BAB IV HASIL DAN ANALISIS. referensi data maupun nilai empiris. Nilai-nilai ini yang nantinya akan

Transkripsi

1 BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1 Data Perencanaan Dalam perencanaan diperlukan asumsi asumsi yang didapat dari referensi data maupun nilai empiris. Nilai-nilai ini yang nantinya akan sangat menentukan hasil dari perencanaan, dalam tugas akhir ini nilai-nilai yang digunakan dalam perencanaan akan dijabarkan di bawah ini : Dimensi Dermaga Dimensi dermaga ditentukan berdasarkan kapasitas kapal rencana pada dermaga. Pada tugas akhir ini penulis menggunakan standart Kementerian Perhubungan untuk dimensi dermaga dengan kapasitas 1000 DWT dengan rincian sebagai berikut: - Lebar = 8 m - Panjang = 35 x 2 = 70 m Perencanaan dimensi struktur a. Tiang Pancang Baja Tiang pancang baja dipilih karna dianggap akan mempermudah dalam pelaksanaan. Data tiang yang akan digunakan adalah sebagai berikut : - Diameter luar = 457,2 mm - Tebal dinding = 12,7 mm IV - 1

2 - Panjang tiang = 3600 cm - Mutu baja = 240 Mpa/BJTD 24 b. Balok Memanjang Balok memanjang adalah balok dengan bentang arah memanjang. Dalam perencanaan, bentang terpanjang balok digunakan sesuai standar dermaga 1000 DWT dan untuk dimensi balok akan diasumsikan dengan data sebagai berikut: - Bentang = 400 cm - Tinggi Balok (h) = 60 cm - Lebar Balok (b) = 35 cm - Mutu Beton K-300= 30 Mpa c. Balok Melintang Balok melintang adalah balok dengan bentang arah pendek. Dalam perencanaan, bentang terpendek balok digunakan sesuai standar dermaga 1000 DWT dan untuk dimensi balok akan diasumsikan dengan data sebagai berikut: - Bentang = 300 cm - Tinggi Balok (h) = 60 cm - Lebar Balok (b) = 35 cm - Mutu Beton K-300= 30 Mpa d. Pelat Pelat merupakan bagian struktur yang berfungsi sebagai penyalur beban yang berkerja pada bangunan ke balok atau kolom. Dalam perencanaannya dimensi tebal pelat akan diasumsikan sebagai berikut: IV - 2

3 - Tebal Plat = 30 cm - Mutu Beton K-300 = 30 Mpa Data Kapal (cargo 1000 DWT) Data kapal yang digunakan sesuai dengan desain kapal rencana pada pelabuhan Tanjung Batu Bangkabelitun, dengann spesifikasi sebagai berikut: - Tonage = 1000 DWT - Panjang (Loa) = 64 m - Lebar Kapal (B) = 10,4 m - Full draft = 4,2 m - Displacepement (w) = Kapal Barang 1000 DWT Log W = 0, ,932 Log DWT Log W = 0, ,932 Log 1000 Log W = 10 3,2 W = 1585 Ton Data data Perencanaan yang lain a. Level Lantai Pelat Dermaga Level lantai pelat dermaga direncanakan + 3,20 m (dari LWS). Hal ini ditentukan berdasarkan data pasang surut yang disajikan pada bab 3 dengan acuang level lantai dermaga harus lebih tinggi dari HAT (Highest Astronomical Tide) dengan pertimbangan jika terjadi pasang tertinggi IV - 3

4 sesuai nilai HAT (Highest Astronomical Tide) lantai dermaga tidak terendam. b. Kedalaman Elevasi Bathimetri Perencanaan kedalaman bathimeteri yang digunakan adalah dengan acuan draft kapal ditambah area clearance agar kapal tidak karam. Dari data kapal diperoleh draft untuk kapal 1000 DWT adalah - 4,2 m, ditambah area clearance kapal diambil - 0,8 m. Elevasi bathimetri yang digunakan untuk perencanaan dermaga adalah ( 5 m) dari LWS. c. N-SPT Nilai N-SPT didapat dari hasil pengujian dilapangan, nilai ini digunakan untuk menentukan kedalaman tiang yang akan dipancang di titik-titik yang telah ditentukan. Dalam perencanaan ini nilai N-SPT yang digunakan berada pada kedalaman - 16 m (dari LAT). d. Kecepatan Tambat Kecepatan tambat adalah kecepatan yang dimiliki kapal saat sedang bertambat, kecepatan ini diklasifikasikan berdasarkan ukuran kapal dan letak dermaga sesuai uraian pada bab 2 point nilai kecepatan tambat kapal telah diklasifikasikan berdasarkan tabel 2.1. pada perencanaan dermaga Tanjung Batu Bangkabelitung ini dilihat dari lokasi dan desain kapal rencana maka ditetapkan kecepatan tambat kapal adalah 0,15 m/dt. IV - 4

