BAB IV PERANCANGAN JETTY. 4.1 Layout gambar rencana terhadap gambar existing

Transkripsi

1 BAB IV PERANCANGAN JETTY 4.1 Layout gambar rencana terhadap gambar existing Gambar 4.1 Layout Rencana 4.2 Data Laut Kondisi Pasang Surut Kondisi pasang surut diambil berdasarkan data survey HWS MSL LWS Lowest Water Spring ( LWS ) = ± 0.00 Mean See Level = Highest Water Spring ( HWS ) = IV - 1 -

2 Kondisi Arus Sejajar Jetty Tegak Lurus Jetty = 0.3 m/s = 0.1 m/s Kondisi Gelombang H maks = 0.4 m ( terjadi pada saat kapal lewat, asumsi ) Kondisi Angin V = 40 m/s dengan tekan minimum 25 kg/m Data Kapal Dimana : Gambar 4.2 Dimensi Kapal Lpp Loa B d = panjang kapal yang terendam air = panjang kapal = lebar kapal = draft kapal IV - 2 -

3 Tabel 4.1 karakteristik kapal Panjang Lebar Draft Bobot Loa (m) (m) (m) Kapal Minyak (DWT) IV - 3 -

4 4.4 Perhitungan gaya gaya kapal Beban Sandar Kapal 5000 DWT E = ½ m.v 2 E = 0.5 x W/g x V 2 x Cm x Ce x Cs x Cc Nilai Cs dan Cc diambil 1 Dimana : W = 5000 T Lpp = Loa = = 97,3 m B = 16.2 m D = 6.5 m γo = t/m 3 (berat jenis air laut) IV - 4 -

5 l = 1/6. Loa = 1/6. 104m = 17.33m r = 0,2 x 104 = 20,8 Jadi E = 12,925 x 1,5 (safety factor) = ton m IV - 5 -

6 Referensi Technical Standards and Comentaries For Port And Harbour Facilities in Japan, 2002 E = [0,5.Ms.V 2 ].C e.c m.c s.c c Dimana : E f = Energi sandar kapal (kn.meter) g = Percepatan Gravitasi (m/det 2 ) M s = Water displacement dari kapal yang bersandar (ton) Untuk kapal kargo dengan DWT < 10,000 (log Wa = log (DWT) DWT = deadweight tonnage V = 0,2 m/dt K C e = eccentricity factor Ce = R cos α 2 2 K + R r = radius girasi longitudinal dari kapal (=(0.19Cb+0.11)Lpp) Lpp = panjang kapal sebenarnya (m) Untuk kapal kargo dengan DWT < 10,000 (=(log(lpp)= log(dwt)) l = Jarak dari contact point ke titik berat dari kapal, diukur sejajar dengan fasilitas sandar C m = virtual mass factor = 1 + (p/(2.c b ))(d/b) B = moulded breadth dari kapal (m) d = draft kapal (m) L = panjang kapal (m) r w = berat jenis air laut (t/m 3 ) Cs = softness factor (1.0 as standard) Cc = shape factor of berth (1.0 as standard) IV - 6 -

7 Tabel 4.2 Perhitungan gaya tumbukan kapal Jenis Kapal Cargo DWT Ms (ton) = 10 [ log(5250)] = L (m) = = 104,00 d (m) = = 6,50 B (m) = = 16,20 V (m/det) = = 0,20 r W = = 1,025 g = = 9,800 Lpp = min(10 [ log(4000)], L) = 103,20 R = = 27,23 δ (deg) = = 72,70 Gamma = = 1,03 Cb = Ms/L*B*d*δ = 0,67 K = (0.19*Cb+0.11)*L = 24,59 Ce = (K 2 +R 2 cos 2 a)/(k 2 +R 2 ) = 0,50 Cm = 1+2d/B = 1,802 Cs = = 1,00 Cc = = 1,00 E (KN.m) = = 134,70 E (ton.m) = = 13,745 Berdasarkan British Standard, digunakan SF=1.5 maka, E f = 20,62 ton.m Dari hasil perhitungan energi sandar kapal: 1. Sesuai dengan referensi buku pelabuhan didapat hasil = 19,39 ton.m 2. Sesuai dengan referensi Technical Standards and Comentaries For Port And Harbour Facilities in Japan, 2002 = 20,62 ton.m Jadi diambil nilai terbesar = ton m IV - 7 -

