modifikasi struktur jetty pada dermaga pt. petrokimia ... · pondasi tiang pancang, pile cap, balok...
TRANSCRIPT
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
Penyusun : Made Peri Suriawan – 3109.100.094
Dosen Pembimbing :
1. Ir. Djoko Irawan MS, 2. Dr. Ir. Djoko Untung
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
PENDAHULUAN
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Latar Belakang • Pengerjaan pembetonan upper stucture pada
struktur jetty diperlukan metode yang inovatif • Metode beton pracetak merupakan salah satu
solusi dalam pengerjaan pembetonan upper structure
• Elemen beton pracetak didesain kuat dalam
menerima beban namun tetap ringan.
Lokasi Objek Tugas Akhir
Lingkup Pengerjaan • Perencanaan dimensi komponen struktur jetty, meliputi
pondasi tiang pancang, pile cap, balok dan pelat
• Perencanaan tulangan pada pondasi tiang pancang, pile cap, balok dan pelat
• Perencanaan elemen pracetak, meliputi half slab, u-shell beam dan pile cap pracetak
• Perencanaan sambungan antar elemen struktur jetty
• Metode pelaksanaan
• Pehitungan rencana anggaran biaya
Batasan Masalah • Tidak mengevaluasi layout dan alinyemen jetty pada dermaga
PT. Petrokimia Gresik, sehingga tetap menggunakan layout dermaga yang sudah ada.
• Tidak mengevaluasi dimensi jetty pada dermaga (panjang dan lebar jetty ).
• Data denah pembalokan jetty memakai denah eksisting dari jetty dermaga PT. Petrokimia Gresik.
• Data tanah, angin, gelombang, arus, pasang surut, kapal, gempa serta peta bathymetri memakai data hasil survei oleh PT. Hutama Karya selaku kontraktor pembangunan dermaga PT. Petrokimia Gresik.
Metodologi Mulai
A. Data Layout DermagaB. Data KapalC. Data GelombangD. Data AnginE. Data ArusF. Data GempaG. Data Tanah
Prelimineri Desain Struktur Atas JettyA. Perencanaan PelatB. Perencanaan Balok
Pembebanan Struktur Atas JettyA. Beban MatiB. Beban HidupC. Beban GempaD. Beban Tarikan KapalE. Beban Tumbukan Kapal
1. Pengumpulan Data2. Studi Literatur
Pemodelan dan Analisa Model Jetty dengan Program Bantu
Kontrol Kekuatan dan Kestabilan Struktur Atas
Jetty
A
OK
Not OK
Perencananaan Dimensi Pile Cap dan Tiang pancang
Analisa Daya Dukung Tanah
A
Perencanaan Struktur Bawah
Pembebanan pada Struktur Bawah Jetty
Kontrol Kekuatan dan Kestabilan Struktur Bawah
Jetty
Perencanaan Elemen Pracetak
Gambar Rencana dan Rencana Anggaran Biaya
Selesai
Kontrol Kekuatan Elemen Pracetak
OK
OK
Not OK
Not OK
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
KRITERIA DESAIN
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Denah Jetty
Data Tanah
Grafik Daya Dukung Tanah
Material • BETON
Mutu beton yang digunakan dalam perencanaan jetty mempunyai kuat
tekan f’c = 35 MPa baik beton untuk pracetak maupun beton untuk
overtopping. Berikut kualifikasi dari beton yang digunakan :
• Kuat tekan f’c = 35 MPa
• Modulus Elastisitas
Ec = 4700√35 MPa = 27805,57 MPa
• Tebal selimut beton (decking) diambil dengan ketentuan sesuai SNI 03-
2847-2002 pasal 9.7, dimana untuk beton praceta dan beton cor ditempat
tebal decking minimal 50 mm untuk komponen yang berhubungan dengan
tanah atau cuaca
Material • BAJA
•Modulus elastisitas diambil sebesar 2.1 × 105 MPa
Kapal Rencana •Sisi Darat
•Bobot mati : 35.000 DWT
•Panjang kapal (LOA) : 181,00 m
•Sarat penuh (D) : 10,90 m