5 e. Berat jenis air Laut Berat jenis air laut merupakan kerapatan dari air laut dengan nilai g/cm 3. f. Percepatan gravitasi (g) Percepatan gravitasi suatu obyek yang berada pada permukaan laut dikatakan ekuivalen dengan 1 g, yang didefinisikan memiliki nilai 9,80665 m/s2. Percepatan di tempat lain seharusnya dikoreksi dari nilai ini sesuai dengan ketinggian dan juga pengaruh benda-benda bermassa besar di sekitarnya. Umumnya digunakan nilai 9,81 m/s2 untuk mudahnya. = 9,81 m/det 2 g. Kecepatan Arus (v) Kecepatan arus didapat dari hasil survey PT. Perdana Cipta Khatulistiwa yang nilainya didapat 0,15 m/det h. Tekanan Angin (Qa) Nilai tekanan angin didapat dari pembacaan mawar angin yang terdapat pada lampiran yang grafiknya didapat dari Stasiun Meteorologi dan Geofisika Tanjung Pandan dengan periode dari 2006 sampai dengan Dari pembacaan grafik maka ditentukan nilai tekanan rencana yang digunakan adalah 50 kg/m 2 i. Panjang Garis Air (Lpp) Nilai panjang garis air digolongkan berdasarkan type kapal. Yang penentuan nilainya didapat dari rumus sebagai berikut : Kapal barang : Lpp =0,846 Loa 1,0193 Kapal tenker : Lpp =0,852 Loa 1,0201 IV - 5

6 1) Tarikan Kapal Beban tarikan kapal adalah beban yang terjadi karna adanya gaya tarik kapal yang bisa terjadi akibat angin dan arus, gaya tarik kapal telah diklasifikasikan berdasarkan ukuran kapal seperti yang terdapat pada bab 2 tabel 2: Dalam tugas akhir ini direncanakan dermaga dengan ukuran kapasitas kapal terbesar adalah 1000 DWT (deadwight tonnage), dari tabel 2 didapat gaya tarikan untuk perencanaan dermaga Tanjung Batu Bangkabelitung adalah sebesar 25 T. 2) Beban Lain-Lain Beban lain yang diperhitungkan adalah beban yang timbul karena keadaan alam seperti angin, arus dan gelombang dan tumbukan. Gaya gaya ini akan masuk kedalam sub bab 4.2 sebagai perencanaan gaya hidrostatis. 4.2 Analisa Gaya Lateral pada Dermaga Gaya hidrostatis adalah gaya yang membebani demaga karna ada pengaruh dari arus, angin dan gelombang. Dalam analisa gaya ini digunakan data sekunder yang didapat dari SID (survei investigasi and design) PT. Perdana Cipta Khatulistiwa tahun Data yang digunakan adalah data pasang surut, kecepatan arus, kecepatan angin, gelombang, survei investigasi soil dan bathimetri. Dari data-data tersebut didapat analisa gaya air pada dermaga sebagai berikut: IV - 6

7 4.2.1 Analisa Gaya Akibat Angin Angin yang bertiup di lokasi dermaga bisa menimbuklan 2 gaya pada dermga. Gaya yang ditimbulkan angin adalah menaikan nilai arus yang menghantam pada dermaga dan menimbulkan gaya benturan kapal pada dermaga. Dalam perencanaan karna gaya arus telah memiliki nilai sendiri yang didapat dari hasil survei maka angin hanya diperhitungkan sebagai penyebab gaya bentur pada dermaga akibat kapal yang sedang bersandar. Dalam perhitungannya, gaya akibat angin dibagi menjadi 3 yang dihitung berdasarkan sudut datangnya, yang dijabarkan pada rumus berikut : - (angin datang dari arah haluan = α = 0 0 ) Rw = 0,42. Qa. Aw - (angin datang dari arah buritan α = ) Rw = 0,5. Qa. Aw - (angin dating dari arah lebar α = 90 0 ) Rw Rw Qa Aw = 1,1. Qa. Aw = gaya akibat angin = tekanan angin = proyeksi bidang yang tertiup angin Dari ketiga rumus diatas, koefisien pengali dengan = 90 0 adalah paling besar. Hal ini dikarnakan angin yang menghantam kapal tegak lurus dengan kapal sehingga akan minimbulkan gaya lebih besar dibandingkan sudut lain. IV - 7

