perencanaan pangkalan pendaratan ikan
Post on 07-Mar-2016
292 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
118
BAB VI
PERENCANAAN
PANGKALAN PENDARATAN IKAN (PPI)
6.1. TINJAUAN UMUM Berdasarkan data yang telah diperoleh sementara, untuk kondisi saat ini
Tempat Pelelangan Ikan (TPI) Menganti Kebumen kurang memenuhi syarat, di mana
kapal-kapal yang datang sudah sedemikian meningkat dibanding tahun-tahun
sebelumnya, kondisi tersebut juga dipengaruhi oleh jumlah atau frekuensi kapal yang
berlabuh di Tempat Pelelangan Ikan (TPI) Menganti Kebumen.
6.2. PERENCANAAN LAYOUT Pemilihan lokasi untuk membangun pelabuhan meliputi daerah pantai dan
daratan. Pemilihan lokasi tergantung pada beberapa faktor seperti kondisi tanah dan
geologi, kedalaman dan luas daerah perairan, perlindungan pelabuhan terhadap
gelombang, arus dan sedimentasi, daerah daratan yang cukup luas untuk menampung
barang yang akan dibongkar muat, jalan-jalan untuk transportasi dan daerah industri
di belakangnya. Dalam perencanaan Pangkalan Pendaratan Ikan (PPI) Menganti ini
pelabuhan diletakkan sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu pemandangan dan
tidak mengurangi nilai estetika dari Pantai Menganti sebagai kawasan wisata. Dari hal
ini diberikan 2 alternatif layout pelabuhan yang masing-masing mempunyai kelebihan
dan kekurangan yang berkaitan dengan perencanaan pelabuhan. Kedua alternatif
tersebut dapat dilihat pada gambar 6.1.
-
119
Breakwater Ujung
Alur Pelayar
anKolam
Pelabuhan
Dermaga Eksisting
Kapal
+0.00
-5.00
-4.00-3.00
-2.00
-1.00
Jalan Eksisting
Jalan Rencana alternatif 2
Angin Dominan Breakwater Ujung
Kapal
Dermaga Eksisting
Kolam Pelab
uhan
Alur Pelayara
n
Kapal
Dermaga Eksisting
Kapal
Dermaga Eksisting
Alur Pela
yaran
Jetty
Dermaga
Jalan Rencana alternatif 1
Alternatif 1
Alternatif 2
Gambar 6.1. Alternatif layout pelabuhan
6.2.1. Alternatif I
Pada alternatif yang pertama ini tidak digunakan pemecah gelombang
(breakwater) dengan pertimbangan kolam pelabuhan sudah aman dari serangan
gelombang dominan karena letak kolam pelabuhan yang menjorok ke dalam/ke
daratan. Sebagai gantinya diletakkan jetty pada ujung alur pelayaran dengan tujuan
untuk mengurangi pendangkalan alur oleh sedimen pantai akibat longshore sediment
transport. Namun pada alternatif layout pelabuhan ini dibutuhkan galian yang cukup
besar untuk pembuatan kolam pelabuhan, dermaga, alur pelayaran dan fasilitas-
fasilitas lainnya mengingat keadaan topografinya yang relatif curam sehingga
diperlukan bangunan pengaman tebing atau sejenisnya. Selain faktor-faktor tersebut,
pada alternatif ini jalan akses yang menuju pelabuhan relatif lebih mudah dan dekat
dengan pemukiman penduduk/ nelayan. Pada alternatif ini, pelabuhan dilengkapi
dengan fasilitas-fasilitas pelabuhan seperti kolam pelabuhan, alur pelayaran, dermaga,
jetty dan fasilitas-fasilitas penunjang lainnya.
-
120
6.2.2. Alternatif II
Pada alternatif kedua ini kolam pelabuhannya tidak terlindung dari serangan
gelombang dominan karena letaknya yang menjorok ke laut sehingga diperlukan
adanya pemecah gelombang (breakwater) untuk melindungi perairan pelabuhan dari
gelombang dominan. Pada alternatif ini tidak membutuhkan galian yang cukup besar
untuk pembuatan kolam pelabuhan, dermaga, alur pelayaran dan fasilitas-fasilitas
lainnya karena letaknya yang menjorok ke laut. Namun pada alternatif ini jalan akses
yang menuju pelabuhan relatif lebih sulit karena keadaan topografinya, selain itu
pemukiman penduduk/ nelayan menjadi lebih jauh. Pada alternatif ini, pelabuhan juga
dilengkapi dengan fasilitas-fasilitas seperti pada alternatif I.
Dari uraian di atas dapat diketahui kelebihan dan kekurangan dari masing-
masing alternatif layout pelabuhan yang telah diberikan. Berikut ini tabel yang
menunjukkan pembobotan dari kedua alternatif diatas :
Tabel 6.1. Pembobotan alternatif layout pelabuhan
No Keterangan Bobot Alternatif I Alternatif II % Nilai Nilai x Bobot Nilai Nilai x Bobot 1 Kemudahan akses 40 5 200 4 160 2 Kemudahan kontruksi 40 4 160 4 160 3 Kemudahan navigasi 20 3 60 3 60 TOTAL 100 420 380
Dengan melihat tabel di atas dapat disimpulkan bahwa alternatif I lebih
menguntungkan daripada alternatif II, sehingga dalam perencanaan Pangkalan
Pendaratan Ikan (PPI) Menganti menggunakan layout pelabuhan pada alternatif I.
6.3. FAKTOR-FAKTOR PERENCANAAN Dalam perencanaan dermaga perlu diperhatikan agar pemanfaatannya sesuai
dengan kepentingan (perencanaan). Hal-hal yang harus diperhatikan dalam
perencanaan tersebut adalah :
Kondisi lapangan, yaitu kondisi spesifik alam yang ada seperti topografi, bathimetri, gelombang, angin, pasang surut, kondisi tanah dan sebagainya.
Karakteristik kapal, yaitu spesifikasi jenis kapal yang akan dilayani yang meliputi: bobot kapal, panjang kapal, lebar kapal dan draft kapal.
-
121
6.4. BANGUNAN JETTY 6.4.1. Dasar Pertimbangan
Dasar-dasar pertimbangan bagi perencanaan jetty adalah:
a. Melindungi alur pelayaran dan kolam pelabuhan dari pendangkalan akibat
sedimen.
b. Penempatan jetty mempertimbangkan arah datangnya gelombang.
c. Tipe kontruksi mempertimbangkan kemudahan pelaksanaan, ketersediaan bahan
dan harga.
d. Tidak mengganggu/ mengurangi nilai estetika kawasan wisata Pantai Menganti.
6.4.2. Data Teknis Untuk melindungi alur pelayaran dan mengatasi masalah transport sediment
pada ujung alur pelayaran di Pangkalan Pendaratan Ikan (PPI) Menganti Kebumen,
maka direncanakan menggunakan konstruksi jetty panjang. Konstruksi jetty panjang
menggunakan tipe bangunan pantai bersisi miring. Konstruksi jetty dibagi menjadi
dua bagian, yaitu bagian kepala dan bagian badan. Direncanakan konstruksi jetty
menggunakan batu alam sebagai lapisan pelindung karena material batu alam dengan
ukuran berat tertentu dalam jumlah yang banyak mudah didapat di sekitar lokasi
pantai. Untuk lapisan pelindung dan bagian inti pada konstruksi jetty menggunakan
material batu alam.
Konstruksi jetty dibuat beberapa lapis, dimana lapis yang paling bawah
mempunyai diameter dan berat batu yang lebih kecil dari pada lapisan bagian atas.
Hal ini dikarenakan lapisan paling atas yang terkena langsung gelombang/ombak,
sehingga harus disusun dari tumpukan batu yang berdiameter besar serta berat.
Perhitungan pada bab sebelumnya didapatkan data sebagai pedoman dalam
perhitungan perencanaan jetty ini, yaitu :
Tinggi gelombang (H33) = 1,797 m
Periode gelombang (T33) = 6,664 detik
Tinggi gelombang (Hsr) = 3,540 m
Periode gelombang (Tsr) = 8,380 detik
Kedalaman kontruksi jetty = -2,0 m dari LWL
Elevasi pasang surut air :
-
122
HWL = + 2,30 m
MWL = + 1,23 m
LWL = 0,00 m
Datum = 0,00 m
Berat jenis batu pecah (r) = 2,65 t/m3
Berat jenis air laut (w) = 1,025 t/m3
6.4.3. Perhitungan Perencanaan 6.4.3.1.Elevasi Puncak Jetty
Kemiringan sisi jetty direncanakan 1 : 2 Panjang gelombang :
L0 = 1,56 x T12
= 1,56 x (6,664)2
= 69,278 m
Bilangan Irribaren didapatkan :
5.00 )/( LH
TgIrlokasi
=
5,0)278,69/797,1(2/1=
104,3=
Gambar 6.2. Grafik Run up Gelombang
3,104
1,20
0,76
-
123
a. Untuk lapis lindung dengan kontruksi dari batu pecah pada Ir = 3,104
didapatkan nilai Run-up sesuai dengan grafik Run-up gelombang
(Triatmodjo, 1996)
20,1=HRu
Maka Ru = 1,20 x 1,797
= 2,156 m
Didapatkan elevasi puncak bangunan jetty dengan tinggi kebebasan 0,5 m, yaitu :
Elpuncak = DWL + Ru + 0.5
= 2,690 + 2,156 + 0,5
= 5,346 m 5,5 meter
Tinggi bangunan Tinggi bangunan jetty pada kedalaman 2,0 meter di bawah permukaan
air laut terendah (LWL):
HBangunan = Elevasi puncak bangunan Elevasi dasar laut
= 5,5 (- 2,0) m = 7,5 meter
b. Untuk lapis lindung dengan kontruksi dari tetrapod; pada Ir = 3,104
didapatkan nilai Run-up sesuai dengan grafik Run-up gelombang
(Triatmodjo, 1996)
Maka Ru = 0,76 x 1,797
= 1,366 m
Didapatkan elevasi puncak bangunan jetty dengan tinggi kebebasan 0,5 m, yaitu :
Elpuncak = DWL + Ru + 0.5
= 2,690 + 1,366 + 0,5
= 4,556 m 5 meter
76,0=HRu
-
124
Tinggi bangunan Tinggi bangunan jetty pada kedalaman 2,0 meter di bawah permukaan
air laut terendah (LWL):
HBangunan = Elevasi puncak bangunan Elevasi dasar laut
= 5 (- 2,0) m = 7 meter
6.4.3.2.Berat Butir Lapis Lindung dan Batu Pecah
Berat butir batu pelindung dihitung dengan menggunakan Rumus Hudson
(Triatmodjo, 1999) adalah sebagai berikut :
cot)1( 33
=
rD
r
SKHW
Dimana :
W = Berat batu pelindung (ton)
(r) = Berat jenis batu (t/m3)
H = Tinggi gelombang rencana (m)
= Sudut kemiringan sisi
KD =Koefisien stabilitas yang tergantung pada bentuk batu
pelindung, kekasaran permukaan batu, ketajaman sisi- sisinya, ikatan
antar butir dan keadaan pecahnya gelombang.
Nilai nilai koefisien yang dibutuhkan dalam perhitungan dapat dilihat pada
tabel 6.2 dan tabel 6.3.