•Lebar kapal (B) : 26,40 m
•Berthing Velocity : 0,15 m/s
•Sudut berthing max : 10o
•Sisi Laut
•Bobot mati : 60.000 DWT
•Panjang kapal (LOA) : 271,00 m
•Sarat penuh (D) : 13,20 m
•Lebar kapal (B) : 35,2 m
•Berthing Velocity : 0,15 m/s
•Sudut berthing max : 10o
Pembebanan Beban Mati Berat jenis beton = 2400 kg/m3 Beban Hidup Beban pangkalan = 3000 kg/m2 Beban hujan = 50 kg/m2 Beban Hidup Bergerak Truk Trailer, axle load max = 100 t Crawler Crane, load max = 100 t Truk, axle load max = 30 t Ship loader sisi darat = 105 t Ship loader sisi laut = 240 t
Beban Vertikal Beban Horisontal
Berat Reaksi Fender = 137,2 ton
Beban Boulder = 200 ton
Beban Gempa = Zona 3
Kriteria Desain Titik Jepit Tiang
Zf = 1,8 T
5 nhEIT =
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
PEMODELAN JETTY
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Pemodelan Jetty Pemodelan Jetty pada program bantu
Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Hidup Jetty
Beban Hidup Beban pangkalan = 3000 kg/m2
Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Tumbukan dan Tarikan Kapal
Berat Reaksi Fender = 137,2 ton
Beban Boulder = 200 ton
Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Shiploader
Ship loader sisi darat = 105 t Ship loader sisi laut = 240 t
Pemodelan Jetty Pemodelan Beban Gempa
Pemodelan Jetty Pemodelan Beban Gempa
Pemodelan Jetty Kombinasi Pembebanan
Tipe Kombinasi Pembebanan untuk Struktur Jetty
I 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + - F + - B
II 1.3 DL + 1.2 LL + 1,3 Ex + 0,39 Ey + 1.1 S + - F + - B
III 1.3 DL + 1.2 LL + 0,39 Ex + 1,3 Ey + 1.1 S + - F + - B
IV 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + 1 F + - B
V 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + - F + 1 B
VI 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + 1 F + 1 B
Tipe Kombinasi Pembebanan untuk Pondasi Tiang Pancang
I 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + - F + - B
II 1 DL + 1 LL + 1,3 Ex + 0,39 Ey + 1 S + - F + - B
III 1 DL + 1 LL + 0,39 Ex + 1,3 Ey + 1 S + - F + - B
IV 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + 1 F + - B
V 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + - F + 1 B
VI 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + 1 F + 1 B
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JETTY
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Perhitungan Pelat Kontrol Geser Punch Pelat
5003500635
75,221 ××
+
Vnc =
Vnc = 2980449 N = 298,04 ton
= 3451047 N = 345,105 ton
dUcf
××
+
6'21
β
=
Vu ≤ fVnc
1,2 x 135 < 0,6 x 298,04
162 ton < 178,824 ton ( OK )
Vc > Vnc
345,105 ton > 298,04 ton ( OK )
Jadi => Pelat beton memenuhi kuat geser punch
Dengan model ini didapat momen maksimum pada
pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL sebesar
27.423 kgm dilapangan dan 45.603,93 kgm di
tumpuan , hasil momen selengkapnya dapat dilihat
pada gambar 6.1
Dengan model ini didapat momen maksimum pada
pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL sebesar
24.495 kgm dilapangan dan 36.850,43 kgm
ditumpuan , hasil momen selengkapnya dapat dilihat
pada gambar 6.2
Perehitungan Pelat
Dengan model ini didapat momen maksimum pada
pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL + 0,39 Ex +
1,3Ey sebesar 24.799,34 kgm dilapangan dan 34.867,9
