bab 3 desain layout dermaga bab 3 ... -...

Bab 3 Desain Layout Dermaga

Laporan Tugas Akhir – KL4099Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali 3-1

BAB 3

DESAIN LAYOUT DERMAGA

3.1. Pengertian Dermaga dan Pelabuhan

Pengertian dermaga adalah suatu bangunan pelabuhan yang digunakan untuk merapatdan menambatkan kapal yang melakukan bongkat muat barang dan menaik-turunkanpenumpang atau barang. Dimensi dermaga didasarkan pada jenis dan ukuran kapalyang merapat dan bertambat pada dermaga tersebut. Dalam pertimbangan ukurandermaga harus didasarkan pada ukuran-ukuran minimal sehingga kapal dapatbertambat atau meninggalkan dermaga maupun melakukan bongkar muat denganaman, cepat dan lancar.

Pengertian pelabuhan adalah daerah perairan yang terlindungi terhadap gelombang,yang dilengkapi dengan fasilitas terminal laut meliputi dermaga dimana kapal dapatbertambat untuk bongkar muat barang, crane-crane untuk bongkar muat barang,gudang laut dan tempat-tempat penyimpanan dimana kapal membongkar muatannya,dan gudang-gudang dimana barang-barang dapat disimpan dalam waktu yang lebihlama selama menunggu pengiriman ke daerah tujuan atau pengapalan.

Pada studi kasus ini dijelaskan bahwa akan dibangun pelabuhan petikemas, pelabuhanpetikemas merupakan pelabuhan barang yang dilengkapi dengan fasilitas bongkarmuat barang. Pada dasarnya pelabuhan barang harus mempunyai perlengkapan-perlengkapan sebagai berikut:

a. Dermaga harus panjang dan harus dapat menampung seluruh panjang kapal atausekurang-kurangnya 80% dari panjang kapal. Hal ini disebabkan karena muatandibongkar muat melalui bagian muka, belakang, dan di tengah kapal.

b. Mempunyai halaman dermaga yang cukup lebar untuk keperluan bongkar muatbarang dan penumpukan petikemas. Barang yang dimuat disiapkan di atasdermaga dan kemudian diangkat dengan crane masuk ke kapal. Demikian pulapembongkarannya dilakukan dengan crane dan barang diletakkan di atas dermagayang kemudian diangkut ke gudang.

c. Tersedia jalan dan hlaman untuk pengambilan/pemasukan barang dari dan kegudang serta mempunyai fasilitas untuk reparasi.

Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan



3.2. Bentuk dan Jenis Struktur Dermaga

3.2.1. Bentuk Dermaga

Bentuk dermaga dapat dikelompokkan sebagai berikut:

a. Bentuk dermaga memanjang, dimana struktur dermaga dibangun sejajar dengangaris pantai. Tambatan ini dibangun bila garis kedalaman kolam pelabuhanhampir merata sejajar dengan garis pantai. Bentuk ini biasa digunakan untukpelabuhan petikemas. llustrasi dapat dilihat Gambar 3.1.

b. Bentuk dermaga menjorok kedalam (finger type wharf). Dermaga ini dibangunbiasanya bila garis kedalaman terbesar menjorok ke laut dan tidak teratur. Bentukini biasanya untuk melayani kapal dengan muatan umum (general cargo). llustrasidapat dilihat pada Gambar 3.2.

c. Bentuk dermaga pier, dimana struktur dermaga tegak lurus dengan garis pantai.Dermaga ini dibangun bila garis kedalaman jauh dari pantai. Antara dermagadengan pantai dihubungkan dengan jembatan penghubung (approach trestle).Jembatan penghubung ini dapat ditempatkan ditengah, disisi atau suatu kombinasidari dermaga. llustrasi dapat dilihat Gambar 3.3.

Gambar 3.1 Dermaga memanjang.




Gambar 3.2 Dermaga menjorok kedalam.

Gambar 3.3 Dermaga pier.

Untuk perancangan dermaga pada laporan tugas akhir ini digunakan layout tipedermaga memanjang karena bentuk dermaga memanjang ini biasa digunakan padapelabuhan petikemas, di mana dibutuhkan suatu lapangan yang luas guna melayanidan menyimpan petikemas.