-
125
Tabel 6.2. Daftar Harga K ( Koefisien Lapis )
Batu Pelindung n Penempatan K Porositas
P (%)
Batu alam (halus)
Batu alam (kasar)
Batu alam (kasar)
Kubus
Tetrapoda
Quadripod
Hexapoda
Tribard
Dolos
Tribar
Batu alam
2
2
>3
2
2
2
2
2
2
2
1
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Random (acak)
Seragam
Random (acak)
1,02
1,15
1,10
1,10
1,04
0,95
1,15
1,02
1,00
1,13
38
37
40
47
50
49
47
54
63
47
37
(dalam Triatmodjo, 1999)
Tabel 6.3. Koefisien Stabilitas KD untuk Berbagai Jenis Butir
Lapis lindung n Penempatan
Lengan Bangunan Ujung Bangunan Kemiringan KD KD
Gelombang Gelombang Pecah Tdk pecah Pecah Tdk Pecah Cot
Batu Pecah Bulat halus Bulat halus Bersudut kasar
2 >3 1
Acak Acak Acak
1,2 1,6 *1
2,4 3,2 2,9
1,1 1,4 *1
1,9 2,3 2,3
1,5-3,0
*2 *3
Bersudut kasar
2
Acak
2,0
4,0
1,9 1,6 1,3
3,2 2,8 2,3
1,5 2,0 3,0
Bersudut kasar Bersudut kasar Parallel epiped
>3 2 2
Acak Khusus *3 Khusus
2,2 5,8
7,0-20
4,5 7,0
8,5-24
2,1 5,3 -
4,2 6,4 -
*2 *2
Tetrapoda Dan
Quadripod
2
Acak
7,0
8,0
5,0 4,5 3,5
6,0 5,5 4,0
1,5 2,0 3,0
Tribar
2
Acak
9,0
10,0
8,3 7,8 6,0
9,0 8,5 6,5
1,5 2,0 3,0
Dolos 2 Acak 15,8 31,8 8,0 7,0 16,0 14,0
2,0 3,0
(dalam Triatmodjo, 1999)
Catatan : n : Jumlah susunan butir batu dalam lapisan pelindung *1 : Penggunaan n = 1 tidak disarankan untuk kondisi gelombang pecah
-
126
*2 : Sampai ada ketentuan lebih lanjut tentang nilai KD, penggunaan KD dibatasi pada kemiringan 1:1,5 sampai 1:3 *3 : Batu ditempatkan dengan sumbu panjangnya tegak lurus permukaan bangunan
Dari tabel 6.2 dan 6.3 diperoleh nilai nilai koefisien yang dibutuhkan dalam
perhitungan jetty. Nilai koefisien tersebut adalah sebagai berikut:
Batu pecah bersudut kasar n = 2
KD1 = 2,8 ( ujung bangunan )
KD2 = 2,0 ( lengan bangunan )
K = 1,15
Porositas P (%) = 37
Cot = 2
Tetrapod
n = 2
KD1 = 5,5 ( ujung bangunan )
KD2 = 7,0 ( lengan bangunan )
K = 1,04
Porositas P (%) = 50
Cot = 2
-
127
Perhitungan berat lapis lindung :
a. Jetty Bagian Kepala :
1. Lapis pelindung luar
Dengan pelindung batu pecah
[ ] 21)025,1/65,2(8,2)540,3(65,21 3
3
=W = 5,268 ton
Diameter batu
D = 3432
rW = 1,560 m = 156 cm
Karena sulit mendapatkan batu pecah ukuran 5,268 ton maka digunakan
tetrapod.
Dengan pelindung tetrapod
[ ] 21)025,1/4,2(5,5)540,3(4,21 3
3
=W = 4,009 ton
Digunakan tetrapod dengan berat butir 4,009 ton.
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan lapis pelindung luar
digunakan tetrapod dengan berat 4 ton 4,1 ton.
2. Lapis pelindung kedua
Dengan pelindung batu pecah
100W =
10009,4 = 0,4009 ton = 400,9 kg
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,661 m = 66,1 cm 67 cm
-
128
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan lapis pelindung kedua
digunakan batu pecah dengan berat 400 kg 410 kg.
3. Lapis inti
Dengan pelindung batu pecah
200W =
200009,4 = 0,020 ton = 20 kg
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,243 m = 24,3 cm 25 cm
Digunakan batu pecah dengan berat 20 kg.
b. Jetty Bagian Lengan :
1. Lapis pelindung luar
Dengan pelindung batu pecah
[ ] 21)025,1/65,2(2)540,3(65,22 3
3
=W = 7,376 ton
Diameter batu
D = 3432
rW = 1,745 m = 174,5 cm 175 cm
Karena sulit mendapatkan batu pecah ukuran 7,376 ton maka digunakan
tetrapod.
Dengan pelindung tetrapod
[ ] 21)025,1/4,2(7)540,3(4,22 3
3
=W = 3,150 ton
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan lapis pelindung luar
digunakan tetrapod dengan berat 3 ton 3,2 ton.
-
129
2. Lapis pelindung kedua
Dengan pelindung batu pecah
10W =
10150,3 = 0,3150 ton = 315 kg
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,610m = 61 cm
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan lapis pelindung kedua
digunakan batu pecah dengan berat 300 kg 320 kg.
3. Lapis inti
Dengan pelindung batu pecah
200W =
200150,3 = 0,0157 ton = 15,7 kg
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,225 m = 22,5 cm 23 cm
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan lapis inti digunakan
batu pecah dengan berat 15 kg 20 kg.
c. Pelindung Kaki :
Berat butir batu untuk pelindung kaki jetty :
33
3
)1( =
rS
r
SNHWk
dimana :
Wk = Berat butir batu pelindung kaki (ton)
(r) = berat jenis batu (t/m3)
H = Tinggi gelombang rencana (m)
NS = Angka stabilitas rencana untuk pelindung kaki bangunan
-
130
Gambar 6.3. Grafik Angka Stabilitas NS untuk Fondasi dan Pelindung Kaki
Adapun Sd
d1 diambil pada kedalaman 2,0 m.
dS = jarak antara LWL ( + 0,00 m) dan elevasi dasar pelindung kaki
= 2,0 m
d1 = jarak antara LWL ( + 0,00 m) dan elevasi puncak pelindung kaki
= 2,0 m 1 m = 1,0 m
Maka didapat nilai dari Sd
d1 = 0,20,1 = 0,5 sehingga bisa dicari nilai NS3 dari
grafik di atas yaitu sebesar 110.
Berat butir batu pecah pelindung kaki (Wk) jetty dapat dicari sebagai berikut :
[ ] == 3
3
1)025,1/65,2(110)540,3(65,2Wk 0,268 ton = 268 kg
110
-
131
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,578 m = 57,8 cm 58 cm
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan pelindung kaki digunakan
batu pecah dengan berat 250 kg 300 kg.
6.4.3.3.Lebar Puncak
Rumus yang dipakai : 3/1
= r
WKnB
dimana :
B = lebar puncak jetty
n = 3 (minimum)
K = koefisien lapis tetrapod = 1,04
W = berat butir lapis pelindung (ton)
(r) = berat jenis tetrapod = 2,4 t/m3
a. Bagian Kepala :
mB 702,34,2
009,404,133/1
=
= 4 m
b. Bagian Lengan :
mB 416,34,2
009,404,133/1
=
= 3,5 m
6.4.3.4.Tebal Lapis Pelindung
3/1
= r
WKnt
Dimana :
t = tebal lapis dinding
-
132
n = 2 (minimum)
K = koefisien lapis batu pecah = 1,15
K = koefisien lapis tetrapod = 1,04
W = berat butir lapis pelindung (ton)
(r) = berat jenis batu pecah = 2,65 t/m3
(r) = berat jenis tetrapod = 2,4 t/m3
a. Bagian Kepala :
mt 468,24,2
009,404,123/1
1 =
= 3 m
mt 225,14,2
4009,004,123/1
2 =
= 1,5 m
b. Bagian Lengan :
mt 203,24,2
150,304,123/1
1 =
= 2,5 m
mt 131,14,2
3150,004,123/1
2 =
= 1,5 m
6.4.3.5.Jumlah Batu Lapis Pelindung
Jumlah butir batu pelindung tiap satuan luas (10 m2) 3/2
1001
= W
PKnAN r
Dimana :
N = jumlah butir batu satu satuan luas permukaan A
n = jumlah lapis batu dalam lapis pelindung
K = koefisien lapis tetrapod = 1,04
A = luas permukaan (setiap 10 m2)
P = porositas rerata lapis pelindung tetrapod = 50
W = berat butir lapis pelindung (ton)
r = berat jenis tetrapod = 2,4 t/m3
-
133
LWL 0,00
MWL + 1,23
HWL + 2,30
- 2,00
- 1,00
12
11,5
+ 5
Wk = Batu pecah 250 - 300 kg
W2 = Batu Pecah 400 - 410 kg, 2 Lapis
W1 = Tetrapod 4 - 4,1 ton, 2 Lapis
W3 = Batu Pecah 20 kg
Sisi Laut Sisi Alur Pelayaran
4,0
3,0
1,50
5,00 3,00
37,00
CATATAN : DASAR LAUT BERUPA KARANG
12
21
LWL 0,00
MWL + 1,23
HWL + 2,30
- 2,00
- 1,00
12
11,5
+ 5
Wk = Batu Pecah 250 - 300 kg
W2 = Batu Pecah300 - 320 kg, 2 Lapis
W1 = Tetrapod 3 - 3,2 ton, 2 Lapis
W3 = Batu Pecah 15 - 20 kg
3,50
2,50
1,50
3,005,00
36,50
Sisi Laut Sisi Alur Pelayaran
12
21
CATATAN : DASAR LAUT BERUPA KARANG
a. Bagian Kepala :
butirN 387,7009,4
4,210050104,1210
3/2
=
= 8 butir/10 m2
b. Bagian Lengan :
butirN 913,12150,3
4,210050104,1210
3/2
=
= 13 butir/10 m2
Gambar 6.4. Jetty bagian kepala
Gambar 6.5. Jetty bagian lengan
6.4.3.6.Spesifikasi Tetrapod
Berdasarkan data hasil perhitungan berat butir lapis pelindung pada bangunan
jetty, dapat dihitung spesifikasi tetrapod yang akan digunakan. Dari nilai berat butir
dapat dihitung besarnya volume berdasarkan rumus dasar berat jenis.
-
134
VW=
WV =
Dimana :
= berat jenis ( ton/m3 )
W = berat ( ton )
V = volume ( m3 )
Diketahui W = 4,009 ton untuk bagian kepala dan W = 3,150 ton untuk bagian
lengan, maka :
Bagian Kepala
V = 4,2
009,4 = 1,670 m3
Bagian Lengan
V = 4,2
150,3 = 1,3125 m3
Perhitungan volume untuk tetrapod dapat dihitung dengan rumus berikut ini.