kgm ditumpuan , hasil momen selengkapnya dapat
dilihat pada gambar 6.3
Dari ketiga pemodelan diatas memiliki hasil gaya momen yang berbeda – beda namun
selisihnya tidak begitu jauh, sehingga untuk perancangan pelat dipakai gaya momen dengan
nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm
Perhitungan Pelat
Dengan nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm,
maka kebutuhan dimensi dan tulangan pelat adalah sebagai berikut
Tulangan Lapangan Tumpuan
Lentur Susut Lentur Susut
Diameter 19 mm 13 mm 14 mm 14 mm
Jarak 300 mm 200 mm 125 mm 225 mm
•Tebal pracetak = 350 mm
•Tebal selimut beton = 50 mm
•Mutu tulangan baja fy = 490 MPa
•Mutu beton fc’ = 35 MPa
•D tulangan lentur = 19 mm
•D tulangan bagi = 13 mm
Perhitungan Pelat
Dengan nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm,
maka kebutuhan dimensi dan tulangan pelat adalah sebagai berikut
Tulangan Lapangan Tumpuan
Lentur Susut Lentur Susut
Diameter 19 mm 13 mm 14 mm 14 mm
Jarak 300 mm 200 mm 125 mm 225 mm
•Tebal pracetak = 350 mm
•Tebal selimut beton = 50 mm
•Mutu tulangan baja fy = 490 MPa
•Mutu beton fc’ = 35 MPa
•D tulangan lentur = 19 mm
•D tulangan bagi = 13 mm
Perencanaan Pelat
Perencanaan Balok Kombinasi Pembebanan
Balok Momen Tumpuan
Momen Lapangan V T
m kgf-m kgf-m kgf kgf-m 10 -353.265,64 240.645,9 189.514,73 -22.146,3
Kriteria Perencanaan :
-Mutu Beton : 35 MPa
-Mutu Baja : 490 MPa
-Dimensi Balok : 100/150 cm
-Tebal Decking : 50 mm
-Diameter Tul Lentur : D25 mm
-Diameter Sengkang : φ16 mm
Perencanaan Balok Kapasitas Penampang Balok Tumpuan
Perencanaan Balok Kontrol Balok Saat Layan
Kontrol Lendutan Balok Kontrol Retak Balok
Menurut SNI 03-2847-2002 tebal balok minimum harus didisain sesuai dengan pasal 11.5.2.2 Tabel 8 untuk memenuhi syarat lendutan. Jika desain balok memenuhi persyaratan tebal minimun sesuai Tabel 8 maka kontrol lendutan tidak diperlukan.
Untuk balok induk (kedua ujung menerus) pada perhitungan di desain 700/1600
mmh
fylh
8,5237004904.0
2110000
7004.0
21
=
+×=
+×=
1600 > 523,8 mm …. (OK)
z1011 6 ×××= − βω
×××= − 85.01011 6ω
Perhitungan lebar retak sesuai SNI 03-2847-2002 ps 12.6(4)25 yang diberikan sebagai berikut :
Dimana : Z = Nilai retak yang terjadi β = 0.85 f’c = 35 Mpa Nilai lebar retak yang diperoleh tidak boleh
melebihi 0.4 mm untuk penampang dalam ruangan dan 0.3 mm untuk penampang yang dipengaruhi oleh cuaca luar. Sehingga
21.452,81
= 0.2 < 0.3 mm ...................(OK)
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH JETTY
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Perencanaan Struktur Bawah Data Perencanaan
Data perencanaan untuk struktur
bawah jetty yang telah didapat pada
preliminary desain adalah sebagai berikut :
•Mutu beton (f’c) : 35 MPa
•Mutu baja (fy) : 490 Mpa
•Dimensi pile cap : 3 x 3 x 1,5 m3
•Material pondasi tiang : Baja
•Diameter luar tiang : 1,5 m
•Ketebalan dinding tiang : 1,5 cm
•Wilayah gempa : Zona 3
•Jenis tanah : Tanah lunak
Perencanaan Pile Cap Kontrol Geser Punch
cV6
1000583,706835121 ××
+
= 20.909.152 N
=
cV 1000583,70683531
××× =
= 13.939.435N Diambil yang terkecil Vc = 13.939.435 N
cVφ = 0,75 x 13.939.435 N = 10.454.576 N
= 10.454.576 N > Pu tiang = 7.853.660 ................ok
Sehingga ketebalan dan ukuran poer mampu menahan
gaya geser akibat beban reaksi aksial tiang.