8 4.4.2 Gaya angin pada kapal sandar Rw D d Kapal Keterangan : Gambar 4.3 Ilustrasi gaya angin pada penampang kapal D d Rw = Tinggi kapal = draft kapal = gaya angin Rw = 1.1 Qa Aw Aw = (7,8 6,5) = 1,3 m x 104 m = 135,2 m 2 (diatas air) V angin = 40m/s dengan tekan minimum 25 kg/m 2 Qa = 0,063 x V 2 = 0,063 x (25) 2 kg/m 2 = 39,38 kg/m 2 Rw = 1,1 x 39,38 kg/m 2 x 135,2 m 2 = 5855,85 kg = 5,86 T IV - 8 -

9 4.4.3 Gaya arus pada kapal sandar 1. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah haluan : Rf = 0,14 S. V 2 2. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah sisi kapal : Rf = 0,5.ρ.C. V 2.B dengan: Rf : gaya akibat arus (kgf) S : luas tampang kapal yang terendam air (m 2 ) = (16,2 x 6,5) ρ : rapat massa air laut, ρ = 1045 (kg/m 3 ) C : koefisien tekanan arus 1.6 harga maks untuk α = 75 V : kecepatan arus (m/d) B : luas sisi kapal di bawah muka air (m 2 ) = (104 x 6,5) 1. Gaya tekanan dalam arah haluan Rf = 0,14 x (16,2 x 6,5) x 0,3 2 = 1,32 kg 2. Gaya tekanan dalam arah sisi kapal Rf = 0,5 x 1045 x 1,6 x 0,1 2 x (104 x 6,5) Rf = 5651,4 kg = 5,7 T IV - 9 -

10 4.4.4 Beban Gelombang Energi gelombang terdiri energi kinetik dan energi potensial Dimana: ρ = massa jenis air laut 1,045 t/m 3 g = gaya gravitasi 9,8 m/dt2 Tabel 4.3 Tinggi gelombang kritis di Pelabuhan Ukuran kapal Tinggi gelombang kritis untuk bongkar muat (H1/3) Kapal kecil Kapal sedang dan besar Kapal sangat besar 0,3 m 0,5 m 0,7 1,5 m sumber buku Pelabuhan H = asumsi tinggi gelombang 0,5 m untuk kapal sedang L = panjang gelombang diambil 2 x dari kedalaman (d) untuk laut transisi. Hingga nilai Et = 5,76 ton m Gaya akibat gelombang F = 5,76 x D F = 5,76 x 0,6 F = 3,456 T F = 34,56 kn IV

11 4.4.5 Gaya gempa Daerah Kalimantan Selatan termasuk pada zone gempa 2 Gambar 4.4 Gambar Nilai Grafik Wilayah Gempa 2 Sesuai SNI tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam yang pertama terhadap pengaruh gempa rencana persamaan: C.I V = R Dimana : W t V = Gaya geser nominal total (N) Ci = Faktor respons gempa (tergantung jenis tanah) I = Faktor keutamaan =1 R = Faktor reduksi beban gempa = 5,5 (SRPMM) Wt = Berat lantai (platform) struktur IV

12 Berdasarkan SNI , ditentukan : T 1 < ζ. n Dimana : T 1 = Waktu getar alami fundamental ζ = Koefisien yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung n = Jumlah tingkat yang ada pada bangunan Tabel 4.4 Koefisien ζ yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung Wilayah Gempa ζ *) sumber SNI Diasumsikan sebagai tanah lunak karena dari hasil penyelidikan lapangan 0 7 m merupakan tanah lunak. Pada perhitungan diasumsikan sebagai tanah lunak. IV

13 Asumsi pembebanan : Gaya Gempa untuk Berthing Dolphin (BD) Wtd = Pile Cap (DL) Berthing Dolphin ukuran (8,4 x 3,6 x 4,5) = 136,08 m 3 Jadi total berat mati = 2400 kg/m 3 x 136,08 m 3 = 326,6 Ton Wtl = Pile Cap (LL) Beban hidup yang direncanakan = 400 kg/m2 Luas beban hidup (8,4 x 3,6) = 30,24 m 2 Jadi total beban hidup = 400 kg/m 2 x 30,24 m 2 = 12,1 T Wt = Wtd + Wtl = 326,6 T + 12,1 T = 338,7 T Total beban mati dan beban hidup = 3387 KN Jadi beban gempa yang terjadi : C.I V = R W t 0.58 x 1 V = 5.5 W t V = 357,17 KN V = 35,72 T Jadi gaya gempa yang terjadi pada bangunan berthing dolphin sebesar 357,17 kn IV