3280,0 HV =
Bagian Kepala : 1,670 = 0,280*H3
H3 = 5,964
H = 1,813 m
Bagian Lengan : 1,3125 = 0,280*H3
H3 = 4,6875
H = 1,674 m
-
135
AB
C
H
DE
I J
K
F
G
L
Tampak Atas
A A
Potongan A - A Tampak Bawah
Berdasarkan nilai H yang telah diperoleh, dapat dihitung spesifikasi tetrapod
yang akan digunakan. Persamaan yang digunakan dalam perhitungan spesifikasi
tetrapod antara lain sebagai berikut :
A = 0,302 H G = 0,215 H
B = 0,151 H H = 1 H
C = 0,477 H I = 0,606 H
D = 0,470 H J = 0,303 H
E = 0,235 H K = 1,091 H
F = 0,644 H L = 1,201 H
Gambar 6.6. Dimensi tetrapod
-
136
Tabel 6.4. Spesifikasi tetrapod untuk bangunan jetty
No. Spesifikasi Kepala Lengan ( meter ) ( meter )
1 A 0,547 0,5052 B 0,274 0,2533 C 0,865 0,7984 D 0,852 0,7875 E 0,426 0,3936 F 1,167 1,0787 G 0,389 0,3598 H 1,813 1,6749 I 1,099 1,01410 J 0,549 0,50711 K 1,978 1,82612 L 2,177 2,010
6.5. PERENCANAAN BANGUNAN PELINDUNG PANTAI
Untuk melindungi pantai terhadap erosi dan limpasan gelombang (over
topping) ke darat perlu dibuat bangunan pelindung pantai, untuk itu direncanakan
bangunan pelindung pantai menggunakan seawall. Rencananya seawall akan
dibangun pada elevasi 0,00 meter dengan menggunakan batu pecah sebagai
lapis pelindung.
Dari tabel 6.2 dan 6.3 diperoleh nilai nilai koefisien yang dibutuhkan dalam
perhitungan seawall. Nilai koefisien tersebut adalah sebagai berikut.
n = 2
KD = 2
K = 1,15
Porositas P (%) = 37
Cot = 2
a = berat jenis air laut ( 1,025 t/m3 )
r = berat jenis batu ( 2,65 t/m3 )
-
137
6.5.1. Perhitungan Elevasi Puncak Bangunan
Elevasi puncak seawall ditetapkan dengan menggunakan persamaan di bawah
ini.
Elpuncak = DWL + Ru + Fb
dimana :
Elpuncak = Elevasi puncak seawall rencana (m)
Ru = Run up gelombang (m)
DWL = Design Water Level (m)
Fb = Tinggi jagaan, antara 0,5 s/d 1,00 meter
Perhitungan Run up gelombang adalah sebagai berikut :
Kemiringan sisi bangunan direncanakan 1 : 2 Tinggi gelombang rencana di lokasi bangunan dapat dihitung dengan
menggunakan grafik pada gambar 6.7.
Gambar 6.7. Grafik penentuan gelombang pecah rencana di kaki bangunan
1,1
-
138
ds = 1,23 ( 0,00 ) = 1,23 meter
2gTd s = 2664,681,9
23,1x
= 0,00282
Dari gambar 6.7 diperoleh nilai Hb/ds = 1,1
Hb = 1,1x ds = 1,1 x 1,23 = 1,353 meter
Perhitungan panjang gelombang di laut dalam adalah sebagai berikut :
T = 6,664 detik
Lo = 1,56 x T2
= 1,56 x 6,6642 = 69,278 meter
Bilangan Irribaren didapatkan dengan menggunakan rumus :
Ir = Tg / (H/Lo)0,5 dimana :
Ir : bilangan Irribaren
Tg : kemiringan dasar bangunan
H : tinggi gelombang di lokasi bangunan
L0 : panjang gelombang di laut dalam
Ir = ( 1 / 2 ) / ( 1,353 / 69,278 )0,5 = 3,578
Gambar 6.8. Grafik run-up gelombang
1,2
-
139
Dari Grafik run up gelombang ( gambar 6.8 ), maka untuk lapis lindung dari
batu pecah pada Ir = 3,578 didapatkan nilai run up :
Ru / H = 1,2 maka
Ru = 1,2 x 1,23 = 1,476 meter
Sehingga elevasi puncak bangunan :
Elpuncak = 2,69 m + 1,476 m + 0,5 m
= 4,666 m 4,7 m
Tinggi Bangunan
Tinggi bangunan seawall pada kedalaman -1,0 meter :
HBangunan = Elevasi Puncak Bangunan Elevasi Dasar laut
= 4,7 ( 0,00 ) = 4,7 meter
6.5.2. Berat Butir Lapis Pelindung
Berat butir batu pelindung dengan menggunakan Rumus Hudson :
cot)1( 33
= rDr
SKHW
dimana :
W = berat butir batu pelindung ( ton )
r = berat jenis batu ( ton/m3 )
a = berat jenis air laut ( ton/m3 )
H = tinggi gelombang rencana ( m )
= sudut kemiringan sisi
KD = koefisien stabilitas bentuk batu pelindung
Untuk perhitungan digunakan batu pecah bersudut kasar dengan koefisien
stabilitas KD = 2, dan K = 1,15.
-
140
1. Berat batu lapis pelindung luar :
Dengan pelindung batu pecah bersudut kasar
21025,165,22
353,165,23
3
xx
xW
= = 0,412 ton 411,804 kg
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,667 m = 66,7 cm 67 cm
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan pelindung kaki digunakan
batu pecah dengan berat 400 kg 415 kg.
2. Berat batu lapis pelindung kedua :
W/10 = 0,412 / 10 = 0,0412 ton = 41,2 kilogram
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,309 m = 30,9 cm 31 cm
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan pelindung kaki digunakan
batu pecah dengan berat 40 kg 42 kg.
6.5.3. Menghitung Tebal Lapis Pelindung
Perhitungan tebal lapis pelindung dinyatakan dengan rumus :
t =nK 3
1
r
W
dengan :
W = berat butir batu pelindung ( ton )
-
141
t = tebal lapis pelindung ( m )
n = jumlah lapis batu dalam lapis lindung ( n minimum = 2 )
K = koefisien lapis ( tabel 5.2 )
r = berat jenis batu ( ton/m3 )
Tebal lapis pelindung luar :
t =nK 3
1
r
W
= 2 x 1,15 x ( 0,412 / 2,65 )1/3
= 1,237 meter 1,3 meter
6.5.4. Lebar Puncak Bangunan
Lebar puncak seawall dapat dicari dengan rumus:
B = nK3
1
r
W
dimana :
B = lebar puncak ( m )
n = jumlah butir batu ( n minimum = 3 )
K = koefisien lapis ( tabel 5.2 )
W = berat butir batu pelindung ( ton )
r = berat jenis batu pelindung ( ton/m3 )
B = nK3
1
r
W
= 3 x 1,15 x ( 0,412 / 2,65 )1/3 = 1,855 m 1,9 meter
-
142
6.5.5. Pelindung Kaki
Direncanakan pelindung kaki menggunakan tipe pelindung seperti pada
gambar berikut ini.
Gambar 6.9. Pelindung kaki bangunan
Tebal pelindung kaki Tebal pelindung kaki direncanakan setebal 1H = 1,353 meter, dengan
tebal batu pelindung kaki sebesar r = t = 1 meter.
Lebar pelindung kaki B = 2H = 2 x 1,353 = 2,706 m 2,8 m
Berat butir Berat butir batu untuk pondasi dan pelindung kaki bangunan diberikan
oleh persamaan berikut :
33
3
)1( = rsr
SNHW
dimana :
W : berat rata rata butir batu ( ton )
r : berat jenis batu ( ton/m3 )
H : tinggi gelombang rencana ( m )
Sr : perbandingan antara berat jenis batu dan berat jenis air laut
Ns3 : angka stabilitas rencana untuk pelindung kaki bangunan (lihat
gambar 6.10)
-
143
Gambar 6.10. Angka stabilitas Ns untuk pondasi pelindung kaki
Elevasi dasar seawall direncanakan pada elevasi 0,0 meter
ds = 1,23 ( 0,00 ) = 1,23
d1 = 1,23 1,0 = 0,23 meter
d1/ds = 0,23 , dari Gambar 6.10. di peroleh Ns3 = 29
33
3
)1( = rsr
SNHW
= 3
3
)1025,165,2(29
353,165,2
= 0,0568 ton = 56,8 kg
29
-
144
Diameter batu
D = 3432
rW = 0,345 m = 34,5 cm 35 cm
Untuk mempermudah pelaksanaan, pada pekerjaan pondasi dan pelindung
kaki bangunan digunakan batu pecah dengan berat 50 kg 60 kg.
6.5.6. Jumlah Butir Tiap Satuan Luas ( N )
Jumlah butir tiap satuan luas (10 m2) dapat dihitung dengan persamaan berikut
ini :
32
1001
= Wx
PKnAN r
dimana :
t = tebal lapis pelindung ( m )
n = jumlah butir batu
K = koefisien lapis ( tabel 5.1 ) = 1,04
W = berat butir batu pelindung ( ton ) = 1,382 ton
P = porositas rata rata dari lapis pelindung ( % )
r = berat jenis batu pelindung ( ton/m3 )
32
1001
= Wx
PKnAN r
= 10 x 2 x 1,15 x ( 1 ( 37/100 ) ) x ( 2,65 / 0,412 )2/3
= 50,115 51 butir / 10 m2
-
145
Sisi Kolam Pelabuhan
1,51 1
2
DWL + 2,69HWL + 2,30
MWL + 1,23
LWL 0,00
+ 4,7
Tumpukan Batu 40 - 42 kg
Tumpukan Batu 400 - 415 kg
Tumpukan Batu 50 - 60 kg
Sisi Darat
1,90
1,30
2,80
21,15
12
1,40
Gambar 6.11. Sketsa penampang melintang seawall
6.6. PELABUHAN 6.6.1. Data Kapal
Data kapal yang digunakan dalam perencanaan dermaga ini adalah data kapal
terbesar yang berlabuh di Pangkalan Pendaratan Ikan (PPI) Menganti Kebumen (10
GT), dengan spesifikasi sebagai berikut :
- Panjang (Loa) = 13,5 meter
- Lebar = 3,8 meter
- Draft = 1,05 meter
6.6.2. Kedalaman Alur Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan kedalaman alur ideal yaitu:
H = LWL (d + G + R + P)
Dimana :
H = kedalaman alur pelayaran (m)
d = draft kapal (direncanakan d = 1,05 m)
G = gerak vertikal kapal karena gelombang
(toleransi maksimal 0,5 m)
R = ruang kebebasan bersih minimum 1 m (untuk dasar karang)
P = ketelitian pengukuran = 20 cm
-
146
Kapal
P = 0,2 m
R = 1,0 m
G = 0,5 m
H kapal = 2,05 m d = 1,05 m
1,0 m
H = 2,75 m
3,8 m
Sehingga didapat kedalaman alur :
H = LWL (d + G + R + P)
H = 0,00 (1,05 + 0,5 + 1 + 0,2)
= -2,75 m
Gambar 6.12. Kedalaman Alur Pelayaran
6.6.3. Lebar Alur Pelayaran Pada perencanaan dermaga ini lebar alur pelayaran sesuai dengan yang
disyaratkan pada Standar Rencana Induk dan pokok-pokok desain untuk pelabuhan
perikanan di Indonesia yaitu untuk kapal sampai 50 GT berkisar antara 8-10 kali lebar
kapal terbesar. Tujuannya adalah untuk mengantisipasi terjadinya benturan pada saat
kapal yang lewat bersimpangan. Lebar kapal adalah 3,8 meter, jadi lebar alur yang
diperlukan adalah 3,8 x 8 = 30,4 meter.