Perencanaan Pile Cap
- Tulangan Lentur
Arah X : D25 – 300 mm
Arah Y : D25 – 300 mm
- Tulangan Geser
Arah X : D25 – 250 mm
Arah Y : D25 – 250 mm
Perencanaan Pondasi Tiang Spesifikasi Tiang Pancang Rencana
Keterangan Nilai Satuan Mutu Baja BJ 50 - Diameter 150.000 cm
Tebal 1.500 cm Diameter Dalam 147.000 cm Luas Penampang 699.790 cm2
Berat 1237.000 kg/m Momen Inersia 1929189.168 cm4
Tegangan ultimate fu 500 Mpa
Perencanaan Pondasi Tiang Kedalaman Pemancangan Tiang
Dari analisa struktur dengan program
bantu didapat gaya aksial maksimum pada
tiang pancang adalah 603.649,95 kg.
• P = 603.649,95 kg = 603,65 ton
• Ql = P x SF
• = 604,65 x 3 = 1813,95 ton.
Dalam grafik untuk Ql = 1813,95 ton
didapat pada kedalaman 39 m.
• Panjang total tiang adalah
L = 16 + 39 = 55 m
Perencanaan Pondasi Tiang Kapasitas Aksial Tiang Kapasitas Lateral Tiang Defleksi Tiang
( )tonMNQv
Qv
800.11816001400
01929.02100002
2
==+××
=π
Kesimpulan : Pmax = 785 ton Qv = 1.800 ton Pmax < Qv 785 < 1.926 (OK)
2,29 > 2 (OK)
Untuk jarak antar tiang (S) adalah 6m dan diameter tiang (B) adalah 1,5 m, nilai efesiensi kapasitas lateral tiang adalah : S/B = 6 / 1,5 = 4 Ge = 0,5 QH ijin = 0,5 x 85,67 = 42,835 ton Gaya lateral maksimum yang terjadi pada satu tiang adalah Hmax = 20,09 ton Kesimpulan Hmax = 20,09 ton QH ijin = 42,835 ton Hmax < QH ijin 20,09 < 44,31 (OK)
2,132 > 2 (OK)
Dari grafik didapat •FθM = 1,75 •FθP = 1,625 Maka
•Besar defleksi tiang akibat beban fender
Perencanaan Pondasi Tiang Tulangan Isian Tiang Pancang
Data perencanaan D = 25 mm fy = 490 MPa Pu = 7.853.660 N Mu= 3.816.900.000 Nmm Kuat tarik tulangan adalah Pn= 0,75 x As x fy Pn= 0,75 x 490,874 mm2 x 490 Mpa Pn= 180.396,1 N Gaya tarik yang terjadi pada tulangan adalah
T = 176.663,8 < Pn = 180.396,1 (OK)
Perencanaan Pondasi Tiang Tulangan Isian Tiang Pancang
Data perencanaan D tul. (db) = 13 mm As = 132,732 mm2 tebal selimut = 25 mm D beton = 1500 – 2 x ( 15 + 13 ) = 1444 mm Dc = 1444 – 2 x 25 = 1394 mm Ag = 1,638 m2 Ac = 1,525 m2 •Mencari nilai ρs
•Mencari nilai s
maka dipakai tulangan spiral D13 – 150mm
Defleksi Struktur Defleksi Struktur
Defleksi Struktur Arah Y Defleksi Struktur Arah X
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
METODE PELAKSANAAN
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Metode Konstruksi Tiang
Metode Konstruksi Tiang
Metode Konstruksi Pile Cap Detail Pile Cap Pracetak
Metode Konstruksi Balok Kontrol Dinding Balok Akibat Pengecoran
Metode Konstruksi Balok Detail Balok Pracetak
Metode Konstruksi Balok Kontrol Balok Pracetak Saat Pengangkatan
Metode Konstruksi Pelat Detail Pelat Pracetak
Metode Konstruksi Balok Kontrol Pelat Pracetak Saat Pengangkatan
Metode Konstruksi Balok Kontrol Balok Pracetak Saat Pengecoran
Metode Konstruksi Balok Kontrol Dinding Balok Pracetak Saat Pengecoran
Metode Konstruksi Balok Kontrol Pelat Pracetak Saat Pengecoran
•Dari bidang momen hasil analisa dengan program bantu
didapat ML = 7772,846 kgm dan Mt = -11453,77 kgm.