14 Gaya Gempa untuk Mooring Dolphin (BD) Wtd = Pile Cap (DL) Mooring Dolphin ukuran (4 x 4 x 1,5) = 24,0 m 3 Jadi total berat mati = 2400 kg/m 3 x 24 m 3 = 57,6 Ton Wtl = Pile Cap (LL) Beban hidup yang direncanakan = 400 kg/m2 Luas beban hidup (4 x 4) = 16 m 2 Jadi total beban hidup = 400 kg/m 2 x 16 m 2 = 6,4 T Wt = Wtd + Wtl = 57,6 T + 6,4 T = 64 T Total beban mati dan beban hidup = 640 KN Jadi beban gempa yang terjadi : C.I V = R W t 0.58 x 1 V = 5.5 W t V = 67,5 KN V = 6,75 T Jadi gaya gempa yang terjadi pada bangunan berthing dolphin sebesar 67,5 kn IV

15 4.5 Fender Perhitungan menggunakan jenis Trelleborg (AN FENDER) Dengan menggunakan Energi dari benturan kapal = 20,62 ton m E = kg m E = N m E = 206 KN m (gaya benturan kapal) Jika type yang dipakai : Type AN 500 didapat dari tabel Fender (performance per metre length) ER = 47,6 RR = 247 KNm m KN m Jadi dibutuhkan 4,5 m ( acuan pada tebal pile cap) ER = 47,6 KNm x 4.5 m m ER = KNm> 206 KNm (gaya benturan kapal) ER = = 96 % Dari hasil perbandingan energy benturan kapal dengan energy kemampuan fender maka didapat nilai perbandingan energy sebesar 96 %. IV

16 *)sumber : safe berthing and mooring (trelleborg marine system) hal 1-30 Gambar 4.5 Grafik Performa Fender Dari grafik rate performance data fender untuk panjang 1m, didapat defleksi 48% dan selanjutnya didapat % Rrt = 82 % Maka reaksi/gaya yang ditransfer ke struktur dolphin adalah : F = 0,82 x 247 kn x 4.5 = kn = ton Dari hasil reaksi perhitungan fender maka gaya yang ditransfer pada berthing dolphin sebesar 911,43 kn. Jadi digunakan Fender dengan type AN 500 dengan panjang 4,5 m. IV

17 4.6 Konstanta Spring Tiang pancang dimodelkan dengan spring point pada setiap kedalaman 1 m mulai dari sea bed sampai ujung tiang sesui dengan data penyeilidikan tanah. Nilai spring pada tiang pancang ditampilkan pada tabel dibawah ini: Tabel 4.5. Konstanta spring untuk berthing dolphin dan mooring dolphin PIPA BAJA 60 (Berthing dan Mooring Dolphin) Kedalaman qc Kh Kv luas area KhSAP KvSAP No. (m) (kg/cm2) (kg/cm3) (kg/cm3) (cm2) (kg/cm) (kg/cm) 1 2 LWS ± ,24 seabed 0, ,32 890, ,18 0, ,99 667, ,18 0, ,99 667, ,24 0, ,32 890, ,24 0, ,32 890, ,24 0, ,32 890, ,18 0, ,99 667, ,24 0, ,32 890, ,24 0, ,32 890, ,48 0, , , ,48 0, , , ,48 0, , , ,77 1, , , ,77 1, , , ,77 1, , , ,07 1, , , ,07 1, , , ,07 1, , , ,36 1, , , ,36 1, , , ,36 1, , , ,36 1, , ,63 Contoh perhitungan pada kedalaman 5m : Kh = 0,24 Kv = 0,16 IV