3.2.2. Jenis Struktur Dermaga

Jenis struktur dermaga secara umum dapat dikategorikan dalam empat jenis struktur, yaitu:deck on pile, sheet pile, diafragma wall, dan caisson. Berikut akan diuraikan masing-masingjenis struktur dermaga.




1. Struktur Dermaga Deck On Pile

Dermaga jenis ini menggunakan serangkaian tiang pancang (piles) sebagai pondasi bagilantai dermaga (deck). Tiang pancang yang digunakan terbuat dari kayu, baja atau beton(bertulang/pra-tekan). Tiang pancang ini harus dapat menyalurkan seluruh beban yangditerima dermaga ke tanah pondasi. llustrasi dapat dilihat dalam Gambar 3.4.

2. Struktur Dermaga Sheet Pile

Dermaga jenis ini menggunakan sheet pile (turap/dinding penahan) untuk menahan gaya-gaya akibat perbedaan elevasi antara lantai dermaga dengan dasar kolam. Untuk menahangaya lateral dari kapal yang sedang bersandar biasanya digunakan tiang pancangdibelakang turap. Struktur jenis ini biasanya dibangun pada garis pantai yang memilikikemiringan curam. llustrasi dapat dilihat pada Gambar 3.5.

3. Struktur Dermaga Diafragma Wall

Struktur dermaga dengan dinding diafragma (diafragma wall) terdiri dari blok-blok betonbertulang berukuran besar yang diatur sedemikian rupa. Perletakan blok beton dengankemiringan tertentu dimaksudkan agar terjadi geseran antar blok beton satu denganlainnya sehingga dicapai kesatuan konstruksi yang mampu memikul beban-beban vertikalmaupun horizontal pada dermaga. llustrasi dapat dilihat dalam Gambar 3.6.

4. Struktur Dermaga Caisson

Struktur dermaga jenis ini memanfaatkan berat sendiri untuk menahan beban-bebanvertikal dan horizontal dari dermaga serta untuk menahan tekanan tanah. Caisson adalahsuatu konstruksi blok-blok beton bertulang berbentuk kotak-kotak yang dibuat di daratdan dipasang pada lokasi dermaga dengan cara diapungkan dan diatur pada posisi yangdirencanakan, kemudian ditenggelamkan dengan mengisi dinding kamar-kamar caissondengan pasir. llustrasi dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.4 Struktur dernaga deck on pile.




Gambar 3.5 Struktur dermaga sheet pile.

Gambar 3.6 Struktur dermaga diafragma wall.

Gambar 3.7 Struktur dermaga caisson.

Untuk perancangan dermaga pada laporan tugas akhir digunakan jenis strukturdermaga tipe deck on pile.




3.2.3. Metodologi Perencanaan

Langkah perencanaan struktur dermaga dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Bagan alir perencanaan struktur dermaga.

Desain tulangan balokDesain tulangan pilecapDesain tulangnan pelat

Mulai

Kondisi alam

Perhitungan pembebanan :Beban mati*Beban gempa*Beban gelombang dan Arus*Beban hidupBeban berthingBeban mooring

Pemodelan struktur

Cek UCCek defleksi

Cek daya dukung fondasi

Output :Reaksi pada balok

Reaksi pada pilecap

Selesai

Pemilihan ulang dimensi struktur

ya

tidak

Pemilihan dimensi awal struktur

tidak

ya




3.2.4. Kriteria Desain Dermaga

Kriteria desain dermaga meliputi perhitungan dimensi struktur dermaga dan strukturpendukungnya. Penentuan desain dermaga biasanya berdasarkan acuan keadaanlingkungan dan ukuran serta jenis kapal yang dilayani.

1. Kondisi Alam

Kondisi alam yang digunakan untuk keperluan perencanaan adalah sebagai berikut:

Data angin tiap jam Tinggi gelombang rencana pada perencanaan dermaga pelabuhan batubara Linau

ini digunakan tinggi gelombang rencana dengan perioda ulang 100 tahun. Pasang surut Arus Perairan Kondisi geologi

Berdasarkan perhitungan data survei lingkungan di lapangan, didapat beberapaparameter sebagai berikut:

Tinggi gelombang rencana (100 tahun) = 4.14 m. Kecepatan arus = 0.36 m/detik.