•Dari nilai momen tersebut, maka tegangan yang terjadi
dengan faktor kejut 1,5 adalah
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
RENCANA ANGGARAN BIAYA
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Rencana Anggaran Biaya Tabel Anggaran Biaya dengan Variasai Tipe Dermaga
Biaya Tipe Dermaga
Eksisting SF 2 Eksisting SF 3 Modifikasi
Bangunan Atas Rp 11,293,032,922.40 Rp 11,593,068,291.65 Rp 11,093,895,138.05
Bangunan Bawah Rp 91,202,236,390.24 Rp 124,751,681,991.89 Rp 123,767,690,441.96
Total Rp 102,495,269,312.64 Rp 136,344,750,283.54 Rp 134,861,585,580.01
Rencana Anggaran Biaya
1. Eksisting SF 2 2. Eksisting SF 3 3. Modifikasi
Rp-
Rp20,000,000,000.00
Rp40,000,000,000.00
Rp60,000,000,000.00
Rp80,000,000,000.00
Rp100,000,000,000.00
Rp120,000,000,000.00
Rp140,000,000,000.00
1 2 3
Bangunan Atas
Bangunan Bawah
Biaya Keseluruhan
Grafik perbandingan anggaran biaya
Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak
PENUTUP
TUGAS AKHIR RC-09 1380
Kesimpulan A. Struktur Jetty Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan spesifikasi :
•Tebal pelat : 500 mm
•Dimensi balok : 700 x 1600 mm2
•Dimensi pile cap : 3 x 3 x 1,5 m3
•Diameter tiang pancang : 1.500 mm
•Panjang tiang perlu : 55,5 m
B. Dimensi elemen pracetak •Dimensi pelat pracetak
Kesimpulan •Dimensi balok pracetak
•Dimensi pile cap pracetak
Kesimpulan C. Sambungan antar komponen
• Sambungan antar pelat pracetak
• Sambungan antar balok pracetak
Kesimpulan • Sambungan pile cap dan balok pracetak
Kesimpulan • Sambungan tiang pancang dan pile cap pracetak
Kesimpulan D. Rencana Anggaran Biaya yang diperlukan
Dari hasil perhitungan, diperlukan biaya sebesar Rp. 11.093.895.138,05
untuk struktur atas jetty dermaga dan Rp. 123.767.690.441,96 untuk struktur bawah
jetty. Sehingga toatal biaya yang diperlukan adalah Rp. 134.861.585.580,01
E. Perbandingan RAB yang diperlukan antara dermaga eksisting dengan dermaga
modifikasi
Biaya
Tipe Dermaga
Eksisting SF 2 Eksisting SF 3 Modifikasi
Bangunan Atas Rp 11,293,032,922.40 Rp 11,593,068,291.65 Rp 11,093,895,138.05
Bangunan Bawah Rp 91,202,236,390.24 Rp 124,751,681,991.89 Rp 123,767,690,441.96
Total Rp 102,495,269,312.64 Rp 136,344,750,283.54 Rp 134,861,585,580.01
Saran
1.Dalam perencanaan dermaga perlu diperhatikan daya dukung tanah, sehingga
dapat merencanakan pondasi yang diperlukan.
2.Pondasi tiang pancang pada struktur open pier perlu dikontrol stabilisasinya, tidak
hanya keperluan kedalaman pancang yang dihitung, namun juga kekuatannya dalam
menerima beban vertical maupun horizontal.