18 Tabel 4.6. Konstanta spring untuk catwalk dan Platform Spun Pile OD50 (Catwalk dan Platform) Kedalaman qc Kh Kv luas area KhSAP KvSAP No. (m) (kg/cm2) (kg/cm3) (kg/cm3) (cm2) (kg/cm) (kg/cm) ,24 LWS ±0.00 Seabed 0, ,10 742, ,18 0, ,83 556, ,18 0, ,83 556, ,24 0, ,10 742, ,24 0, ,10 742, ,24 0, ,10 742, ,18 0, ,83 556, ,24 0, ,10 742, ,24 0, ,10 742, ,48 0, , , ,48 0, , , ,48 0, , , ,77 1, , , ,77 1, , , ,77 1, , , ,07 1, , , ,07 1, , , ,07 1, , , ,36 1, , , ,36 1, , , ,36 1, , , ,36 1, , ,63. IV

19 4.7 Load case dan kombinasi pembebanan pada berthing dolphin Load Case pada Berthing Dolphin Load Case I : Beban Mati (DL) Berat sendiri struktur = (dihitung sendiri oleh modeling Struktur) Load Case II Berat hidup Load Case III : Beban Hidup (LL) = 400 kg/m 2 (asumsi ada peralatan diatas dolphin) : Gaya Tumbukan Kapal (DWT) Single Point Berthing load, arah +Y Fy Z Y X Fy = T Load Case IV : Beban angin, arus dan ombak (O) Kombinasi beban angin, arus dan ombak pada arah tegak lurus ( ) Dolphin Beban Arus pada dolphin Fy Fx = 5,7 T, tegak lurus ( ) jetty = 1,32 kg, sejajar jetty Beban Angin pada dolphin F TW = 5,86 Ton ( pada waktu kapal sandar bekerja pada fender) Beban Ombak pada tiang F Wy = 3,45 T/tiang, tegak lurus ( ) jetty IV

20 Load Case V : MX & MY Beban Mooring ditengah pusat massa loading platform dalam arah +X & Y Mooring dolphin mengapit Berthing dolphin, sehingga beban yang bekerja terdiri dari beban mooring (tambat kapal), beban mati, beban hidup, beban ombak, arus dan angin. Beban tambat kapal berdasarkan buku Pelabuhan dimana mooring dolphin harus mampu mendukung beban tarik 50 ton untuk kapal 5000 dwt. Gaya tarik mooring 50 Ton 45 0 Fy= 50 Cos45 = T Z Y X Fx= 50 sin45 = T F x= T F y= T Z 500 mm Z My= T 1500 mm M x= T X Y Steel Pile OD60 Load Case VI Gambar 4.6. Pembebanan pada mooring dolphin Jetty : E Beban Gempa ditengah pusat massa loading platform dalam arah X & Y Eb Em = Berthing Dolphin = 35,72Ton = Mooring Dolphin = 6,75 Ton IV

21 4.8 Perencanaan Dolphin Untuk berthing dolphin direncanakan menggunakan 15 pile Dia 600 cm (satuan mm) Untuk mooring dolphin direncanakan menggunakan 9 pile Dia 600 cm (satuan mm) IV

22 4.9 Perhitungan Konstruksi Berthing Dolphin (BD) Modeling Struktur Modeling struktur dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini: Gambar 4.7. Modeling struktur Berthing dolphin Pelat Dolphin Pelat lantai digunakan adalah dengan t= 450 cm Properti material yang digunakan dalam berthing dolphin: Kuat tekan beton, f c = Mpa Modulus elastisitas beton,ec = Mpa Kuat tarik baja, fy = 400 Mpa Modulus elastisitas baja, Es = Mpa IV

23 Faktor reduksi kekuatan material φ aksial = 0.65 φ lentur = 0.80 φ geser = 0.65 Hasil gaya momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini: Gambar.4.8 Kontur momen pada pelat berthing dolphin Momen-momen maksimum adalah: M 11 (tegak lurus Jetty) M maks M min = knm = knm IV

24 M 22 (sejajar denah Jetty) M maks M min = knm = knm Kondisi penulangan, M 11 dan M 22 dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini: As As 70 K = Mu b * d = 2 1.0* 4.4 = Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang yang ditulis oleh (Ir.W.C.Vis dan Ir.Gideon Kusuma) dengan mutu beton f c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, (tabel 5.3.d halaman 62) didapat: ρ = < ρ min (0.0018) maka digunakan ρmin. As perlu = ρ x b x d = *1000*4400 = 7920 mm 2. Digunakan D32-100, As = 8042 mm 2, (tabel halaman 15) Tulangan arah sejajar denah Jetty, M 22 Kondisi penulangan dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini: IV