(sumber : www.pertamina.com/index.php?option=com_content&task=view&id=3763&Itemid=1199)

Pasang surut = 2.79 m.2. Karakteristik Kapal

Pada tugas akhir ini perancangan struktur dermaga direncanakan untuk kapalpetikemas dengan kapasitas 10000 DWT. Berdasarkan Tabel 3.1 dapat dilihat data-data dari kapal petikemas.

Tabel 3.1 Data Kapal-kapal Petikemas

(Sumber : Fentek Marine Fendering Systems Catalogue)


www.pertamina.com/index.php



Dimana :

DWT = total berat dari kapasitas yang terdiri dari barang, BBM, dan air (ton).

MD = total perpindahan oleh kapal (ton).

LOA = panjang kapal sebenarnya dari buritan kapal sampai muka kapal (m).

LBP = panjang kapal sepanjang lunas kapal (m).

B = lebar kapal (m).

D = jarak dari bagian kapal yang tenggelam saat muatan penuh (m).

F = jarak dari bagian kapal yang tidak tenggelam saat muatan penuh (m).

CB = koefisien blok dari kapal (m).

Dari Tabel 3.2 diatas maka diperoleh data kapal petikemas 10000 DWT adalah :

Tabel 3.2 Data Kapal Petikemas 10000 DWT

Parameter Satuan DataDWT ton 10000LOA m 130

B m 21.2D m 7.3

3. Penentuan Dimensi Struktur Dermaga

a. Panjang Dermaga

Dermaga ini didesain untuk melayani 1 buah kapal peti kemas 10000 DWT.Perhitungan panjang dermaga menggunakan persamaan :L = 1.15 − 1.40 LOA (3.1)

Dimana :

L = panjang dermaga (m).

LOA = panjang kapal dari haluan hingga buritan (m).

Pada perancangan dermaga ini diambil panjang dermaga 1.2 LOA. Maka diperoleh :L = 1.2 ∗ 130 = 156 mMaka dari perhitungan diambil panjang dermaga adalah 156 m. Akan tetapi untukkemudahan perancangan dan memperhitungkan lapangan penumpukan petikemasmaka diambil panjang dermaga adalah 160 m.




b. Kedalaman Kolam Dermaga

Kedalaman perairan dermaga yang dibutuh untuk melayani kapal peti kemas dengankapasitas sebesar 10.000 DWT ditentukan berdasarkan draf kapal peti kemas 10000DWT dengan persamaan :H = 1.1 ∗ D (3.2)

Dimana :

H = kedalaman kolam pelabuhan (m).

D = draft kapal (m).

Dengan draft kapal 7.3 m, maka diperoleh :H = 1.1 ∗ 7.3 = 8.03 mUntuk kemudahan perancangan dermaga maka diambil kedalaman kolam dermagaadalah 8,1 m.

c. Lebar Dermaga

Menurut peraturan OCDI yang dapat dilihat pada Tabel 3.3 lebar dermaga adalah :

Tabel 3.3 Peraturan Lebar Dermaga OCDI

(Sumber : OCDI, 2002)

Dalam perencanaan dermaga ini dipakai lebar dermaga adalah 20 m karena dermagaini melayani kapal peti kemas dengan kedalaman kolam pelabuhan 8.1 m. Akan tetapikarena memperhitungkan adanya container crane, lapangan penumpukan peti kemasdan jarak antara pilecap dengan tepi dermaga maka lebar dermaga diambil sebesar 25m.

d. Tinggi Puncak Dermaga

Untuk menghitung tinggi puncak dermaga, menggunakan persamaan sebagai berikut:Elevasi Dermaga = HWS + (0.5 ∗ H) + (3.3)

Dimana :

HWS = muka air paling tinggi (m).

H = tinggi gelombang dengan perioda 100 tahun.




Freeboard = tinggi jagaan = 0.25 m.

Perhitungan elevasi tinggi puncak dermaga tesebut adalah sebagai berikut:

HWS = 2.79 m

H = 4.14 meter

Freeboard = 0.25 meter

Maka diperoleh :Elevasi Dermaga = 2.79 + (0.5 ∗ 4.14) + 0.25 = 5.1 mMaka tinggi puncak dermaga diambil sebesar 5.1 m dari LWS.

e. Fixity Point

Letak jepitan tiang (fixity point) dari dasar permukaan laut tergantung pada kekuatantiang dan kekuatan tanah, dalam hal ini hubungannya dengan horizontal koefesien subgrade reaction (kh). Ilustrasi dari fixity point dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 3.9 BIlustrasi dari fixity point.

