Break Water Sheet Pile

Download Break Water Sheet Pile

Post on 30-Oct-2015

78 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

sa

TRANSCRIPT

<p>I. UMUMAnalisa teknis diajukan untuk menjadi alternatif bangunan break water pada proyek pembangunan konstruksi break water PPI Bone Pute. Struktur dimodelkan dengan konstruksi sheet pile yang ditopang oleh tiang pancang. Sheet pile difungsikan sebagai struktur utama penahan gaya-gaya yang bekerja.II. DATA TANAHData tanah berdasarkan hasil survey yang diambil dua titik, titik tersebut dianggap cukup mewakili keadaan tanah disekitar break water.Anlisa akan dilakukan hanya dengan data-data yang ada dan asumsi-asumsi sebagai berikut :(EL. -5,90 s/d -21,1)d = 1,5 t/m3w = 1,525 t/m3= 0ocu = 19,2 t/m2III. REFERENSI~ Spesifikasi produkstandar sheet pile dan tiang pancang wika~ Design and Constructions of port and marine structure, by Alonzo Def. Quinn.~ Perencanaan pelabuhan (Soedjono Kramadibrata)~ Pelabuhan (Prof. Dr. Ir. Bambang Trimodjo, CES., DEA)IV. STANDAR DESIGN PRODUK V. GAMBAR STRUKTURVI. PERHITUNGANData gelombang didapat maksimum 1 m (dari simulasi SMS) Analisa gaya yang bekerja :1. Gaya gelombang dalam arah vertikal (sheet pile)Ref. Perencanaan pelabuhan (Soedjono Kramadibrata), Page 172, Design and Constructions of port and marine structure, by Alonzo Def. Quinn, page 58- H sigenifikan (H rencana)=1m- T tencana= 2.94 detik- Berat Jenis Air Laut=1.02ton/m3Dari data Pasang surut diperolehHWL = 2.64 mKedalaman air di lokasi bangunan bedasarkan HWLd HWL =## + 0.00 = 2.64 m- Panjang Gelombang di laut dalamLo =1.56 T2= 1.56 8.64= 13.48m- menentukan Koefisien PendangkalandHWL = 2.64 =0.2mLo13.48Dari tabel lampiran diperoleh dHWLLo =0.2Ks =0.92(diperoleh dari tabel L-1, buku teknik pantai)- menentukan Koefisien RefraksiCos 0 0 =arah datangya gelombangCos (di ambil 450 dengan asumsi gelombang dari arah tenggara)Kr = Diamana :dari lampiran tabel L-1 diperolehd/L=0.22maka L= 11.91mLC = T = 11.912.94 CC Sin =0 Sin 0=4.05m/dSin =4.05* sin 45C=L =13.484.590 T2.94Sin =0.62=4.59m/d =38.63makaKr =0.710.78Kr = 0.9513- mentukan Tinggi gelombang akibat koefisen refraksi dan koefisien shoalingHHH(Kr,Ks) (Kr,Ks)(Kr,Ks) = Ho*Kr*Ks=10.9510.92= 0.8724 m- menentukan Tinggi Gelombang Pecahtinggi gelombang pecah ditentukan dengan grafik0H'1.0905= H1=0.013Ho ==gT2 9.81 2.94Ks.Kr0.920.951= 1.1463 mdari garfik (dilampiran) diperolehHb=0.9 00H' = Kr * H00maka H'H' = 1.0905 mHb =0.91.0905Hb =0.98m- menentukan kedalaman gelombang pecahdHb = 0.78bd=0.98=1.2583 mb 0.78jadi gelombang pecah akan terjadi pada kedalaman 1.2583 m, lebih kecil dari pada kedalaman pada konstruksi sehingga gelombang tidak pecah sebelum konstruksi maka gelombang rencanayang digunakan adalah H(ks,kr)Dari data diatas diketahui gelombang dengn karekteristik H = 1 m dan L = 13.48 m , membentur suatu sheet pile vertikal dengan kedalaman 2.64 m . Dibelakang dinding tersebut terdapat pulaair pada kedalaman yang sama. Hitung gaya-gaya yang bekerja pada dinding ini dan momennya ?x = 2 d = 2.3.14.2.64 =1.23L13.482Dari lampiran L maka diperoleh :tanh1.230.84coth1.231.19sinh1.231.56cosh1.231.86Jadi,sh2 2 dh =.coth()= LLUntuk gelombang datang :Rmaks = 1(d+s2h +H).