PERENCANAAN DERMAGA DENGAN MENGGUNAKAN TURAP BAJA SHEEPEL KELILING

q = 1.00 t/m2

1500 500

1

1500 500Blok Angkur

8000 6000

do

2

` Diketahui suatu konstruksi turap Sheepel dengan angkur yang digunakan untuk menahan tanah pada Dermaga Kantor Pelayanan Utama Bea & Cukai Batam. Dalam masaalah ini digunakan metode ujung tetap (fixed end methode) dengan pertimbangan bahwa kedalaman penembusan tura sudah cukup dalam, sehingga tanah dibawah dasar galian mampu memberikan tahanan pasif yang cukup untuk mencegah ujung bawah turap berotasi. Diketahui: 1. Karakteristik Tanah I = 1.8 t/m3 = 0.96 t/m3 = 37 c = 0 t/m2 2. Karakteristik Tanah II = 30 = 0.78 t/m3 c = 0 t/m2

I. ANALISIS GAYA YANG BEKERJA PADA TURAP

Koefisien tekanan tanah aktif (Ka) :

Tanah I Ka1 = tg2 (45-/2) = tg2 (45-37/2) = 0.25 Tanah II Ka2 = tg2 (45-/2) = tg2 (45-30/2) = 0.33

Koefisien tekanan tanah pasif (Kp) :Tanah I Kp1 = tg2 (45+/2) = tg2 (45+37/2) = 4 Tanah II Kp2 = tg2 (45+/2) = tg2 (45+30/2) = 3

q = 1.00 t/m2

h1 = 1.50 mA

Ea1 Ea2

h = 2.0 m

8000 h2 = 6.50 mEa3

Ea4

Ep1

doB

Ea5 Ea6

A.Gaya Gaya dan Momen thd ttk A akibat tekanan Tanah Aktif A1.Tekanan pada dinding akibat muatan q = 4.0 t/m2 Ea1 = q x h1 x ka1 Ea1 = 4.0 x 1.50 x 0.25 = 1.50 t/m Z1 = 1.25 m

A2. Tekanan pada dinding akibat berat tanah setinggi h1 = 4.20 m Ea2 = h1 x tnh x ka1 Ea2 = 1.50 x 1.80 x 0.25 = 0.506 t/m Z2 = 1.00 m A3. Tekanan pada dinding akibat Ea1 & Ea2 Ea3 = Ea1 + Ea2 Ea3 = 1.50 + 0.506 = 2.006 t/m Z3 = 2.75 m A4. Tekanan pada dinding akibat berat tanah setinggi h2 = 6.50 m Ea4 = = h2 x tnh x ka2 Ea4 = x 6.50 x 1.80 x 0.33 = 12.548 t/m Z4 = 3.83 m A5. Tekanan pada dinding akibat Ea3 & Ea4 Ea5 = Ea3 + Ea4 Ea5 = 2.006 + 12.548 = 14.554 t/m Z5 = (0.5 do + 6.0) m A6. Tekanan pada dinding akibat berat tanah aktif setinggi do Ea6 = do x tnh x ka2 Ea6 = do x 1.80 x 4 Ea6 = (3.6 do) t/m Z6 = (2/3 do + 6) m A7. Tekanan pada dinding akibat berat tanah pasif setinggi do Ep1 = do x tnh x kp2 Ep1 = do x 1.80 x 3 Ep1 = 2.7 do t/m Z7 = 2/3 do + 6.0

TAB EL MOMEN AKTIF TERHAD AP TITIK ( A ) B e ra t ( to n ) 1.50 0.51 2.01 12.55 14.55 3.60 do Le n g a n Th d ttk A (m ) 1.250 1.000 2.750 3.830 0.5do + 6 2/3 do + 6 Mo m e n Th d ttk A (tm ) 1.875 0.506 5.517 48.059 7.275 do+87.30 2.4 do + 21.6 do

No 1 2 3 4 5 6

Te k a n a n Ta n a h Ea1 Ea2 Ea3 Ea4 Ea5 Ea6

Maka M aktif = 1.875 + 0.506 - 5.517 - 48.058 - 7.275do - 87.30 -2.4 do - 21.6 do = -138.494 - 7.275 do -21.6 do - 2.4 do = 7.275do + 21.6 do +2.4 do + 143.256 t m (Searah jarum jam)