Adapun sesuai dengan formula untuk lebar alur untuk dua arah adalah :
W = 2(BC + ML) + SC
Dimana :
W = Lebar alur pelayaran
BC = Bank Clearance ( Ruang aman sisi kapal )
=1,5B = 1,5 x 3,8 = 5,7
ML = Manuevering Lane ( 1 x Lebar kapal )
=1,5B = 1,5 x 3,8 = 5,7
SC = Ship Clearance ( Ruang aman antar kapal )
= 1 x Lebar kapal (1 x B) = 1 x 3,8 = 3,8
Sehingga :
W = 2 (5,7 + 5,7) + 3,8 = 26,6 m
-
147
B B
BCBC ML MLSC
Gambar 6.13. Lebar Alur Pelayaran
6.6.4. Kolam Pelabuhan Pada perencanaan dermaga ini, luas kolam pelabuhan menggunakan rumus
(dalam Triatmodjo, 1996) :
A = R2
dimana :
A = Luas kolam pelabuhan (m2)
R = Jari jari (m)
= 1,5 Loa + 25 m
= 20,25 + 25 = 45,25 m
Sehingga di dapat luas kolam pelabuhan yang direncanakan :
A = (45,25)2
= 6432,607 m2
6.7. PERHITUNGAN KONTRUKSI DERMAGA Konstruksi dermaga yang direncanakan ini menggunakan konstruksi beton
bertulang. Perhitungan konstruksi dermaga meliputi perhitungan lantai dermaga dan
perhitungan balok, yaitu balok melintang dan balok memanjang. Pembebanan yang
terjadi pada plat lantai dan balok dermaga meliputi beban mati (dead load) yang
berupa berat sendiri, beban air hujan dan beban hidup (live load) yang berupa beban
orang dan truck (barang). Perencanaan beban tersebut berdasarkan Peraturan
Perencanaan Beton Bertulang SKSNI-T15-1991-03.
6.7.1. Penentuan Elevasi Dermaga
Elevasi dermaga diperhitungkan terhadap besarnya HWL, yaitu untuk
mengantisipasi terhadap kenaikan air karena air laut pasang.
-
148
Elevasi lantai dermaga = HWL + SLR + tinggi jagaan
= + 2,3 + 0,12 + 0,5
= + 2,92 m + 3,0 m
6.7.2. Panjang Dermaga
Dermaga direncanakan sebagai tempat bersandarnya kapal ukuran maksimal
(direncanakan panjang kapal = 13,5 meter) dengan jarak sandar antar kapal dan jarak
kapal dengan ujung dermaga diasumsikan masing-masing 2 meter. Sehingga
persamaan yang digunakan untuk mendapatkan panjang dermaga ideal yaitu :
Ld = n x Loa + 6 m
dimana :
Ld = panjang dermaga (meter)
n = jumlah kapal yang dapat merapat = 3 kapal
Loa = ukuran panjang kapal (13,5 m)
Sehingga di dapat panjang dermaga adalah :
Ld = n x Loa + 6 m
= (3 x 13,5) + 6 m
= 40,5 + 6
= 46,56 m 48 m
6.7.3. Lebar Dermaga Lebar dermaga diakomodasikan untuk tempat bongkar muat kapal dan lalu
lintas alat angkut (gerobak/ truk) pembawa ikan dari kapal menuju tempat pelelangan
ikan. Untuk keperluan tersebut dermaga direncanakan dengan lebar 6 meter, dengan
perhitungan sebagai berikut :
- Lebar gerobak = 4 m
- Lalu lintas orang = 1 m
- Total lebar = lalu lintas gerobak + lalu lintas orang
= 4 m + (1+1) m = 6 m
-
149
LEBAR DERMAGA = 6 m
panjang kapal = 13,5 m
kapal ikan 10 GT
panjang dermaga = 48 m
LEBAR DERMAGA = 6 m LEBAR DERMAGA = 6 mLEBAR DERMAGA = 6 m
2 m
2 m
2 m
lebar kapal = 3,8 m6,55 m
AB
C
Gambar 6.14. Kontruksi dermaga tipe jetty
6.7.4. Perhitungan Plat Lantai
Untuk konstruksi plat lantai dermaga dipakai beton bertulang dengan data
teknis sebagai berikut :
Beton bertulang dengan fc = 300 kg/cm2 = 30 MPa
Tulangan baja dengan fy = 2400 kg/cm2 = 240 MPa
Modulus Elastisitas Es = 2.106 kg/cm2 = 2.105 MPa
beton bertulang = 2400 kg/cm3 Plat lantai yang dihitung (terlihat pada denah) adalah plat A, B dan C. Sebagai
acuan awal untuk penentuan tebal plat, dihitung pada pelat A. Denah rencana plat
lantai dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 6.15. Denah plat lantai
-
150
Ly
Lx
6.7.4.1.Penentuan Tebal Plat Lantai
Gambar 6.16. Skema plat lantai
= Ly/Lx Ly/Lx 3 termasuk konstruksi penulangan 2 arah
Menurut skema tersebut di atas plat lantai dianggap terjepit keempat
sisinya. Untuk plat solid 2 arah maka tebal plat menggunakan rumus menurut
SK. SNI T-15-1991-03 ( Halaman 18-19 poin 3.2.5.3 ) yaitu :
h min = ( )936fy/15008,0ln++
h min = ( ))1*9(36
24/15008,04000++ = 85,33 mm
h max = ( )36fy/15008,0ln +
h max = ( )36
24/15008,04000 + = 106,67 mm
dimana : Ln = sisi pelat terpanjang = 4000 mm
= lx/ly = 4000/3000 = 1,33 Pada perencanaan dermaga ini, tebal plat lantai dermaga direncanakan
sebesar = 200 mm (Menurut SK. SNI T-15-1991-03, tebal plat minimum 120
mm).
6.7.4.2.Pembebanan Plat Lantai
1. Plat Lantai Tengah (Plat A)
Beban mati (dead load = DL) Berat sendiri lantai = 0,20 x 2400 = 480 kg/m
Beban air hujan = 0,05 x 1000 = 50 kg/m
-
151
Ly = 4 m
Lx = 3 m
Total beban mati = 480 + 50 = 530 kg/m
Beban hidup (life load = LL) Berat orang = 200 kg/ m
Beban gerobak = 50 kg/m2
Berat keranjang berisi ikan = 480 kg/m2
Setiap m2 lantai dermaga dapat menampung 4 buah keranjang ikan dan
4 tumpukan dengan berat per keranjang ikan 30 kg. Sehingga total
berat keranjang ikan = 4 x 4 x 30 = 480 kg/m2
Total beban hidup = 200 + 50 + 480 = 730 kg/m2
Beban ultimate (WU) Beban ultimate (WU) yang bekerja pada plat lantai sebesar
WU = 1,2 DL + 1,6 LL
= (1,2 x 530) + (1,6 x 730)
= 636 + 1168 kg/ m
= 1804 kg/m2 = 18,04 kN/m2
2. Momen-Momen yang Menentukan a. Plat A
Gambar 6.17. Skema plat A
ly/lx = 4000/3000 = 1,33
Menurut buku Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang CUR-1
halaman 90, skema tersebut di atas termasuk skema II pada skema
-
152
Ly = 4 m
Lx = 1,5 m
Lx = 1 m
Ly = 1,5 m
penyaluran beban berdasarkan metode amplop sehingga didapatkan
momen per meter lebar yaitu :
Mlx = 0,001 . WU . lx . X = 0,001 . 18,04 . 3 . 39,2 = 6,364 kNm
Mly = 0,001 . WU . lx . X = 0,001 . 18,04 . 3 . 19,4 = 3,149 kNm
Mtx = -0,001 . WU . lx . X = -0,001 . 18,04 . 3 . 68,85 = -11,178 kNm
Mty = -0,001 . WU . lx . X = -0,001 . 18,04 . 3 . 54,6 = -8,865 kNm
b. Plat B
Gambar 6.18. Skema plat B
ly/lx = 4000/1500 = 2,667
Mlx = 0,001 . WU . lx . X = 0,001 . 18,04 . 1,5 . 65 = 2,638 kNm
Mly = 0,001 . WU . lx . X = 0,001 . 18,04 . 1,5 . 14 = 0,568 kNm
Mtx = -0,001 . WU . lx . X = -0,001 . 18,04 . 1,5 . 83 = -3,369 kNm
Mty = -0,001 . WU . lx . X = -0,001 . 18,04. 1,5 . 49 = -1,989 kNm
c. Plat C
Gambar 6.19. Skema plat C
ly/lx = 1500/1000 = 1,5
Mlx = 0,001 . WU . lx . X = 0,001 . 18,04 . 1 . 52 = 0,938 kNm
Mly = 0,001 . WU . lx . X = 0,001 . 18,04 . 1 . 21,5 = 0,388 kNm
-
153
dydxh
P
y 12 x 12
Mtx = -0,001 . WU . lx . X = -0,001 . 18,04 . 1 . 94 = -1,696 kNm
Mty = -0,001 . WU . lx . X = -0,001 . 18,04. 1 . 75 = -1,353 kNm
Mtix = Mlx = . 0,938 = 0,469 kNm
6.7.4.3.Perhitungan Tulangan Plat Lantai
Tebal plat h = 200 mm Tebal penutup beton p = 40 mm
(plat langsung berhubungan dengan cuaca)
Diameter tulangan rencana 12 mm untuk 2 arah
Gambar 6.20. Tinggi efektif plat
dx = h p 1/2 x = 200 40 6 = 154 mm
dy = h p x 1/2 y = 200 40 12 6 = 142 mm
Menurut Buku Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang CUR-1 halaman 51-
52, dengan fy = 240 Mpa dan fc = 30 Mpa untuk plat, didapat :
min = 0,0025
max = 0,0484
Diperlukan adanya faktor reduksi kekuatan yang besarnya kurang dari 1 sesuai
dengan penggunaan konstruksi betonnya. Diambil faktor reduksi 8,0= (Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang CUR-1 halaman 35).