{.d+.H}- dv2cosh (2d/L)21.02 .1}-7.14= 1( 2.64 + 0.28 +1).{ 1.02. 2.64 +21.862=2.81 tMmaks = 1(d+s6h +H)2 3{.d+.H}- d cosh (2 d/L)2= 1( 2.64 + 0.28 +1 )3 { 1.02. 2.64 + 1.02 .1}-18.84 m61.866=5.18 tmMImaks = maksR =1.85 mmaksUntuk gelombang balik :Rmin = 1(d++s2h .H}- dv2cosh (2d/L)21.02 .1}-7.14= 1( 2.64 + 0.28 +H).{.d-1).{1.02.2.64-21.862=-0.48 tAnalog M min = tanda minusTanda minus menyatakan bahwa tekanan berbalik kearah laut2. Gaya gelombang dalam arah vertikal (pile)Ref. Design and Constructions of port and marine structure, by Alonzo Def. Quinn, page 60F= CD D 2g DH2.KDDimana : FDCD = force, N= Drag coeffisient= 0.45DJadi F = 0.34N D = Diameter pile, ft=1.31H = Tinggi gelombang, ft =3.28DK = Coeffisient=3.35=0ton3. Gaya akibat anginsF = 0,0473.V2.C .A Dimana : F = Gaya akibat angin (N)V = Kecepatan angin (km/jam)= 11.8Cs = Koefisien shape= 1.0Jadi F =79.03N=0.79ton A = Area (m2) = 12.0Beban yang menentukan adalah =0.94ton/mKp = tgR =1.41S =8.4311.968.199.9220.6628.852.91.71. Sketsa diagram tekanan akibat gelombangDiketahui :H =5 mHbbH =aaH = Ha y = 1.3 m3.7 m1 ma2x2. Menghitung tekanan tanah aktif dan tekanan tanah pasifa. Koefisien tekanan tanah aktif menurut Rankine adalah : Ka = tan2( 45 - /2 )1-Untuk nilai =37 0- Untuk nilai = 18 012Ka=0.27099 Ka=0.527863-Untuk nilai =12 03Ka=0.65575b. Koefisien tekanan tanah pasif menurut Rankine adalah :Kp = tan2( 45 + /2 )3-Untuk nilai =12 0Kp =3.690173. Menentukan tekanan tanah aktifTekanan tanah aktif akibat pengaruh beban luar (q)1 = q . Ka11 =71 =1.74 x 0.24858t/m2b-Tekanan tanah aktif akibat pengaruh tanah setinggi H2 = 1 . Hb . Ka12 =( 1.9x 1.3x 0.25 )2 =0.61 t/m2b-Tekanan tanah aktif akibat pengaruh beban luar (q) dan tanah setinggi Haterhadap tanah setinggi H3 = ( q + 1.Hb ) . Ka23 =( 7 + 2.47 ) x 0.533 =5 t/m2a-Tegangan tanah aktif akibat pengaruh tanah setinggi H4 = ( 2sat - w) . Ha . ka24 =( 2 - 1 ) x 0.5 m x 0.534 =0.26 t/m2b-Tekanan tanah aktif akibat pengaruh beban luar , tanah setinggi H , tanahasetinggi H terhadap tanah setinggi a5 = (q + 1.Hb + ( 2sat - w) . Ha) . ka35 =( 75 =6.54 +2.47+t/m2 ( 2- 1 )x 0.5 ) x 0.65575Sehingga dapat diperoleh kedalaman a (jarak dimana tegangannya = 0) :a = 5 = 6.537833 3satw( kp-ka ). (-)a =8.36m4. Menghitung gaya tekanan tanah aktif ( 1.52 - 0.66 ) x ( 1.9-1 )Pa1 =1 . Hb Pa1 =1.74 x 1.3=2.26t/m2 2 b2Pa = 0,5 xx HPa =0.5 x 0.61 x 1.3=0.4t/mPa4=0.5 x0.26x0.5=0.07t/mPa5=0.5 x6.54x8.36=27.32t/mPa3 =3 . Ha Pa3 =5 x 0.5=2.5t/m4 4 aPa = 0,5 xx HPa25 =0,5 xx a-Resultan gaya tekanan tanah aktifnya adalah :aR =P = 2.26+ 0.4 +2.5 +0.07 + 27.32=32.55t/m-Jarak resultan gaya terhadap titik 0 adalah :R . y = Pa (1/2.H +H +a)+Pa (1/3.H +H +a)+Pa (1/2.H +a)+Pa (1/3.H +a)+Pa (2/3.a)a 1 b a2 b a 3 a 4 a 5aR . y = 199.5y =6.13maa4. Menghitung kedalaman pemancangan turapDiketahui :aH =5 myafTabRa c y H =0.5 mHbabH =1.3 may =1 mHa a =8.36 my =6.13 maaaR =d 32.55t/mDPpx e T = Ra - Pp2Pp = 0,5.