TAB EL MOMEN P AS IF TERHAD AP TITIK ( A ) B e ra t (t) 2.7 do Le n g a n Th d ttk A (m ) 2/3 do + 6 Mo m e n Th d ttk A (tm ) 1.8 do + 16.2 do

No 1

Te k a n a n Ta n a h E p1

Maka M pasif = -(1.80 do + 16.2 do) t m (Berlawanan arah jarum jam)Mtotal = Maktif + Mpasif = 7.275do + 21.6do +2.4do + 143.256 (1.80do+16.20do) = 7.275do + 21.6do +2.4do + 143.256 1.80do-16.20do = 7.275do + 5.4do + 0.60do + 143.256 = 0.60do+ 5.4do + 7.275do +143.256 Dalam kondisi seimbang Mtotal = Maktif + Mpasif = 0, maka; 0.60do+ 5.4do + 7.275do +143.256 = 0 -22.20do+ 9.0do + 194.027do + 1549.955 = 0, atau 22.20do- 9.0do - 194.027do - 1549.955 = 0 Dengan menggunakan cara coba-coba (trial and error), didapatkan do = 7.08 m m. Untuk keamanan nilai do dikalikan dengan angka keamanan 1.2 2.0 (untuk tanah granuler), sehingga: d = 1.2 do = 1.2 x 7.08 = 8.50 m. Jadi panjang turap yang masuk ke tanah adalah 8.50 m, sehingga panjang turap yang dibutuhkan adalah 8 + 8.50 = 16.50 m.

II. PENENTUAN PROFIL TURAP Dalam soal ini, digunakan turap baja dengan profil LARSSEN. Penentuan ukuran dan geometri profil turap baja didasarkan pada Widerstands Moment yang tersedia pada tabel profil Larssen. Mengacu pada gambar turap diatas dengan diagram momen yang sama, maka untuk menentukan Mtotal adalah dengan mengganti do dengan x.. Mtotal = Maktif + Mpasif = - 22.20x + 9.0x + 194.027x + 1549.955 atau = 22.20x - 9.0x - 194.027x - 1549.955 Letak momen maksimum dapat diperoleh dengan mendeferensialkan persamaan momen total diatas terhadap x. = d M total = 0 maka

dx

66.6x2 18.0x - 194.027 = 0, atau dengan mengggunakan rumus ABC, maka dapat difaktorkan sebagai berikut: X. 1 2 = 18 {(18) - 4 x 66.6 x (- 194.027)} 2 x 66.6

x = , diperolehx1 = 37.76 m (memenuhi) x2 = -1.76 m (tidak memenuhi) Maka Mtotal = 22.20x 9.0x - 194.027x - 1549.955 = 22.2.(37.76) 9.0(37.76) - 194.027(37.76) - 1549.955 = 1173.51 kg m Digunakan turap baja dengan profil Larssen dengan t = 1600 kg/cm, maka diperoleh W = M total = 117351 = 73.34 cm

t

1600

dengan W adalah Moment Perlawanan (cm). Dari tabel profil turap Larssen, digunakan profil Larssen Steel Sheet Pilling 16 W dengan W = 1601 cm3 > 73.34 cm dengan: b = 525 mm h = 348 mm t = 8.9 mm d = 10.5 mm f = 341 mm

d f h t

b

b

III. PENENTUAN DIAMETER BAJA ANGKUR

Gaya dan momen akibat tekanan tanah aktif

TAB EL MOMEN AKTIF TERHAD AP TITIK ( B ) B e ra t ( kg ) 1050.00 3.97 1053.97 2.33 1056.29 180.46 3,347.01 Le n g a n Th d ttk B (m ) 14.330 14.080 10.330 9.247 3.540 2.360 M a k tif Mo m e n Th d ttk B ( kg m ) 15,046.500 55.884 10,887.510 21.527 3,739.267 425.874 30,176.56

No 1 2 3 4 5 6

Te k a n a n Ta n a h Ea1 Ea2 Ea3 Ea4 Ea5 Ea6 E a k tif

Eaktif = 3347.01 kg/m dan Maktif = 30176.56 kg m Karena jarak antar angkur 2 m, maka Eaktif dan Maktif dikalikan dengan 2, sehingga; Eaktif = 2 x 3347.01 = 6694.02 kg/m dan Maktif = 2 x 30176.56 = 60353.12 kg m