8 Dalam perencanaan akan diperhitungkan gaya akibat angin dengan sudut tegak lurus. Dengan rincian perhitungan sebagai berikut : Aw = Tinggi x Loa Tinggi bagian yang terkena angin di asumsikan 5 m Aw = 5 m x 64 m = 320 m 2 Qa = didapat dari grafik mawar angin Tahun 2006 sampai 2010, didapat kecepatan angin maksimal yang tertinggi adalah 50 Rw = 1,1. Qa. Aw = 1, m 2 = kg Analisa Gaya Akibat Arus Dermaga merupakan banguna yang berinteraksi langsung dengan arus laut. Arus yang terjadi di lautan dapat memberikan gaya atau ikut membebani dermaga secara lateral. Jadi, dalam perencanaan dermaga arus laut perlu di analisa mengenai gaya yang ditimbulkannya. Analisa gaya akibat arus dapat dihitung dengan rumus: = x Loa x d g dimana : = masa jenis air laut (1,042 Hc g v Loa = Gaya akibat arus = Gaya gravitasi = Kecepatan arus = Panjang Kapal IV - 8

9 d = Draft (bagian kapal yang tenggelam) Akibat Tumbukan Kapal Tumbukan kapal merupakan gaya yang timbul saat kapal mulai bertambat. Saat itu kapal masih memiliki kecepatan merapat yang telah disebutkan pada bab 2 tabel 4.1 dengan nilai yang diklasifikasi berdasarkan lokasi dermaga dan jenis kapal. Pada tugas akhir ini, lokasi dermaga Tanjung Batu Bangkabelitung termasuk dalam klasifikasi pelabuhan dengan rencana kapasitas kapal 1000 DWT (deadwight tonnage). = E V W g C m C e g e = energy benturan (ton meter) = komponen tegak lurus sisi dermaga dari kecepatan kapal pada saat membentur dermaga (0,15 m/d) = displacement (berat) kapal = percepatan gravitasi = koefisien massa = koefisien eksentrisitas C s = koefisien kekerasan (diambil 1) C c = koefisien bentuk dari tambatan (diambil 1) Pergerakan kapal merapat ke dermaga mengakibatkan air yang berada diantara kapal dan fasilitas dermaga menimbulkan efek bantalan IV - 9

10 yang mengakibatkan energi diserap fender menjadi berkurang sehingga faktor bentur tempat berlabuh (Cc) lebih kecil dari satu. Namun untuk keamanan diambil CCc = 1 Kapal Barang 1000 DWT Log W = 0, ,932 Log DWT Log W = 0, ,932 Log 1000 Log W = 10 3,2 W = 1585 Ton Pergerakan kapal merapat ke dermaga, air yang berada diantara kapal dan fasilitas dermaga menimbulkan efek bantalan yang mengakibatkan energi yang diserap fender menjadi berkurang sehingga faktor bentur tempat berlabuh (Cc) lebih kecil dari satu. Namun untuk keamanan diambil nilai Cc = 1 Faktor eksentrisitas dimana: l = jarak sepanjang permukaan air dermaga dari pusat berat kapal sampai titik sandar = 0,25 x Loa = 0,25 x 64 = 16 m r = jari-jari putaran di sekeliling pusat berat kapal pada permukaan air (fungsi dari Loa dan Cb) 14,8 IV - 10

11 Faktor massa semu =1 d dimana : Cm = koefisien massa = 3,14 = koefisien blok kapal d B = draft = lebar kapal dimana : Cb d B = koefisien blok kapal = draft kapal (m) = lebar kapal (m) Lpp = panjang garis air (m) = 0,846 x Loa 1,0193 = 58,66 m 59 m = berat jenis air laut ( Faktor kelembutan Cs adalah perbandingan antara energi bertumbuknya kapal dan energi yang diserap oleh deformasi badan kapal. Biasanya energi yang diserap oleh badan kapal adalah kecil maka Cs diambil = 1 IV - 11