1. Plat A a. Penulangan lapangan arah X
Mlx = 6,364 kN m
kNmMM lxu 955,78,0364,6 ===
22u
)154,0.(1955,7
b.dxM = = 335,428 kN/m
-
154
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0016 + 100
428,35 (0,0021 0,0016 ) = 0,00178 (interpolasi)
< min
0,00178 < 0,0025 sehingga digunakan min
As = . b . dx = 0,0025 x 1000 x 154 = 385 mm
Dipilih tulangan 12 200 dengan As terpasang = 565 mm
b. Penulangan lapangan arah Y Mly = 3,149 kN m
kNmM
M lyu 936,38,0149,3 ===
222
u /212,195)142,0.(1
936,3b.dyM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005 + 100
212,95 (0,0010 0,0005 ) = 0,00098 (interpolasi)
< min
0,00098 < 0,0025 sehingga digunakan min
As = . b . dy = 0,0025 x 1000 x 142 = 355 mm
Dipilih tulangan 12 200 dengan As terpasang = 565 mm
c. Penulangan tumpuan arah X Mtx = 11,178 kN m
kNmMM txu 972,138,0178,11 ===
222
u /159,589)154,0.(1
972,13b.dxM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
-
155
= 0,0026 + 100
159,89 (0,0032 0,0026 ) = 0,00313 (interpolasi)
min < < maks
0,0025 < 0,00313 < 0,0484 ......Ok
As = . b . dx = 0,00313 x 1000 x 154 = 482,782 mm
Dipilih tulangan 12 200 dengan As terpasang = 565 mm
d. Penulangan tumpuan arah Y Mty = 8,865 kN m
kNmM
M tyu 081,118,0865,8 ===
222
u /556,549)142,0.(1
081,11b.dyM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0026 + 100
556,49 (0,0032 0,0026 ) = 0,00289 (interpolasi)
min < < maks
0,0025 < 0,00289 < 0,0484 ......Ok
As = . b . dy = 0,00289 x 1000 x 142 = 411,421 mm
Dipilih tulangan 12 200 dengan As terpasang = 565 mm
2. Plat B a. Penulangan Lapangan arah X
Mlx = 2,638 kN m
kNmMM lxu 2975,38,0638,2 ===
222
u /041,139)154,0.(1
2975,3b.dxM mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005 + 100
041,39 (0,0010 0,0005 ) = 0,000695 (interpolasi)
-
156
< min
0,000695 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dx = 0,0025 x 1000 x 154 = 38,5 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
b. Penulangan Lapangan arah Y Mly = 0,568 kN m
kNmM
M lyu 71,08,0568,0 ===
222
u /211,35)142,0.(1
71,0b.dyM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005
< min
0,0005 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dy = 0,0025 x 1000 x 142 = 355 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
c. Penulangan Tumpuan arah X Mtx = 3,369 kN m
kNmMM txu 211,48,0369,3 ===
222
u /569,177)154,0.(1
211,4b.dxM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005 + 100
569,77 (0,0010 0,0005 ) = 0,000888 (interpolasi)
< min
0,000888 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dx = 0,0025 x 1000 x 154 = 385 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
-
157
d. Penulangan Tumpuan arah Y Mty = 1,989 kN m
kNmM
M tyu 486,28,0989,1 ===
222
u /301,123)142,0.(1
486,2b.dyM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005 + 100
301,23 (0,0010 0,0005 ) = 0,000616 (interpolasi)
< min
0,000616 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dy = 0,0025 x 1000 x 142 = 355 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
3. Plat C a. Penulangan Lapangan arah X
Mlx = 0,938 kN m
kNmM
M lxu 1725,18,0938,0 ===
222
u /439,49)154,0.(1
1725,1b.dxM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005
< min
0,0005 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dx = 0,0025 x 1000 x 154 = 38,5 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
-
158
b. Penulangan Lapangan arah Y Mly = 0,388 kN m
kNmM
M lyu 485,08,0388,0 ===
222
u /0531,24)142,0.(1
485,0b.dyM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005
< min
0,0005 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dy = 0,0025 x 1000 x 142 = 355 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
c. Penulangan Tumpuan arah X Mtx = 1,696 kN m
kNmMM txu 12,28,0696,1 ===
222
u /391,89)154,0.(1
12,2b.dxM
mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005
< min
0,0005 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dx = 0,0025 x 1000 x 154 = 385 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
d. Penulangan Tumpuan arah Y Mty = 1,353 kN m
kNmM
M tyu 691,18,0353,1 ===
-
159
1,00
4,00
1,00
1,503,00 X 143,001,50
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
12
- 250
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
12
- 250
1
2 - 2
00
1
2 - 2
00
1
2 - 2
00
1
2 - 2
50
12
- 250
1
2 - 2
50
12
- 200
1
2 - 2
00
12
- 250
1
2 - 2
50
12
- 200
1
2 - 2
00
1
2 - 2
00
12
- 250
1
2 - 2
50
12
- 250
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
12
- 250
1
2 - 2
50
1
2 - 2
50
12 - 250
12 - 200 12 - 250
12 - 250
12 - 250 12 - 250
12 - 200
12 - 200
12 - 250 12 - 250
12 - 200 12 - 250
12 - 250
12 - 250
1
2 - 4
00
12 - 200 1
2 - 4
00
1
2 - 4
00
1
2 - 2
50
1
2 - 5
00
1
2 - 4
00
1
2 - 5
00
12 - 500 12 - 500
12 - 250 12 - 250
12 - 250
12 - 500 12 - 500 12 - 250
12 - 200
12 - 250 12 - 250
12 - 200
222
u /910,11)142,0.(1
691,1b.dyM mkN==
Menurut Buku Grafik dan Perencanaan Beton Bertulang CUR-4
halaman 47 Tabel 5.1.d maka didapat nilai :
= 0,0005
< min
0,0005 < 0,0025, sehingga digunakan min
As = min . b . dy = 0,0025 x 1000 x 142 = 355 mm
Dipilih tulangan 12 250 dengan As terpasang = 452 mm
Tabel 6. 5. Hasil rekap penulangan plat lantai
Tulangan Plat A Plat B Plat C
Lapangan X 12 200 12 250 12 250
Lapangan Y 12 200 12 250 12 250
Tumpuan X 12 200 12 250 12 250
Tumpuan Y 12 200 12 250 12 250
Gambar 6.21. Denah penulangan plat
-
160
12 qu.lx
q
ly
12 lx(ly - lx)12 lx
F1 F2R2R1
A BC
6.7.5. Perhitungan Pembebanan Struktur Perhitungan Pembebanan Struktur menggunakan program SAP 2000
agar didapatkan distribusi beban dan momen yang sesuai untuk masing-
masing beban konstruksi. Sebelumnya perlu dihitung terlebih dahulu gaya-
gaya yang dipakai sebagai data input untuk program SAP 2000.
6.7.5.1.Gaya Vertikal
Gaya Vertikal berupa gaya yang dihasilkan oleh distribusi beban plat
yang bekerja pada balok. pembebanan pada balok demaga menggunakan
sistem amplop yang dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 6.22. Denah pembebanan sistem amplop pada balok dermaga
A. Perataan Beban dilaksanakan sebagai berikut : 1. Beban Trapesium
Gambar 6.23. Beban trapesium
F1 = * (1/2 . qu . lx) * (1/2 . lx) = 1/8 . qu . lx
-
161
12 qu.lx
q
R2R1
lxF
F2 = (ly-lx) * ((1/2 . qu . lx) = qu.lx.ly qu.lx
R1 = R2 = F1 + F2 = qu.lx.ly 1/8 qu.lx
Mmaks trapesium = R1. ly F1.X1 F2.X2
= (1/4 qu.lx.ly 1/8 qu.lx) ly 1/8 .qu.lx(1/2.ly-
1/3.ly) (1/4 qu.lx.ly qu.lx) .(1/4 ly lx)
= 1/16 qu.lx.ly - 1/48 qu.lx
Mmaks segiempat = 1/8 q ly
Mmaks trapesium = Mmaks segiempat
1/16 qu.lx.ly - 1/48 qu.lx = 1/8 q ly
q = (1/2 . qu . lx) (1/6 qu lx/ly)
q = qu lx
2
3/11lylx
2. Bentuk Segitiga
Gambar 6.24. Beban segitiga
F = * (1/2 qu lx)*(1/2 lx)
= 1/8 qu lx
R1 = F
Mmaks segitiga = R1. 1/2 lx F . 1/3 lx .
= 1/8 qu lx . lx 1/8 qu lx . 1/6 lx
= 1/24 qu lx3
-
162
A B
1,50 m
1,50 m 1,00 m 1,50 m
Mmaks segi empat = 1/8 q lx2
Mmaks segi empat = Mmaks segi tiga
1/24 qu lx3 = 1/8 q lx2
q = 1/3 qu lx
B. Untuk Perhitungan Beban Masing-Masing Balok : a. Dihitung beban mati balok (QDL total), terdiri dari beban sendiri balok dan
beban mati plat.
Dihitung beban hidup balok (QLL total), dari beban merata yang dipikul
balok (beban trapesium atau beban segitiga).
1. Balok A
Q balok = (0,3 m x 0,4 m) x 2400 kg/m3
= 288 kg/m
Q DL = 2 x beban trapesium
= 2 x qu lx
2
3/11lylx
= 2 x 530 kg/m2 x 3
2
433/11
= 2 x 645,9375 kg/m
= 1291,875 kg/m
Gambar 6.25. Skema balok A
-
163
QDL Total = 288 kg/m + 1291,875 kg/m
= 1579,875 kg/m
QLL = 2 x beban trapesium
= 2 x qu lx
2
3/11lylx
= 2 x x 730 kg/m2 x 3
2
433/11
= (2 x 889,6875 kg/m)
= 1779,375 kg/m
2. Balok B
Q balok = (0,3 m x 0,4 m) x 2400 kg/m3
= 288 kg/m
Q DL = beban segitiga + beban trapesium
= (1/3 x WUDL x Lx) + x WUDL x Lx
2
3/11y
x
ll
= (1/3 x 530 kg/m2 x 1 m) + x 530 x 1
2
313/11
= 176,667 kg/m + 255,185 kg/m
= 432,852 kg/m
Gambar 6.26. Skema balok B
A B
0,50 m 0,50 m
0,50 m
2,00 m
2,00 m
-
164
A B
0,50 m
Lk = 1,00 m
QDL Total = 288 kg/m + 432,852 kg/m
= 719,852 kg/m
QLL = beban segitiga + beban trapesium
= (1/3 x WULL x Lx) + x WULL x Lx
2
3/11y
x
ll
= (1/3 x 730 kg/m2 x 1 m) + x 730 x 1
2
313/11
QLL Total = 243,333 kg/m + 351,481 kg/m
= 594,814 kg/m
3. Balok C
Q balok = (0,3 m x 0,4 m) x 2400 kg/m3
= 288 kg/m
Q DL = 2 x beban segitiga
= 2 x (1/3 x WUDL x Lx)
= 2 x (1/3 x 530 kg/m2 x 1 m)
= 353,333 kg/m
QDL Total = 288 kg/m + 353,333 kg/m
= 641,333 kg/m
Gambar 6.27. Skema balok C
-
165
QLL = 2 x beban segitiga
= 2 x (1/3 x WULL x Lx)
= 2 x (1/3 x 730 kg/m2 x 1 m)
= 486,667 kg/m
6.7.5.2.Gaya Horisontal
a. Gaya Tarikan pada Bolder Adalah gaya tarikan pada tambatan/bolder (bollard) pada waktu kapal
berlabuh. Untuk kapal dengan bobot 10 GT adalah sebesar 2,5 ton (hasil
interpolasi) dari tabel 6.2. gaya tarikan kapal (Bambang Triatmodjo,
1996). Gaya ini terjadi di samping dermaga.
b. Gaya Benturan Kapal Energi yang terjadi adalah E yang dihitung menggunakan rumus di
bawah ini :
csem CCCCgVWE ...
2. 2=
dimana :
E = Energi benturan (ton m)
W = berat (displacement) kapal = 10 ton
V = komponen tegak lurus sisi dermaga dari kecepatan kapal pada saat
membentur dermaga (m/dt)
g = percepatan gravitasi = 9,81 meter/detik
Cm = koefisien massa
Cb = koefisien blok kapal
Ce = koefisien eksentrisitas
Cs = koefisien kekerasan (diambil 1)
Cc = koefisien bentuk dari tambatan (diambil 1)
Mencari Nilai Cm
Cm = 1+ BCd
b .2
dimana:
d = draf kapal (m) = 1,05 m
-
166
Cb = koefisien blok kapal
B = lebar kapal (m) = 3,8 m
dengan koefisien blok :
Cb = 0... dBL
W
pp
dimana :
o = berat jenis air laut = 1,025 t/m3 Lpp= panjang garis air = 0,846 x Loa 1,0193
= 0,846 x 13,5 1,0193 = 12 m
Cb = 025,1.05,1.8,3.12
10 = 0,204
Sehingga didapat nilai :
Cm = 1+8,3.204,0.2
05,1.14,3 = 3,126
Mencari Nilai Ce
Ce = ( )2/11
rl+
Dimana :
l = jarak sepanjang permukaan air dermaga dari pusat berat kapal
sampai titik sandar kapal
l = . Loa = . 13,5 = 3,375 m
r = jari-jari putaran di sekeliling pusat berat kapal pada permukaan air.