Adapun persamaan untuk menentukan fixity point tiang adalah :

β = (3.4)




DanZ =β

(3.5)

Dimana :

SF = faktor keamanan.

Zr = letak jepitan tiang (cm).

Kh = koefesien sub grade reaction (kg/cm3).

E = modulus elastisitas (kg/cm2).

I = momen inersia (cm4).

D = diameter tiang pancang (mm).

Untuk analisa fixity point dari tiang digunakan input hasil tes lapangan berupa datasondir di daerah yang telah direncanakan untuk pembangunan struktur dermaga.

Dari data sondir pada lokasi struktur dermaga, kemudian dilakukan penentuan profildari lapisan tanah lokasi struktur dermaga dengan menggunakan grafik korelasi tanahdengan sondir dari Schmertmann yang dapat dilihat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Grafik klasifikasi tanah Schmertmann. (Sumber : Tumay, M.T. Dkk,2009)

Setelah dilakukan pengolahan diperoleh data profil lapisan tanah yang dapat dilihatpada Tabel 3.4.




Tabel 3.4 Profil Lapisan Tanah Lokasi Uji Sondir Pantai Benoa

Kedalaman (m) Deskripsi0.00 1.20 soft clay

1.20 2.20 medium sand

2.20 3.60 medium clay







18.60 19.20 dense sand

Kemudian data diatas diolah lebih lanjut dengan menggunakan software LPILE untukmenentukan fixity point dari tiang. Data yang dibutuhkan untuk input software LPILEyaitu soil strain (e50) dan cohesive strength (c) dapat dilihat pada Gambar 3.11, soilmodulus (k) dapat dilihat pada Gambar 312, friction angle () dapat dilihat padaTabel 3.5, dan effective unit weight () dapat dilihat pada Tabel 3.6.

Gambar 3.11 Nilai c dan e50 tanah lempung. (Sumber : LPILE)




Gambar 3.12 Nilai k tanah lempung dan pasir. (Sumber : LPILE)

Tabel 3.5 Nilai Friction Angle ()

Tipe Tanah Metode PeckVery Loose Sand < 29Loose Sand 29 - 30Medium Sand 30 - 36Dense Sand 36 - 41Very Dense Sand > 41

(Sumber : Foundation Engineering Handbook, 1990)

Tabel 3.6 Nilai Effective Unit Weight ()

Tipe Tanah Unit Weight (kN/m3)Loose Uniform Sand 14.5Dense Uniform Sand 18Loose Angular GrainedSilty Sand 16Dense Angular GrainedSilty Sand 19Stiff Clay 17Soft Clay 11.5 - 14.5Loess 13.5Soft Organic Clay 6 - 8Glacial Till 21

(Sumber : Principles of Foundation Engineering, 1990)




Maka input data yang dimasukkan ke dalam software LPILE untuk perancanganstruktur dermaga ini dapat dilihat pada Tabel 3.7.

Tabel 3.7 Input Software LPILE

Kedalaman Deskripsi k c e50 0.00 1.20 soft clay 8140 18 0.02 12.51.20 2.20 medium sand 24430 33 16.252.20 3.60 medium clay 27150 36 0.01 15.753.60 8.60 medium sand 24430 33 16.258.60 9.40 medium clay 27150 36 0.01 15.759.40 15.80 medium sand 24430 33 16.25

15.80 16.60 medium clay 27150 36 0.01 15.7516.60 17.40 medium sand 24430 33 16.2517.40 18.60 medium clay 27150 36 0.01 15.7518.60 19.20 dense sand 61000 38.5 23

Hasil analisa dengan menggunakan software LPILE dengan menggunakan tiangdengan diameter 0.9 m dan ketebalan 0.02 m dapat dilihat pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Grafik bending momen vs depth.

Diperoleh fixity point dari tiang sekitar kedalaman -16.1 m dari seabed. Kemudianilustrasi dari elevasi puncak dermaga sampai ujung tiang pancang dapat dilihat padaGambar 3.14.




Gambar 3.14 Ilustrasi struktur dermaga.


bab 3 desain layout dermaga bab 3 ... -...

Documents