[( 3sat- w) (Kp-Ka3)].x'-Dari gambar diatas diperoleh syarat keseimbangan sebagai berikut :Mf = 0Pp . (2/3.x+a+H-y ) - R . (H-(y-a)-y ) = 03sat w3a a aDimana :Pp = 0,5.[(- ) (Kp-Ka )].x'2 = 0.39 x'2a2/3.x' + a + H - y = 2/3.x' +12.36 R . (H-(y-a)-y ) = 202.68Sehingga diperoleh persamaan keseimbangan :0.39 x'2 . ( 2/3 .x' + 12.36 )- 202.68 =00.26 x'3 + 4.83 x'2 +( -202.68 ) = 0Untuk mencari nilai x digunakan Metode Newton :xnf(x)f'(x)f x f ' x x - f x n f ' x 5-49.2425367.89259-0.725305.725305.725304.6999080.989640.058035.667275.667270.0313179.911460.000395.666885.666880.0000079.904200.000005.666885.670.0000079.904200.000005.666885.670.0000079.904200.000005.66688Jadi, dengan metode diatas diperoleh nilai x' =5.6669 mSehingga; D' = a + x'D' =8.36+D' = 14.02 m 5.67Panjang Turap seluruhnya; h' = H + D' h' =5 +14.02h' = 19.02 mDirencanakan panjang turap ; h=total 24.03 mSehingga nilai D yang sebenarnya ; D = h- HtotalD =24.03-5D = 19.03 mxPenambahan penanaman ; = D - D' 100% D'x= 19.03 - 14.02 100%14.02=35.70%(Disarankan 20% - 50%)OK!!Sehingga nilai x yang sebenarnya ;x = D - a3sat w3x =19.03-x =10.67 m 8.36-Besarnya tekanan tanah pasif (Pp)= 0,5.[(- ) (Kp-Ka )].x'2Pp =12.56t/ma a a-Besarnya gaya jangkar (T ) =R - PpT = 19.98t/mHasil - hasil perhitungan :h'=19.02 mPa1=2.26t/mH=5 mPa2=0.4t/mHa=0.5 mPa3=2.5t/mHb=1.3 mPa4=0.07t/mya=1 mPa5=27.32t/my=6.13 mRa=32.55t/mD'=14.02 mPp=12.56t/ma=8.36 mTa=19.98t/mx'=5.67 mq=7t/m2B. PERHITUNGAN KONSTRUKSI JANGKAR1. Menentukan kedalaman batang jangkaraDirencanakan dalamnya batang jangkar dari permukaan adalah; y =1 m2. Menentukan perletakan batang jangkar pada papan jangkarc1/2 ybTa1/2 yb Syb1.Kp1.S 1.Ka1.Sb-Perhitungan tinggi papan jangkar (h )Diketahui :1 =1.9t/m3ya =1 m1 =370Ta =19.98t/m11Ka =tan2( 45 - /2 ) = 0.25 Kp = tan2( 45 + /2 ) = 4.02dari gambar tegangan yang bekerja pada papan jangkar diperoleh ; Pu = B ( Pp -Pa)( Pu dalam satuan permeter panjang )Dimana :1 1.Pp = 0.5 .Kp .S21 1.Pa = 0.5 .Ka .S2 =3.82S2=0.24S2Pu =3.82 S2 - 0.24 S2 = 3.59S2P =PuFall =k 3.59S21.5 =2.39S2Dari syarat gaya diperoleh :PTalla 2.39S2S2 19.988.36uS2.89 P = 30.15 t/mDari, perhitungan diatas dapat diambil S =2.90 mKontrol :PTalla 20.1 t/m19.98 t/m(OK!!!)Perhitungan tinggi papan turap ;S=1,5 - 2 (diambil 1,5)yb 2.90yb =1.7bc = S - y = 1.10 m yb =1.80 m3. Perhitungan panjang batang jangkarDari sketsa penjangkaran diperoleh ;D19.03DEF =tg(45 +/2) =L1HLFGI =tg(45 +/2) =a2HLIKN =tg(45 +/2) =b3 L =#REF!0.512L =#REF!41.33L =#REF! =#REF!m=#REF!m=#REF!mS2.9NOQ =tg(45 -/2) =L4 L =#REF! =#REF!mL =t1 #REF! + #REF! + #REF! + #REF!=#REF!mHCHJ =tg( 2) =aHab1JLP =tg( 1) =a2 10.5 a =#REF!21.3 a =#REF! =#REF!m=#REF!mL =t2 #REF! + #REF!