Gaya dan momen akibat tekanan tanah pasifTAB EL MOMEN P AS IF TERHAD AP TITIK ( B ) B e ra t ( kg ) 135.34 T Le n g a n Th d ttk A (m ) 2.360 8.250 Mo m e n Th d ttk A ( kg m ) 319.405 8.25 T

No 1 2

Te k a n a n Ta n a h E p1 J a n gka r

Karena jarak antar angkur 2 m, maka Epasif dan Mpasif dikalikan dengan 2, sehingga; Epasif = 2 x 135.34 + T = 270.68 + T kg/m . (1 ) dan Mpasif = 2 x 319.405 + 8.25 T = 638.81 + 8.25 T kg/m ..( 2 ) Pada kondisi balance; Maktif + Mpasif = 0, sehingga; 60353.12 +638.81 +8.25T = 0 60991.93 = 8.25T T = 7392.96 kg. Diketahui angkur = 1600 kg/cm2

angkur = T / A dimana A = Luas penampang baja angkur = 0.25 d1600 = 7292.96 / 0.25 d >>> d = 7392.96/400 d = 4.29 cm 5 cm (2 )

IV. PERENCANAAN BLOK ANGKUR Ko diambil = 0.4.

h HPp Pa

Telah diasumsikan sebelumnya bahwa h = 0.75 m dan H = 2.5 m. Apabila nilai h H/3 maka dianggap tinggi papan angker = H dan termasuk jenis blok angkur memanjang didekat permukaan tanah, sehingga tekanan tanah aktif dan pasif yang bekerja pada blok angkur adalah setinggi H. Selanjutnya apabila h > 0.5H maka dapat dianggap RA = luas papan angker x kuat dukung tanah (Terzaghi) atau RA = A x tanah, Dengan tanah 1.3 cNc + pb Nq + 0.4 dN >> dimana Nc = kohesivitas tanah (untuk pasir c=0) Nc, Nq, N = faktor kapasitas dukung tanah (gambar 2.6-Teknik Fondasi I-HCH) pb = tekanan overburden efektif pada ujung bawah tiang d = diameter tiang. Teng (1962) mengusulkan persamaan untuk menghitung kapasitas ultimit blok angkur pendek didekat permukaan tanah untuk jenis tanah granuler sebagai berikut. T L( Pp - Pa) + 1/3 Ko( Kp + Ka) H tg dengan T = kapasitas ultimit blok angkur pendek L = panjang blok angkur Pa dan Pp = tekanan aktif dan pasif total K0 = koefisien tekanan tanah saat diam (diambil = 0.4) = berat volume tanah Kp, Ka = koefisien tekanan tanah pasif dan aktif H = kedalaman dasar blok angker terhadap permukaan tanah = sudut gesek dalam tanah

h = 0.75, dan H = 2.5 m, h H/3 0.75 2.5/3 0.75 0.83 OK!. Maka dapat dianggap tinggi blok angkur = H. Pp = H 1Kp1 x 2 = x 2.5 x 1.80 x 4 x 2 Pp = 45.00 Ton Pa = H 1Ka1 x 2 = x 2.5 x 1.80 x 0.25 x 2 Pa = 2.812 Ton

T L ( Pp Pa) + 1/3 Ko ( Kp + Ka) H tg 7.392 L(45 2.812) + x 0.4 x 1.8 x (4 + 0.25) x 2.5 x tg 377.392 L (42.188) + 7.064 L 0.56 m, maka dipakai L = 1 m Dipakai H = 2.5 m, sehingga tinggi blok angker = H h = 2.5 0.75 = 1.75 m . V. MENENTUKAN PANJANG BAJA ANGKUR Letak angkur harus terletak pada zone tanah yang stabil. Blok angkur bekerja penuh jika: 1. daerah aktif turap yang alan runtuh tidak memotong bidang longsor blok angkur; 2. blok angkur terletak dibawah garis yang ditarik dari ujung bawah turap yang membuat sudut terhadap horizontal. Gambaran selengkapnya adalah sebagai berikut. a = d (untuk metode ujung tetap) = x 8.25 =5.5 m dari penggambaran secara skalatis diperoleh panjang batang angkur yang digunakan (L) = 20.4 m 20.5 m. Panjang L sebaiknya dibatasi antara 12 -15 m saja. IIBlok Angkur

q d H2 I a L = 20.4 m 17