Besarnya nilai r didapat dari gambar 6.31 koefisien blok dengan
jari-jari girasi untuk Cb = 0,204 maka diambil Cb minimum dalam
grafik 0,5 didapat :
-
167
Gambar 6.28. Grafik nilai r
205,0=oaLr
r = Loa x 0,205 = 13,5 x 0,205 = 2,767 m
Sehingga didapat nilai :
402,0)767,2/375,3(1
1)/(1
122 =+=+= rlCe
Kecepatan merapat kapal pada saat merapat ke dermaga ( Bambang Murdianto,2002) yaitu sebesar 0,3 m/dt. Kecepatan merapat kapal
diambil dalam arah 100 terhadap sisi dermaga.
V = 0,3 x sin 100
V = 0,052 m/dt
Menghitung energi benturan :
mton
CCCCgVWE csem
0017382,0
1.1.402,0.126,381,9.2
052,0.10
...2.
2
2
==
=
-
168
Dengan energi benturan kapal sebesar 1,7382 kg m, maka untuk setiap
fender yang dipasang setiap 3 m, menyerap energi sebesar = 1,7382 / 3 =
0,5974 kg.
c. Gaya Horizontal Akibat Gempa Gaya Gempa yang terjadi dihitung sesuai dengan rumus dalam buku
Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di daerah rawan gempa (CUR-3)
halaman 32 maka :
Hy = Hx = C. I. K. Wt
Dimana :
C = koefisien gempa dasar
(CUR-3 halaman 30, dimana Kebumen merupakan wilayah/zona ke-
3, maka sesuai dengan grafik respon percepatan struktur (hal 31),
maka didapat nilai 0,19 pada grafik wilayah 3 dengan kondisi tanah
keras
I = faktor keutamaan (perubahan periode ulang struktur dermaga
adalah 1,0 kali, maka didapat faktor keutamaan adalah 1)
K = faktor jenis struktur (CUR-3 hal 39) struktur dengan tingkat
daktilitas 1 harus direncanakan agar tetap berperilaku elastis saat
terjadi gempa kuat. Untuk ini beban gempa rencana harus dihitung
berdasarkan jenis struktur dengan K = 4,0.
Wt = terdiri dari beban hidup dan beban mati pada plat dan balok,
dengan perhitungan sebagai berikut :
dengan perhitungan sebagai berikut :
Beban Mati (WDL) Beban Plat = 48 m x 6 m x 0,20 m x 2400 kg/m3
= 138240 kg
Beban Balok Memanjang
= (48 m x 2 buah) x (0,3 m x 0,4 m) x 2400 kg/m3
= 96 m x 0,12 m2 x 2400 kg/m3
= 27648 kg
-
169
Beban Balok Melintang
= (6m x 15 buah) x (0,3 m x 0,4 m) x 2400 kg/m3
= 90 m x 0,12 m2 x 2400 kg/m3
= 25920 kg
Total Beban Mati (WDL) = 138240 kg + 27648 kg + 25920 kg
= 191808 kg
Beban Hidup (WLL) Beban hidup berguna = 250 kg/m2
Koefisien reduksi beban hidup yaitu 0,3, maka perhitungan beban
hidup yaitu = 0,3 (48 m x 6 m) x 250 kg/m2
= 0,3 x 288 m2 x 250 kg/m2
= 21600 kg
Maka Beban Total (Wt) = WDL + WLL
= 191808 kg + 21600 kg
= 213408 kg
Maka didapat gaya horisontal total akibat gempa adalah
kg
RWICV t
544.2845,421340816,0 ==
=
Untuk setiap titik tumpuan (jarak 3m), masing-masing terkena beban
sebesar = 15
284544 = 1896,96 kg
6.7.6. Perhitungan Balok 6.7.6.1.Kombinasi Pembebanan
Karena Beban yang bekerja pada dermaga tersebut tidak bersamaan waktunya,
untuk itu adanya kombinasi beban sangat diperlukan. Adapun kombinasi pembebanan
yang digunakan menurut SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.2.2 adalah sebagai berikut :
1,2 DL + 1,6 LL 0,75 ( 1,2 DL + 1,6 LL + 1,6 Tr )
-
170
0,75 ( 1,2 DL + 1,6 LL + 1,6 Btr ) 1,05 ( DL + 0,5 LL + E ) dimana :
DL = Beban mati
LL = Beban hidup
Tr = Gaya tarikan kapal
Btr = Gaya benturan kapal
E = Gaya horisontal akibat gempa
6.7.6.2.Pembebanan Pada Balok A, B, C
DL = Beban Mati untuk Balok A = 1579,875 kg/m
untuk Balok B = 719,852 kg/m
untuk Balok C = 641,333 kg/m
LL = Beban Hidup untuk Balok A = 1779,375 kg/m
untuk Balok B = 594,814 kg/m
untuk Balok C = 486,667 kg/m
Tr = Gaya tarikan kapal = 2500 kg
Btr = Gaya benturan kapal = 0,5974 kg
E = Gaya horisontal akibat gempa = 1896,96 kg
Dengan menggunakan Program SAP 2000, maka akan didapatkan
output berupa momen dan gaya lintang maksimum yang akan dipergunakan
untuk menghitung tulangan balok. Hasil perhitungan dapat dilihat pada
lampiran.
6.7.6.3.Data Teknis Balok
Konstruksi direncanakan menggunakan ukuran penampang yaitu b x h = 300
x 400 mm.
Mutu Beton fc = 30 Mpa = 300 kg/cm2
Mutu Baja fy = 240 Mpa = 2400 kg/cm2
Tebal penutup beton p = 40 mm
Dipilih tulangan utama = 19 mm
-
171
b
p
h
d'
d
tulangan sengkang = 8 mm
Gambar 6.29. Sketsa tinggi efektif balok
Tinggi efektif d = h p - tul sengkang - tul utama d = 400 40 8 . 19 = 342,5 mm
d = h d = 400 342,5 = 57,5 mm
d/ d = 57,5 / 342,5 = 0,17
Menurut Buku Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang ( Gideon
Kusuma, CUR-1, Hal. 51-52, Tabel 7 dan 8 ), dengan fy = 240 Mpa dan
fc = 30 Mpa untuk balok, didapat :
min = 0,0056
max = 0,0484
6.7.6.4. Perhitungan Tulangan Utama Balok
1. Perhitungan Balok A Dari hasil perhitungan Program SAP 2000 pada balok A didapatkan gaya :
M Tumpuan = 6323,80 kg m
M Lapangan = 3161,90 kg m
a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Mt = 6323,80 x 104 N mm
mm N 10 7904,75 0,8
1080,6323 44 ==uM2
2
4
2 /246,25,3423001075,7904
.mmN
mmxmmNmm
dbM u ==
-
172
Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 5.3.d
CUR-4 halaman 62 maka didapat nilai :
= 0,0012
< min
0,0012 < 0,0056, sehingga digunakan min
As = x b x d = 0,0056 x 300 x 342,5= 575,4 mm2 Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 2.2a
CUR-4 halaman 15 maka :
Dipilih tulangan 3 19 dengan As terpasang = 851 mm2
b. Perhitungan Tulangan Lapangan Ml = 3161,90 x104 N mm
mm N 10 3952,375 0,8
10 90,3161 44 ==uM
22
4
2 /123,15,34230010375,3952
.mmN
mmxmmNmm
dbM u ==
Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 5.3.d
CUR-4 halaman 62 maka didapat nilai :
= 0,0012
< min
0,0012 < 0,0056, sehingga digunakan min
As = x b x d = 0,0056 x 300 x 342,5= 575,4 mm2 Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 2.2a
CUR-4 halaman 15 maka :
Dipilih tulangan 3 19 dengan As terpasang = 851 mm2
2. Perhitungan Balok B Dari hasil perhitungan Program SAP 2000 pada Balok B didapatkan gaya :
M Tumpuan = 1361,64 kg m
M Lapangan = 680,82 kg m
a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Mt = 1361,64 x104 N mm
-
173
mm N 10 1702,05 0,8
1064,1361 44 ==uM2
2
4
2 /484,05,3423001005,1702
.mmN
mmxmmNmm
dbM u ==
Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 5.3.d
CUR-4 halaman 62 maka didapat nilai :
= 0,0012
< min
0,0012 < 0,0056, sehingga digunakan min
As = x b x d = 0,0056 x 300 x 342,5= 575,4 mm2 Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 2.2a
CUR-4 halaman 15 maka :
Dipilih tulangan 3 19 dengan As terpasang = 851 mm2
b. Perhitungan Tulangan Lapangan Ml = 680,82 x104 N mm
mm N 10 851,025 0,8
10 82,680 44 ==uM
22
4
2 /242,05,34230010025,851
.mmN
mmxmmNmm
dbM u ==
Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 5.3.d
CUR-4 halaman 62 maka didapat nilai :
= 0,0012
< min
0,0012 < 0,0056, sehingga digunakan min
As = x b x d = 0,0056 x 300 x 342,5= 575,4 mm2 Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 2.2a
CUR-4 halaman 15 maka :
Dipilih tulangan 3 19 dengan As terpasang = 851 mm2
3. Perhitungan Balok C Dari hasil perhitungan Program SAP 2000 pada Balok C didapatkan gaya :
M Tumpuan = 812,84 kg m
-
174
M Lapangan = 203,21 kg m
a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Mt = 812,84 x104 N mm
mm N 10 1016,05 0,8
1084,812 44 ==uM2
2
4
2 /289,05,3423001005,1016
.mmN
mmxmmNmm
dbM u ==
Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 5.3.d
CUR-4 halaman 62 maka didapat nilai :
= 0,0012
< min
0,0012 < 0,0056, sehingga digunakan min
As = x b x d = 0,0056 x 300 x 342,5= 575,4 mm2 Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 2.2a
CUR-4 halaman 15 maka :
Dipilih tulangan 3 19 dengan As terpasang = 851 mm2
b. Perhitungan Tulangan Lapangan Ml = 203,21 x104 N mm
mm N 10 254,0125 0,8
10 21,203 44 ==uM
22
4
2 /072,05,342300100125,254
.mmN
mmxmmNmm
dbM u ==
Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 5.3.d
CUR-4 halaman 62 maka didapat nilai :
= 0,0012
< min
0,0012 < 0,0056, sehingga digunakan min
As = x b x d = 0,0056 x 300 x 342,5= 575,4 mm2 Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 2.2a
CUR-4 halaman 15 maka :
Dipilih tulangan 3 19 dengan As terpasang = 851 mm2
-
175
3 19
2 19
8 - 100
2 19
3 19
8 - 150
3 19
2 19
8 - 100
2 19
3 19
8 - 150
3 19
2 19
8 - 100
2 19
3 19
8 - 150
Tabel 6.6 Hasil rekap penulangan lentur balok
Tulangan Balok A Balok B Balok C
Tumpuan 3 19 3 19 3 19 Lapangan 3 19 3 19 3 19
Gambar 6.30.Penulangan balok A
Tulangan pada tumpuan Tulangan pada lapangan
Gambar 6.31.Penulangan Balok B
Tulangan pada tumpuan Tulangan pada lapangan
Gambar 6.32.Penulangan Balok C
Tulangan pada tumpuan Tulangan pada lapangan
-
176
8 - 1508 - 100 8 - 150 3 19
8 - 1002 198 - 100
1
1
1
12
2 2
2
1
1
8 - 1003 - 19
2 - 19
2 - 19
3 - 192 - 19
3 - 19
3 19
2 19
8 - 100
2 19
3 19
8 - 150
POT 1 - 1 POT 2 - 2
Gambar 6.33. Potongan melintang penulangan balok
6.7.6.5.Perhitungan Tulangan Geser
Dari hasil perhitungan Program SAP 2000, pada Balok A, B, C didapatkan
gaya lintang sebagai berikut :
Tabel 6.7. Hasil rekap gaya lintang pada balok
Balok A Balok B Balok C
Gaya Lintang (kg) 9485,70 2723,29 1625,68
Untuk perhitungan tulangan geser diambil gaya lintang yang terbesar yaitu pada balok
A dengan Vu = 9485,70 kg = 94857 N = 94,857 kN
Vn = Vu / = 94,857 / 0,6
= 158,095 kN
Vc = 0,17 x cf' x b x d
= 0,17 x 30 x 300 x 342,5
= 95673,438 N
-
177
= 95,673 kN
Vc = x 95,673 kN
= 47,837 kN
Vs = (Vn Vc)
= (158,095 95,673) kN
= 62,422 kN
= 62422 N
Vs maks = 0,667 x cf' x b x d
= 0,667 x 30 x 300 x 342,5
= 375377,547 N
= 375,377 kN
Vs < Vs maks, maka penampang cukup
62,422 kN < 375,377 kN
Vc < Vn
47,837 kN < 158,095 kN, perlu tulangan geser
Dipakai tulangan geser/ sengkang 8 mm Av = 2 x x x d2 = 2 x x x 82 = 100,53 mm2
Jarak sengkang
s = ( ) 624225,34224053,100
Vc -Vn Av.fy.d = = 132,382 mm
syarat Smaks = d / 2
= 342,5 / 2
= 171,25 mm
s < s max
-
178
132,382 mm < 171,25 mm...OK
dipakai sengkang 8 mm 150 mm
Cek terhadap lebar balok :
Jumlah tulangan = 3 x 19 = 57 mm
Selimut beton = 2 x 40 = 80 mm
Tulangan sengkang = 2 x 8 = 16 mm
Jarak antar tulangan = 2 x 40 = 80 mm
Total = 233 mm < 300 mm...........OK 6.7.7. Pondasi Tiang Pancang
Dalam perencanaan pondasi dermaga digunakan pondasi tiang pancang.