25 As As 70 K = Mu b * d = * 4.4 = 15.6 Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang yang ditulis oleh (Ir.W.C.Vis dan Ir.Gideon Kusuma) dengan mutu beton f c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat: ρ = < ρ min (0.0018) maka digunakan ρ min. As perlu = ρ x b x d = *1000*4400 = 7920 mm 2. Digunakan D32-100, As = 8042 mm 2, (tabel halaman 15) IV

26 Tiang Pancang Pipa Baja Elemen struktur tiang pipa baja dianalisis terhadap tegangan ijin baja akibat beban aksial dan lentur. Elemen pipa baja dinyatakan mampu mendukung beban apabila tegangan yang terjadi < 1600 kg/cm2 (tegangan ijin baja BJ 37). Hasil analisis setiap elemen tiang dijelaskan dibawah ini. σ maks = P M + A Wx M Wy Dengan P = gaya aksial yang terjadi pada kolom (kg) A = Luas tampang kolom (cm 2 ) M 33 = Momen terhadap sumbu kuat kolom (kg-cm) W x = Modulus tampang kolom (cm 3 ) Pipa baja yang digunakan adalah Pipa baja BJ37 dengan spesifikasi d t D Out side (OD) diameter Thickness, t In side (ID) diameter = mm = mm = mm Sectional Area = cm 2 Modulus of section, Wx/Wy = cm 3 Radius Gyration, r = cm Momen of Inertia,I = cm 4 IV

27 Analisis kekuatan tampang steel pile ditampilkan dibawah ini dengan kombinasikombinasi pada Bab III pada modeling struktur dengan Etab v9.04 didapat gaya-gaya masimum pada steel pile yang ditampilkan dalam bentuk tabel dibawah ini: Tabel 4.7 Kontrol kapasitas tiang pipa baja OD60 (P,M2,M3, kn-m dan Σσ kg/cm2) Story Column Load P M2 M3 P/A M2/Wy M3/Wx Σσ STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C1 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C2 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U STORY2 C13 U IV

28 Kontrol Kapasitas Tiang Berdasarkan hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa kapasitas steel pile OD60 pada kedalaman m adalah: Tekan Aksial Tarik Aksial = 282,8 Ton = 94,8 Ton Gaya aksial pada tiang pancang adalah dengan kombinasi U2 yaitu pada saat kapal sandar dimana kapal tersebut hanya menyentuh 1 berthing dolphin. Gaya aksial terbesar pada tiang adalah: Tekan Aksial Tarik Aksial = Ton (tiang No.C3) = 8.72 Ton (tiang No.C13) Dengan demikian diketahui bahwa tanah dibawah steel pile masih mampu mendukung beban maksimum yang terjadi. IV

29 4.9.2 Mooring Dolphin (MD) Modeling Struktur Modeling struktur mooring dolphin dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini: Gambar 4.9. Modeling struktur mooring dolphin Pelat Dolphin Pelat lantai digunakan adalah dengan t= 150 cm merata pada seluruh lantai. Properti material yang digunakan dalam mooring dolphin: Kuat tekan beton, f c = Mpa Modulus elastisitas beton,ec = Mpa Kuat tarik baja, fy = 400 Mpa Modulus elastisitas baja, Es = Mpa IV

30 Faktor reduksi kekuatan material φ aksial = 0.65 φ lentur = 0.80 φ geser = 0.65 Hasil gaya momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini: Gambar.4.10 Kontur momen pada pelat mooring dolphin Momen-momen maksimum adalah: M 11 (tegak lurus Jetty) M maks M min = knm = knm IV

31 M 22 (sejajar denah Jetty) M maks M min = knm = knm Kondisi penulangan, M 11 dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini: As As 70 K = Mu b * d = 2 1.0*1.3 = Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang dengan mutu beton f c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat: ρ = < ρ min (0.0018) maka digunakan ρ. As perlu = ρ x b x d = *1000*1300 = 2340 mm 2. Digunakan D (As = 2835 mm 2 ) Tiang Pancang Pipa Baja Elemen struktur tiang pipa baja dianalisis terhadap tegangan ijin baja akibat beban aksial dan lentur. Elemen pipa baja dinyatakan mampu mendukung beban apabila tegangan yang terjadi < 1600 kg/cm2 (tegangan ijin baja BJ 37). Hasil analisis setiap elemen tiang dijelaskan dibawah ini. IV