12 Dari setiap nilai yang dipertimbangkan dalam perhitungan gaya tumbukan akibat kapal, maka didapat gaya tumbukan kapal adalah sebagai berikut : t m Akibat Tarikan Kapal pada Dermaga Gaya yang disebabkan oleh tarikan kapal saat merapat dapat diklasifikasikan berdasarkan ukuran kapal, seperti yang digambarkan pada tabelyaitu untuk kapal 1000 DWT yaitu = 25 ton Resume Gaya Lateral Resume gaya hidrostatis ini akan digunakan dalam perencanaan struktru dermaga yang nilainya akan di input sebagai gaya vertikal yang bekerja pada dermaga, resume gaya hidrostatis adalah sebagai berikut a. Akibat angin (Rw) = 17,6 ton b. Akibat arus (Hc) = c. Akibat tarikan kapal (Hb) = 25 Ton d. Akibat enturan = 1,12 Ton-m Hasil dari perhitungan gaya hidrostatis menjadi beban pada dermaga. 4.3 Analisa Beban Kerja Dalam perencanaan bangunan tentunya tidak akan luput dari perencanaan struktur bangunan. Pada dasarnya perencanaan struktur IV - 12

13 dimulai dari analisa beban yang akan bekerja pada bangunan hingga respon dari bangunan yang menerima beban tersebut. Beban bangunan diklasifikasikan menjadi 3 (tua) yaitu beban vertikal, horizontal dan gempa. Pada bangunan dermaga beban horizontal adalah beban yang timbul akibat gaya angin, tarikan dan tumbukan kapal, arus serta gelombang. Gaya ini telah dijabarkan pada sub bab sebelumnya Beban Mati Bangunan Beban mati adalah beban yang timbul akibat elemen-elemen struktur dan non struktur yang di instal pada bangunan itu sendiri (beban sendiri). Dalam tugas akhir ini, beban mati pada dermaga terdiri dari berat sendiri pelat, balok memanjang dan melintang serta beban terbagi rata. a. Berat Sendiri Pelat Lantai Berat sendiri pelat lantai dihitung berdasarkan ketebalan dan massa jenis material dengan rincian sebagai berikut : Tebal pelat = 300 mm berat jenis meterial (beton bertulan) = 2,4 t/m 3 Lapisan pelat (aspalt) = 0,07 m berat jenis material (aslapt) = 1,4 t/m 3 Berat pelat lantai = (0,3 x 2,4) + (0,07 x 1,4) = 0,818 t/m 2 b. Berat Sendiri Balok Pada struktur dermaga balok dibagi menjadi 2 arah; melintang dan memanjang. Pada perencanaan balok pada tugas akhir ini direncanakan IV - 13

14 dimensi balok melintang dan memanjang adalah sama sesuai perincian data perencanaan yang telah diuraikan pada sub bab sebelumnya. Berat sendiri balok adalah sebagai berikut : 1) Berat balok melintang = 0,70 0,45,4 = 0,67 t/ 2) Berat balok memanjang = 0,70 0,45,4 = 0,67 t/ c. Beban Merata Beban merata rencana pada tugas akhir ini adalah beban yang diasumsikan sebagai beban dari barang yang diletakan pada dermaga (petik kemas) saat kapal melakukan bongkar muat. Beban ini ditetapkan sebesar 2,0 t/m 2 (Kramadibrata; 2002) Baban Hidup Beban hidup adalah beban yang bekerja pada bangunan akibat adanya aktifitas pada bangunan ini. Beban hidup rencana pada tugas akhir ini adalah beban akibat forklift yang beroperasi diatas dermaga. Besarnya beban roda pada forklift adalah 10 t Akibat Beban Gempa Analisis struktur terhadap beban gempa mengacu pada Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung (SNI ). Analisis struktru terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan metode Analisis Dinamik Spektrum Respon. Besarnya beban gempa nominal pada struktur bangunan dihitung dengan rumus: IV - 14