Pondasi tiang pancang ini berfungsi untuk memindahkan atau menstransferkan beban-
beban konstruksi di atasnya (upper structure) ke lapisan tanah yang lebih dalam.
6.7.7.1. Data Teknis Pondasi
Adapun data teknis perencanaan tiang pancang yang akan digunakan adalah
sebagai berikut :
1 Tiang pancang bulat berongga dengan :
diameter luar ( DL ) = 50 cm
diameter dalam ( DD ) = 32 cm
2 Panjang total tiang pancang = 14 m
3 fc tiang pancang = 60 MPa
6.7.7.2. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang
a. Berdasarkan Kekuatan Bahan Pall = b Atiang
Dimana :
Pall = kekuatan tiang yang diijinkan (ton)
b = tegangan tiang terhadap penumbukan (MPa)
Atiang = luas penampang tiang pancang (mm2)
-
179
Menurut Peraturan Beton Indonesia (PBI), tegangan tekan beton
yang diijinkan yaitu: b = 0,33 fc
fc = kekuatan karakteristik beton = 60 MPa
b = 0,33 x fc = 0,33 x 60 N/mm2 = 19,8 N/mm2
A tiang = D2
= x 3,14 x 5002
= 1962,5 cm = 196250 mm2
P all = b x A tiang = 19,8 N/mm2 x 196250 mm2
= 3885750 N
= 388,575 ton
b. Terhadap Pemancangan
Dengan rumus pancang A. Hiley dengan tipe single acting drop hammer.
( ) pp
2
321
U WW ) x W(e W
x C C C
21
H x W x Ef R ++
+++=
Dimana :
Ef = Efisiensi alat pancang = 0,9
Wp = Berat sendiri tiang pancang
= 0,19625 x 14 x 2,4 = 6,594 ton
W = Berat hammer
= 0,5 Wp + 0,6 = (0,5 x 6,594) + 0,6 = 3,897 ton
e = Koefisien pengganti beton = 0,25
H = Tinggi jatuh hammer = 2 m
= Penurunan tiang akibat pukulan terakhir = 0,015 C1 = Tekanan izin sementara pada kepala tiang dan penutup
= 0,01
C2 = Simpangan tiang akibat tekanan izin sementara = 0,005
-
180
C3 = Tekanan izin sementara = 0,0025
Ru = Batas maksimal beban (ton)
( ) 8,478 4,8398,478) x (0,25 4,839 x
0,003 0,005 0,0121 015,0
2 x 4,839 x 0,9 RU2
++
+++=
RU = 281,094 ton
Pa =Batas beban izin yang diterima tiang
Pa = 1/n x Ru (n = angka keamanan)
= 1/1,5 x 281,094
= 187,396 ton
c. Terhadap Kekuatan Tanah
Meyerhof (1956) mengusulkan formula untuk menentukan daya dukung
pondasi tiang pancang sebagai berikut :
53qA
Q c kJHP+=
dimana :
Q = daya dukung pondasi tiang pancang (ton)
A = luas penampang tiang pancang (cm) = 1962,5 cm
qc = nilai conus (kg/cm2) = 200 kg/cm2
JHP = nilai total friction = 482 kg/cm
k = keliling penampang tiang = 2 x 3,14 x 50 = 314,159 cm
Maka didapat nilai
5159,314482
32005,1962 Q +=
= 161118,261 kg = 161,118 ton
6.7.7.3.Perhitungan Efisiensi Tiang
Dari perhitungan daya dukung tiang pancang diatas didapatkan nilai terkecil
pada daya dukung tiang pancang terhadap pemancangan yaitu sebesar = 161,118 ton
-
181
tiang pancang balok plat
Efisiensi grup tiang pancang :
Eff = ( ) ( )
+
m.n1 - m m 1 -n
90 - 1 n
dimana :
m = jumlah baris = 1
n = jumlah tiang dalam satu baris = 1
= arc tan (d/s) = arc tan(50/400) = 7,125
d = diameter tiang
s = jarak antar tiang (as ke as)
Maka didapat nilai :
Eff = ( ) ( ) 9604,01.2
21 - 1 1 1 - 2 90125,7 - 1 =
+
Karena jumlah tiang pancang hanya satu (tidak dalam bentuk grup) maka Eff = 1.
Dengan menggunakan efisiensi, maka daya dukung tiang pancang tunggal menjadi :
P all = Eff x Q tiang
= 1 x 161,118
= 161,118 ton
Gambar 6.34. Letak pondasi tiang pancang
-
182
Gambar 6.35. Potongan pondasi tiang pancang
6.7.7.4.Perhitungan Poer (Pile Cap)
Dari perhitungan SAP 2000 didapatkan ;
P = 18576,79 kg = 18,577 ton
Mx = 1379274,59 kgcm = 13,793 tm
My = 760710,95 kgcm = 7,607 tm
1. Direncanakan dimensi poer : B x L x t = 1 m x 1 m x 2 m
P poer = 1 m x 1 m x 2 m x 2,4 t/m3 = 4,8 ton
P total = P poer + P = 4,8 t + 18,577 t = 23,377 ton
P max = ( ) ( )
2max
2max
y x x
x x
x
x
y
y
nYM
xnXM
nPv
Dimana :
Pmax = beban maksimum yang diterima oleh tiang pancang
Pv = jumlah total beban normal Mx = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x
My = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu y
n = banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang
Xmak = absis terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang
Ymak = ordinat terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang
nx = banyaknya tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu x
-
183
ny = banyaknya tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu y
( ) 2x = jumlah kuadrat jarak absis-absis tiang ( ) 2y = jumlah kuadrat jarak ordinat-ordinat tiang
Maka Beban maksimum yang diterima tiang pancang adalah :
P max = ( ) ( ) 22 0x 10 x 13,793
0 x 10 x ,6077
1377,23
P1 = 23,377 + 0 + 0 = 23,377 ton
P2 = 23,377 - 0 - 0 = 23,377 ton
P max = 23,377 ton < P all = 161,118 ton........OK
2. Tulangan Poer direncanakan :
fc = 30 Mpa, tebal Poer = 2000 mm
fy = 240 Mpa
Diameter = 19 mm
p (selimut beton) = 40 mm
dx = h - p - Dx = 2000 - 40 - 9,5 = 1950,5 mm
dy = h - p - Dx - Dy= 2000 - 40 - 19 - 9,5 = 1931,5 mm
Tulangan Arah X Mx = 13793 104 Nmm Mu / b * dy2 = 13793 104 Nmm / ( 1000 mm 1931,5 2 mm2 )
= 0,03697 N/mm2
2
2
168,930192 0,0369730240588,012408,0 0,03697
'588,018,0
=
=
=
x
cffyfy
bdMu
dengan rumus abc didapatkan nilai = 0,0001927
-
184
aL - 2aa
L
M1 M1
M2
00583,0
2404,14,1
min === fy
04838,0240
3085,024060045085,0'85,0
600450 =+
=+=
fycf
fymak
r < rmin maka yang digunakan adalah rmin = 0,00583 Aslx = x b x d = 0,00583 1000 mm 731,5 mm = 4264,645 mm2 Dipakai tulangan 19 - 50 (As = 5671 mm2)
Untuk arah x dipilih tulangan :
1 Tulangan atas = D19 - 50
2 Tulangan bawah = D19 - 50
Untuk arah y dipilih tulangan :
3 Tulangan atas = D19 - 50
4 Tulangan bawah = D19 - 50
6.7.7.5. Penulangan Tiang Pancang
Penulangan tiang pancang dihitung berdasarkan kebutuhan pada waktu
pengangkatan. Pengangkatan tiang pancang dapat dilaksanakan dengan 2 (dua) cara
yang berbeda yaitu dengan dua titik atau satu titik pengangkatan.