32 σ maks = M + A Wx M P Wy Dengan P = gaya aksial yang terjadi pada kolom (kg) A = Luas tampang kolom (cm 2 ) M 33 = Momen terhadap sumbu kuat kolom (kg-cm) W x = Modulus tampang kolom (cm 3 ) Pipa baja yang digunakan adalah Pipa baja BJ37 dengan spesifikasi: d t D Out side (OD) diameter Thickness, t In side (ID) diameter = mm = mm = mm Sectional Area = cm 2 Modulus of section, Wx/Wy = cm 3 Radius Gyration, r = cm Momen of Inertia,I = cm 4 Analisis kekuatan tampang steel pile ditampilkan dibawah ini dengan kombinasikombinasi pada Bab III pada modeling struktur dengan Etab v9.04 didapat gaya-gaya masimum pada steel pile yang ditampilkan dalam bentuk tabel dibawah ini: IV

33 Tabel 4.8 Kontrol kapasitas tiang pipa baja OD60 (P,M2,M3, kn-m dan Σσ kg/cm2) Story Column Load P M2 M3 P/A M2/Wy M3/Wx Σσ STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C3 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C4 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C5 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C6 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U STORY2 C7 U IV

34 Kontrol Kapasitas Tiang Berdasarkan hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa kapasitas steel pile pada kedalaman m adalah: Tekan Aksial Tarik Aksial = 282,8 Ton = 94,8 Ton Gaya aksial pada tiang pancang adalah dengan kombinasi U2 yaitu pada saat tambatan kapal bekerja optimal yaitu 50 ton. Gaya aksial terbesar pada tiang adalah: Tekan Aksial Tarik Aksial = Ton (tiang No.C3) = Ton (tiang No.C7) Dengan demikian diketahui bahwa tanah dibawah steel pile masih mampu mendukung beban maksimum yang terjadi. IV

35 4.9.3 Catwalk Catwalk adalah akses jalan penghubung antar dolphin. Sistem struktur mengunakan beton bertulang dengan tiang pancang dari spunpile Modeling Struktur Modeling struktur catwalk dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini: Gambar Modeling struktur Catwalk Pelat Lantai Pelat lantai digunakan tebal, t= 25 cm, mengunakan sistem balok tunggal dengan lebar kantilever pelat lantai adalah 100 cm Properti material yang digunakan dalam catwalk: IV

36 Kuat tekan beton, f c = Mpa Modulus elastisitas beton,ec = Mpa Kuat tarik baja, fy = 400 Mpa Modulus elastisitas baja, Es = Mpa Faktor reduksi kekuatan material φ aksial = 0.70 φ lentur = 0.80 φ geser = 0.65 Hasil gaya Momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini: Gambar.4.12 Kontur momen pada pelat catwalk IV

37 Momen-momen maksimum adalah: M 11 (arah memanjang) M maks M min = knm = knm M 22 (arah memendek) M maks M min = 6.61 knm = knm Tulangan yang dibutuhkan: Arah memanjang tumpuan Mu K = b * d = * 0.23 = Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang dengan mutu beton f c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat: ρ = > ρ min (0.0018) maka digunakan ρ. As perlu = ρ x b x d = *1000*230 = 460 mm 2. Digunakan Ø (As = mm 2 ) IV

38 Balok Properti material yang digunakan dalam struktur balok : Kuat tekan beton, f c = Mpa Modulus elastisitas beton,ec = Mpa Kuat tarik baja, fy = 400 Mpa Modulus elastisitas baja, Es = Mpa Faktor reduksi kekuatan material φ aksial = 0.70 φ lentur = 0.80 φ geser = 0.65 Kombinasi Pembebanan Tabel 4.11 Kombinasi pembebanan pada catwalk untuk permodelan pada Etabs v 9.04 Kombinasi Pembebanan DL LL Other Balok direncanakan dengan dimensi 50x (satuan mm) Gaya gaya dalam pada balok ditampilkan pada tabel dibawah ini: IV