=#REF!mJadi, jarak efektif papan jangkar dari turap berada pada interval ; L &lt; L &lt; Ltdiambil ; L = #REF! t1 t t2Sehingga, panjang batang jangkar adalah :r =(0.90) 2 + #REF!2 =#REF!m4. Menentukan jarak antar batang jangkarDirencanakan jarak antar batang jangkar adalah ;p =0.80 m5. Perhitungan diameter batang jangkarDirencanakan menggunakan baja Bj. 37(Fe. 360) dimana;= 1600 kg/cm2aF =p . T = 0.80 x 19.98=15.99ton = 15987.55 kgFF. d2A44 . F 4 . 15987.55d . d =.1600 =3.57 cmJadi, diambil diameter batang jangkar adalah =25.4 mm6. Perhitungan dimensi papan jangkarDirencanakan menggunakan baja Bj. 37(Fe. 360) dimana;= 1600 kg/cm2SMmybMmMcmax Berada Pada daerah yang tegak lurus1/2 y pada jangkar dan nilainya sebesar :2b Ta ax = 0,5. 1.(kp1-ka1).(c+0,5yb) .1/3.(c+0,5yb)1/2 yb 1.kp1.S 1.ka1.S ax max =3.77tm(permeter panjang)M=377420.76kg.cm(permeter panjang)wxx=Mmax w = 377420.76=235.891600 cm3xDari nilai w yang telah diperoleh maka digunakan profil bentuk YSP . FAwx =117cm3w =400mmh =44.5mmt =12.70mmDengan data-data sebagai berikut :thwKontrol ;Mw=max =x ###117 =3225.823225.821600(Cari Lagi)C. PERHITUNGAN DIMENSI TURAP1. Mencari momen maksimumMomen maks akan terjadi pada titik yang mempunyai geseran = 0.ya TPa12Pa a HbxH3PaaPa4dimana ;Ta=19.98t/mHa=0.5 mPa1=2.26t/mHb=1.3 mPa2=0.4t/mya=1 mPa3=2.5t/mPa4=0.07t/mDari gambar dan gaya-gaya yang telah dihitung dapat diketahui bahwa geseran = 0 terjadi diantara bidang batas air dengan garis kerukH = 01Pa + Pa2 + Pa3 + Pa4 34- Ta = 01Pa=2.26 Pa= (q + .H ).Ka .x =5x2Pa=0.4 Pa= 0,5.(-1).ka .x2= 0.26x22.26+ 0.4+ 5x +0.26 x2 - 19.98= 00.26 x2 + 5x -17.32= 0x 1,2 b b2 4 ac2a 1 b2sat22x =2.99 mSehingga;Ta=19.98Pa3=14.96Pa1=2.26Pa4=2.36Pa2=0.4Untuk menghitung momen maksimum digunakan persamaan dibawah iniM= Ta(Hb-ya+x) - (Pa (1/2.H +x) + Pa (1/3.H +x) + Pa (1/2.x) + Pa (1/3.x))max 1 b 2 b 3 4M=M=max max 31.45t.m(persatuan panjang)3145156.03kg.cm (persatuan panjang)2. Metode Reduksi Momen Rowe (perhitungan dinding turap)HH H =H+ DDH=5H=24.03H=1H=24.03Diketahui : = 5 =0.2124.03= 1 =0.0424.03E = 2100000 kg/cm2 = 206010 MN/m2Menghitung nilai;H4= 10,91.10-7 =0.36=0.00019265EI206010 . IImaxMomen maksimum pada papan turap; M= 31.45t.m(persatuan panjang)Direncanakan menggunakan baja Bj. 37(Fe. 360) dimana;= 16000 ton/m2wxx=Mmax w = 31.45=0m3160003. Memilih profil yang sesuaiTabel Pemilihan Profil Metode Reduksi Momen RoweProfilw (10-6)(m3/m)I (10-8)(m4/m)LogM = .w(t.m)M/MmaxFSP - IIA880106000.0181748-1.7414.080.45YSP - III1310164000.0117471-1.9320.960.67FSP - III1340168000.0114675-1.9421.440.68YSP - U151520228000.0084497-2.0724.320.77x xKurva Reduksi Momen Rowe untuk Papan Turap Dalam Pasir1.41.21 YSP - U15FSP - IIIYSP - III0.8M max/0M.6 o FSP - IIAPasir Padat Pasir Longgar = 0,6840-4-3.5-3 Log -2.5-2-1.5Berdasarkan kurva reduksi momen rowe diatas , dari keempat profil yang diuji Kita peroleh profil yang paling baik untuk dipakai adalah : Profil YSP - III Dengan data-data sebagai berikutwx =1310 cm3/m'w=400mmh=125.0mmht=13.00mmtwI=16400 cm44. Menghitung dimensi balok horisontal (ganjal datar)Direncanakan menggunakan baja Bj. 33(Fe. 310) dimana;= 1333 kg/cm22M=0,8.Ta . P M=115.99. 