15 dimana : V W I R C = Beban gempa = Berat bangunan = Faktor keutamaan struktur = Faktor reduksi gempa = Koefisien respon gempa a. Faktor keutamaan struktur Dari tabel faktor keutamaan bangunan pada SNI , besarnya faktor keutamaan untuk bangunan umum seperti kantor, perniagaan dan bangunan dengan penghuni diambil sebesar 1. b. Faktor Reduksi Gempa Dari tabel Faktor Reduksi Gempa (SNI ), Struktur bangunan ini alan direncanakan sebagai bangunan dengan kinerja elastik penuh, besarnya nilai faktor reduksigempa R= 1,6. c. Penentuan Jenis Tanah Jenis tanah ditetapkan sebagai tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak apabila untuk lapisan setebal maksimum 30 meter paling atas dipenuhi syarat-syarat yang tercantum dalam tabel 23. IV - 15

16 Tabel 23 Tabel Jenis Tanah (sumber : SNI ) Dari data hasil penyelidikan tanah di lokasi, didapat nilai sebagai berikut: Tabel 24 Tabel Hasil Soil Investigasi (sumber : PT. Perdana Cipta Khatulistiwa) Nomor Titik Bor Kedalaman Dasar ( meter ) LWS. Nilai N - SPT laut/seabed Pukulan Keterangan DB I - 30,00-32,25 5 ~ > 50 Lempung,Lanau.Pasir DB II - 30,00-36,85 7 ~ > 50 Lempung,Lanau.Pasir DB III - 30,00-37,15 5 ~ > 50 Lempung,Lanau.Pasir Dari tabel 24 dapat disimpulkan tanah yang berada dilokasi termasuk kedalam klasifikasi tanah keras IV - 16

17 d. Zonasi Wilayah Gempa Berdasarkan Peta Wilayah Gempa Indonesia (SNI ), Gedung diasumsikan berlokasi di wilayah gempa 1 dari zona gempa Indonesia. Diagram Respon Spektrum Gempa Rencana untuk wilayah gempa 1, diperlihatkan pada gambar berikut. Gambar 28 Respon Spectrum Gempa Rencana (Sumber : SNI ) Berdasarkan SNI Gempa 2002, struktur bangunan dermaga ini termasuk pada klasifikasi bangunan beraturan, karena tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m. Akan tetapi, bangunan ini berlokasi didaerah pantai yang berinteraksi langsung terhadap arus laut, yang jika terjadi gempa gerak bangunan akibat gaya gempa juga dipengaruhi oleh arus yang bergerak akibat gempa itu sendiri sehingga dermaga ini tidak dapat dianalisa hanya dengan menggunakan gaya statis ekuivalen saja, sehingga struktur IV - 17

18 dihitung dengan metode analisis dinamis ragam spektrum respon dengan bantuan software SAP2000. Gambar 29 Input Respon Spectrum Gempa Rencana Wilayah 1 Gambar 30 Load Case Gempa IV - 18

19 4.3.4 Kombinasi beban terfaktor Beban-beban yang telah dijabarkan sebelumnya akan dimodelkan oleh suatu kombinasi beban dan dikalikan dengan koefisien faktor a. 1,2 DL + 1,6 LL b. 1,2 DL +1,6 HS c. 1,2 DL + 30 % LL + HS d. 0,75 (1,2 DL + 1,6 LL + 1,6 HB) e. 0,9 DL + 1,3 HB f. 0,75 (1,2 DL + 1,6 LL + 1,6 (HW + HC) MAX) g. 0,9 DL + 1,3 (HW + HC) Max (triatmodjo, 2010) dimana : DL = Beban Mati LL = Beban Hidup HS = Gaya Tumbukan Kapal HB = Gaya Tarikan Kapal (bollard) HC = Gaya Arus HW = Gaya Angin Hg = Beban Gempa Respon Spectrum Wilayah 1 (satu) 4.4 Analisa Struktur Dermaga Analisa struktur yang dilakukan pada tugas akhir ini meliputi analisa pelat lantai dermaga, balok, poer dan tiang dermaga. IV - 19