39 Tabel 4.9 Gaya-gaya dalam pada balok catwalk, kn-m (selection only) Story Beam Load Loc P V2 M3 STORY1 B2 U STORY1 B2 U STORY1 B2 U STORY1 B2 U STORY1 B2 U STORY1 B2 U STORY1 B3 U STORY1 B2 U STORY1 B3 U STORY1 B2 U STORY1 B3 U STORY1 B3 U STORY1 B2 U STORY1 B2 U STORY1 B1 U STORY1 B4 U STORY1 B2 U STORY1 B3 U STORY1 B2 U STORY1 B3 U STORY1 B3 U STORY1 B3 U STORY1 B4 U STORY1 B4 U STORY1 B3 U STORY1 B3 U Gaya-gaya maksimum balok M + M - V Tumpuan V Lapangan = kn-m = kn-m = kn = kn Data Material fc = 0,83*350 kg/cm 2 = 290,5 = 29,05 Mpa fy = 4000 kg/cm 2 = 400 Mpa Dimensi balok,bxh d = 500x800 mm = 750 mm IV

40 ρ min = 1.4 f y = = 400 ρ max = Lapangan Mu/bxd 2 = 80.32/(0.5* ) = kn/m 2 didapat ρ = ρ < ρ min < ρ maks maka digunakan nilai ρ min Luas tulangan dilapangan, As = ρ *b*d = *500*750 = mm 2 Maka digunakan 5D19 (As = 1418 mm 2 ) Tumpuan Mu/bxd = /(0.5* ) = kn/m 2 didapat ρ = ρ < ρ min < ρ maks maka digunakan nilai ρ min Luas tulangan ditumpuan, As = ρ *b*d = *400*750 = mm 2 Maka digunakan 5D19 (As = 1418 mm 2 ) IV

41 Tulangan geser V= V u = kn v u = Vu/(b*d) = 98.64*1000/(500*750) = ρv c dengan f c = 30 Mpa adalah 0.55 > v u secara kekuatan beton masih mampu mendukung gaya geser yang terjadi namum persyaratan menentukan perlu digunakan tulangan geser minimum yaitu: A seng min = b*y/(3*fy) = 500*1000/(3*240) = mm 2 /m Ditumpuan digunakan Ø (As = 1570 mm2/m ) dan dilapangan Ø (As = 1053 mm2/m ) IV

42 Tiang Pancang Spun Pile Gaya-gaya dalam yang terjadi pada spunpile dengan kombinasi beban yang ditampilkan diatas adalah sebagai berikut: Tabel 4.10 Output gaya dalam tiang pancang pada catwalk, kn-m (selection only) Story Column Load Loc P M2 M3 STORY1 C1-1 U STORY1 C2-1 U STORY1 C3-1 U STORY1 C1-1 U STORY1 C6-1 U STORY1 C5-1 U STORY1 C4-1 U STORY1 C6-1 U STORY1 C6-1 U STORY1 C6-1 U STORY1 C6-1 U STORY1 C6-1 U STORY1 C5-1 U STORY1 C4-1 U STORY1 C1-1 U STORY1 C2-1 U STORY1 C5-1 U STORY1 C2-1 U STORY1 C5-1 U STORY1 C2-1 U STORY1 C6-1 U STORY1 C3-1 U Gaya gaya maksimum yang terjadi pada 1 pile cap: Paksial = kn (pada tiang C-61 dengan kombinasi U2) M 22 M 33 = knm, knm = knm, knm Digunakan data spunpile sama dengan di platform, ditunjukkan pada tabel berikut: IV

43 Tabel Spesifikasi tiang pancang CSP50 Specification JIS A , JSCE, ACI 534, PBI 1971 Concrete strength > 500 kg/cm 2 Diameter 500 mm Effective presstres > 40 kg/cm 2 Outside diameter 500 mm Thickness 90 mm Class A Concrete sectional area > 1159 cm 2 Concrete moment of inertia > cm 4 Cracking bending moment > 10.8 tm = 108 knm Bearing Capacity > 150 ton Note Kontrol Kapasitas Tiang Gaya yang terjadi tiang pancang spunpile maksimum adalah: Tekan Aksial = Ton (pada tiang No.C-61 dengan kombinasi U2) Tiang tidak mengalami gaya tarik. Pada kondisi tekan yang mendukung beban adalah spunpile yaitu: Tekan Aksial ijin = 150 Ton (data material spunpile) = Ton (data penyelidikan tanah) Dengan demikian tiang masih mampu mendukung beban masimum yang terjadi. IV