0.64 =1.02tmmaxM=max 10max 10102320.32kg.cmwxx=Mmax w = 102320.32=76.761333 cm3xDirencanakan dengan profil CNP (rangkap) sehingga ; w = 38.38 cm3xDari nilai w yang telah diperoleh maka digunakan profil bentuk CNP-6Dengan data-data sebagai berikut : b yxw =17.7 cm3 th = 65mm b =42.0mm d =5.50mmt=r= 7.5mm s =14.2mm dth xxhth =Kontrol ; 33mmsM=max =x2 . w ###35.4 =2890.42890.41333(Cari Lagi)I. UMUMAnalisa teknis diajukan untuk menjadi alternatif bangunan break water pada proyek pembangunan konstruksi break water PPI Bone Pute. Struktur dimodelkan dengan konstruksi sheet pile yang ditopang oleh tiang pancang. Sheet pile difungsikan sebagai struktur utama penahan gaya-gaya yang bekerja.II. DATA TANAHData tanah berdasarkan hasil survey yang diambil dua titik, titik tersebut dianggap cukup mewakili keadaan tanah disekitar break water.Anlisa akan dilakukan hanya dengan data-data yang ada dan asumsi-asumsi sebagai berikut :(EL. -5,90 s/d -21,1)d =w ==cu =III. REFERENSI~ Spesifikasi produkstandar sheet pile dan tiang pancang wika~ Perencanaan pelabuhan (Soedjono Kramadibrata)~ Pelabuhan (Prof. Dr. Ir. Bambang Trimodjo, CES., DEAIV. STANDAR DESIGN PRODUK V. GAMBAR STRUKTURVI. PERHITUNGANData gelombang didapat maksimum 1 m (dari simulasi SMS) Analisa gaya yang bekerja :1. Gaya gelombang dalam arah vertikal (sheet pile)Ref. Perencanaan pelabuhan (Soedjono Kramadibrata), Page 172,- H sigenifikan (H rencana)=1m- T tencana=2.94detik- Berat Jenis Air Laut=1.02ton/m3Dari data Pasang surut diperolehHWL =2.64mKedalaman air di lokasi bangunan bedasarkan HWLd HWL =### +0.00=2.64m- Panjang dan tinggi gelombangLo=1.56T2=1.568.64=13.48mH'o=1=0.07Lo13.48d=2.64=0.2Lo13.48H=1md1/3bw = d + 5 m H=2.64+5.1.1100Hmaks =2.69m= 1,8 H=1.8m- Tekanan gelombangDengan mengunakan grafik pada lampiran, untuk Nilai D/Lo0.2, akan diperoleh nilai berikut ini :d=0.22L4 dL=2.79Sin (4 d/L) Cos (2 d/L) =8.08=2.14Dari beberapa nilai yang diperoleh dari nilai tersebut dihitung koefisien tekanan gelombang.= 0.6 +1{1 2 4 d / L }2Sin (4 d/L) =0.66d-hH3dbw ( maks )2 =0.15bw2dHmaks h=2.93 d-hHbwmaks2d3d2=min{(bw )2, h Hmaks=min{0.15,2.93}=0.15=1-d'{1-1}=0.753dCos (2 d/L)Tekanan gelombang dihitung sebagai berikut :p=1(12 +121+ cos)( cos2 )o H maks2=1.45pp t/m2=1Cos (2 d/L)=0.68 t/m2p12 =3 . p=1.08 t/m2Menghitung tekanan keatas :p=1(u 2=0.89 1+ cos)t/m2 HHo maksGaya gelombang dan momen*=0.75(=2.65 1+ cos )makscd *= min {2.65,1.6}=1.6- efisien PendangkalandHWL =2.64=0.2mLo13.48Dari tabel lampiran diperoleh dHWL =0.2Ks =0.92(diperoleh dari tabel L-1, buku teLo- menentukan Koefisien RefraksiCos 0 0 =arah datangya gelombangKr =Diamana : Cos (di ambil 450 dengan asu dari arah tenggara)dar...</p>