1. Pengangkatan dengan dua titik.
Gambar 6.36. Pengangkatan tiang pancang dengan dua titik
-
185
M2
M1
a
L - a
( )
=
=22
2
21
a*q21a2lq*
81M
a*q21M
21 MM = ( )
= 222 a*q
21a2Lq*
81a*.q
21
4.a2 + 4.a.L - L2 = 0
dengan L = 14 meter, maka dengan menggunakan rumus abc didapat
a = 2,89 meter
Berat tiang pancang (q) = (1/4 x 3,14 x 0,52) x (2,4) = 0,471 ton/m
M1 = M2 = x 0,471x 2,892 = 1,967 ton meter
2. Pengangkatan dengan satu titik
Gambar 6.37. Pengangkatan tiang pancang dengan satu titik
( ) ( ) ( )
=
=
=
aL2L*a*q2qL
aL
aL2L21
aLq21R
a*q*21M
2
22
1
1
-
186
( )aL2aL2L
qRx
0qxR
0dx
dMxmaxM
x*q*21x*RMx
21
1
21
===
=
=
( ) ( )( )( )aL2
aL2Lq*21
aL2aL2L*q
21
aL2aL2LR2MmaxM
2
222
=
==
( )( )042
22*
21*
21
22
22
21
=+=
=
LaLaaLaLLqqa
MM
dengan L = 14 meter, maka dengan menggunakan rumus abc didapat
a = 4,10 meter
M1 = M2 = x 0,471 x 4,10 2 = 3,959 ton meter
Keterangan : dari nilai - nilai momen yang telah diperoleh untuk penulangan tiang,
digunakan nilai momen terbesar yaitu 3,959 ton meter.
Penulangan didasarkan pada Analisa Penampang
Momen yang terjadi diambil yang paling besar yaitu :
Mu = 3,959 tm = 39590000 Nmm
Pmax = Pu = 35,668 ton = 356680 N
a. Data Teknis
Tiang pancang direncanakan menggunakan beton prategang dengan data-data
teknis sbb :
-
187
) tarik ( Mpa 873,3 cf'0,5 - ft
) tekan ( Mpa 60 cf' fc :gangan Batasan te83,0
320500
044,406.36604700cf'4700 Ec
Mpa860.1fpuMpa 60 fc
====
===
=====
RmmDmmD
Mpa
D
L
b. Properties Penampang
1. Titik berat penampang ( beton ) / cgc
Ybwh = Yats = D = 50 cm = 25 cm Xkr = Xkn = D = 50 cm = 25 cm 2. Momen inersia dan Statis momen
I = (1/ 64)D4 = (1/ 64) (5004 - 3204 ) = 2553243035 mm4
Sx bwh = Sx ats = I / Y bwh = 2553243035/ 250= 10212972,14 mm4
c. Mencari Gaya Prategang ( Ti )
Direncanakan :
- Digunakan 7 wire strand derajat 1860 MPa
1 strand = 15,24 mm
A 1 strand = 138,7 mm2
- Kekuatan patah minimum gaya prategang = 100 %
- Gaya prategang tendon 1 strand dengan 100 % kekuatan patah minimum =
260,7 KN
- fpu = 260700 N / 138,7 mm2 = 1862,143 Mpa
Ti dicari dengan mengecek beberapa kemungkinan tegangan yang terjadi.
1. Kondisi 1
MPaxTi
fcS
MuAPuTiR
6014,10212972
39590000)320500(
35668083,0
maxmax
224
1+
+++
7,159 x 10-6 Ti + 3,077 + 3,876 60 MPa
-
188
7,159 x 10-6 Ti 53,046 Mpa
Ti 7409694,091 N = 7409,694 kN
2. Kondisi 2
MPaxTi
ftS
MuAPuTiR
873,314,10212972
39590000)320500(
35668083,0
maxmax
224
1
++
7,159 x 10-6 Ti + 3,077 - 3,876 -3,873 Mpa
7,159 x 10-6Ti -3,074 Mpa
Ti -345858,360 N = -345,858 kN
Keterangan :
Untuk kondisi 2, Ti bernilai negatif (tarik). Kondisi ini tidak boleh terjadi pada
Ti tiang pancang.
Berdasarkan kedua nilai Ti tersebut, maka gaya prategang Ti harus diambil
sebesar : Ti 7409,694 kN
Maka direncanakan menggunakan gaya prategang Ti = 1850 KN
d. Menghitung Jumlah Tendon
Jumlah tendon yang diperlukan = Ti / gaya prategang tendon
= 1850 KN / 260,7 KN
= 7,096 ~ 9 buah tendon
Rencana dipakai 9 buah tendon = 9 260,7 KN = 2346,3 KN 2346,3 KN 7409,694 KN.OK.
Jarak antar tendon = [( x DD) - (9 * tendon)] / 9
= [(3,14 x 320 mm) - (9 *15,24 mm)] / 9
= 96,40 mm
Berdasarkan SNI 2002, syarat jarak antar tendon > 4 tendon
4 15,24 m 96,40 mm > 60,96 mm OK
-
189
925925
500
8 - 150320
Dipasang tulangan geser praktis, berupa tulangan geser spiral yang rencana
digunakan tulangan geser spiral 8-150 mm.
Berdasarkan hasil perhitungan di atas maka tiang pancang yang digunakan untuk
struktur dermaga PPI Menganti Kebumen adalah tiang pancang hasil pabrikasi dari
PT. Wijaya Karya dengan spesifikasi dapat dilihat pada lampiran.
Gambar 6.38. Penulangan tiang pancang
6.7.7.6. Beban Lateral Yang Bekerja Pada Tiang Tunggal
1. Hubungan Pembebanan Lateral dan Deformasi Tanah Adapun hubungan antara beban lateral dengan terjadinya deformasi tanah
sebagai berikut :
1. Pada mulanya untuk pembebanan yang rendah tanah akan berdeformasi
elastis disamping itu terjadi pergerakan tiang, dimana pergerakan tersebut
cukup mampu untuk mentransfer sebagian tekanan dari pile ke lapisan
tanah yang lebih dalam.
2. Untuk pembebanan selanjutnya, beban menjadi lebih besar, lapisan tanah
akan runtuh plastis dan mentransfer seluruh bebannya ke lapis tanah yang
lebih dalam lagi.
3. Hal ini akan berlanjut dan menciptakan mekanisme keruntuhan yang ada
hubungannya dengan kekakuan tiang.
-
190
2. Menghitung Beban Lateral (Hu) Untuk menghitung Beban Lateral (Hu) dapat dicari dengan rumus Broooms :
Gambar 6.39. Beban lateral pada tiang tunggal
)(5,0
)(35,1
)(3
)(3)(3
)(3
)(3
)(31
0)(
00
5,12
3
2
2
2
LeLKpLBHu
LeLKpLB
LeRLHu
LERLRP
LeRLPR
LeRLHu
LeHuRL
LeHuLR
AM
PRHuPRHuH
KpLBLKpLBR
+=+=+=
+=+=+=
+=
+==
==+=
==
dimana :
diketahui sesuai data tanah yang diperoleh :
= 16
-
191
3/6422,1 mt=
maka nilai Kp = tan2 (45 o+ 2
)
= tan2 (45 o+ 216 o
)
= 1,761
B = lebar tiang pancang (diameter 0,5 m)
L = jarak dari dasar tiang ke permukaan tanah = 8,25 m
e = jarak dari ujung atas tiang ke permukaan tanah = 5,75 m
(dilihat dari elevasi dermaga ditambah elevasi dasar laut)
Hu = beban lateral ultimate
SF = safety factor = 2
H = beban kerja
Maka didapat nilai :
ton
ton
mmmmtmHu
997,2814
964,405)25,875,5(
25,8761,1)25,8(/6422,15,05,0 23
==
+=
tonSFHuH 499,14
2997,28 ===
3. Defleksi Tiang Vertikal Akibat Memikul Beban Lateral Menurut cara Brooms, defleksi yang terjadi dapat dicari dengan rumus :
hLHYo 2
2=
Gambar 6.40. Defleksi tiang pancang
-
192
dimana :
Yo = defleksi tiang yang terjadi akibat beban horizontal
H = beban horizontal yang terjadi
L = Zf = jarak antara dasar tiang sampai permukaan tanah
h = Koefisien modulus tanah = 350 kN/m3 = 35 t/m3 ( untuk tanah lempung lunak h = 350 s/d 700 kN/m3)
maka :
mmm
mtmtYo
12012,0
1875,2382997,28
/35*)25,8(499,14*2
322
===
=
6.7.8. Fender 6.7.8.1.Data Kapal
Dari perencanaan sebelumnya diketahui data kapal :
Bobot Kapal (W) : 10 ton
Panjang Kapal (Loa) : 13,5 m
Lebar Kapal (B) : 3,8 m
Draft Kapal (d) : 1,05 m
6.7.8.2. Fender Yang Dipakai
Fender yang dipakai adalah fender karet Bridgestone super Arch (tipe V)
Tipe FV001-3-4, karena dipenuhi persyaratan bahwa:
E benturan < E yang diijinkan................OK
0,0017382 ton m < 0,57 ton m ( lihat lampiran tabel fender Bridgestone
super Arch)
Dengan data-data sebagai berikut :
Energi absortion (E) = 0,57 ton m
Reaction Load (R) = 12 ton
-
193
+=
+ 075,2
8,385,13
28,3075,22
822
22
xh
BLBhL
9,8
22
37,537,5
FENDER FV 001-3-4 BALOK FENDER (150/2500)
POER (1000/2000)
BALOK (300/400)
PLAT(t = 200)
BOLDER
- 14 m
1,0 m
P = 0,2 m
d = 1,05 m
R = 1,0 m
G = 0,5 m
KapalLWL + 0,00 m
HWL + 2,30 m
3,8 m
Kapal
BALOK (250/500)
Jarak Maksimum Antar Fender Jarak maksimum antar fender ( L ) bisa dihitung dengan rumus :
(New Selection of Fender, Sumitomo Fender)
dimana diketahui :
B (lebar kapal) = 3,8 m
L (panjang kapal) = 13,5 m
H (tinggi fender) = 207,5 cm = 2075 mm =2,075 m
Maka dapat dicari jarak maksimum antar fender (L) yaitu,
( )mfenderantarjarakdiambilmakamL
xLL
3,950,6475,32077,122
=
Gambar 6.41. Fender tipe FV001-3-4
-
194
6.7.9. Bolder
Fungsi bolder adalah untuk menambatkan kapal agar tidak mengalami
pergerakan yang dapat mengganggu, baik pada aktivitas bongkar muat maupun lalu
lintas kapal lainnya. Bolder yang digunakan pada perencanaan dermaga ini adalah
bolder beton. Bolder dipasang dengan jarak 3 meter. Jenis bolder ditentukan
berdasarkan gaya tarik kapal yaitu sebesar 2,5 ton. Bolder direncanakan menggunakan
bentuk persegi dengan tinggi 25 cm berdiameter 20 cm, dengan asumsi perhitungan
sebagai balok. Untuk perkuatan bolder dipasang sebelum dilakukan pengecoran plat
lantai dermaga.
Gambar 6.42 Gaya yang bekerja pada bolder
Perhitungan sebagai balok : M = P x 0,25 = 2,5 x 0,25 = 0,625 t m = 62500 kg cm
d = h p - sengkang -1/2 tulangan utama
= 250 40 8 x 12 = 196 mm
fc = 30 MPa
fy = 240 MPa
rmin = 0,0056 rmax = 0,0484
Penulangan kNm
dbMu 770,650
196,025,025,6
22 ==
Menurut Buku Grafik dan Tabel Perencanaan Beton Bertulang Tabel 5.3d
(Gideon H. Kusuma, Hal.62, 1997)
= 0,0034 + 200
770,50 (0,0045 0,0034 ) = 0,00368 (interpolasi)
20 cm
25 cm
P = 2,5 Ton
-
195
r < rmin sehingga digunakan rmin = 0,0056 As = r x b x d = 0,0056 x 250 x 196 = 274,4 mm2 Digunakan tulangan 3 12 dengan As terpasang = 339 mm2
top related