20 4.4.1 Perencanaan Pelat Lantai Dermaga Pelat merupakan bagian dari bangunan yang berfungsi sebagai penyalur beban yang bekerja pada bangunan ke balok yang diteruskan kembali ke tiang dan disalurkan ke tanah. Dalam perencanaannya, pelat lantai demaga akan diasumsikan dengan tebal 300 mm dengan denah bangunan sebagai berikut : Gambar 31 Denah As Dermaga Dari denah diatas akan dilakukan perhitungan rencana pelat dengan mengambil sampel area seperti pada gambar. Adapun detail perencanaan sebagai berikut : a. Perhitungan Area 1 Gambar 32 Potongan Balok T (pelat) 1) Untuk α1 = A u i Tebal Plat 300 IV - 20

21 Kriteria balok dengan 1 ujung menerus dan Kantilever ht 18,5 = 3000 =16, ,5 bo = 0,65. Ht = 0,65 x 200 = 130 mm be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 750 mm be = ¼. L = ¼ = 750 mm be b ( ) = = 065 mm C1 dengan rumus di bawah 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 00 ) ( ) ] =1,48 b 1 = 1 b ht 3 =1, = = = = b = = 0, 4 2) Untuk α = A u i Tebal Plat 300 mm Kriteria balok dengan 1 ujung menerus dan Kantilever ht 18,5 = 4000 = 16, ,5 bo = 0,65. Ht = 0,65 x 250 = 162,5 mm 180 be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 1000 mm be = ¼. L = ¼ = 1000 mm be ( ) IV - 21

22 C1 dengan rumus di bawah 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 50 ) ( ) ] =0,75 b 1 = 1 b ht 3 =0, = = = = b 1 1 = =0,31 3) Untuk α3 = A u i Tebal Plat 300 mm Kriteria balok dengan 1 ujung menerus dan Kantilever ht 18,5 = 3000 =16, ,5 bo = 0,65. Ht = 0,65 x 200 = 130 mm be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 750 mm be = ¼. L = ¼ = 750 mm be ( ) C1 dengan rumus di bawah 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 00 ) ( ) ] =1,48 b 1 = 1 b ht 3 =1, = IV - 22

23 1 = = = b = =0,11 1 4) Untuk α4 = A u i Tebal Plat 300 mm Kriteria balok dengan 1 ujung menerus dan Kantilever ht 18,5 = 4000 = 16, ,5 bo = 0,65. Ht = 0,65 x 250 = 162,5 mm 180 be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 1000 mm be = ¼. L = ¼ = 1000 mm be ( ) C1 dengan rumus di bawah 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 50 ) ( ) ] =0,75 b 1 = 1 b ht 3 =0, = = = α = b 1 1 = =0,46 α rata rata area 1= 0, 4 0,31 0,11 0,466 =0, 8 4 asumsi Fy = 400 Mpa ln =bentang ter an ang lat=4000 IV - 23

24 = =1,4 α rata rata area = 0, 8 ( ) ( ) = 4000(0, ) = 4 66, ,4(0, 8-0,1 (1 1 1,4 ) 36,5 b. Perhitungan Area 2 1) Untuk α5 = A u i Tebal Plat 300 mm =116,83 digunakan asumsi awal b. Kriteria balok dengan 1 ujung menerus dan Kantilever ht 18,5 = 3000 =16, ,5 bo = 0,65. Ht = 0,65 x 200 = 130 mm be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 750 mm be = ¼. L = ¼ = 750 mm be ( ) C1 dengan rumus di bawah 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 00 ) ( 750 ] =1, ) 00 b 1 = 1 b ht 3 =1, = = = IV - 24

25 = b = =0,17 2) Untuk α6 = A u i Tebal Plat 300 mm Kriteria balok dengan 2 ujung menerus ht 1 = 4000 =190, bo = 0,65. Ht = 0,65 x 200 = 130 mm be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 1000 mm be = ¼. L = ¼ = 1000 mm be ( ) C1 dengan rumus di bawah 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 00 ) ( ) ] =,0 b 1 = 1 b ht 3 =, = = = = b 1 1 = =0,31 3) Untuk α7 = A u i Tebal Plat 300 mm Kriteria balok dengan 1 ujung menerus dan Kantilever ht 18,5 = 3000 =16, ,5 IV - 25

26 bo = 0,65. Ht = 0,65 x 200 = 130 mm be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 750 mm be = ¼. L = ¼ = 750 mm be ( ) C1 dengan rumus di bawah 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 00 ) ( ) ] =1,48 b 1 = 1 b ht 3 = 1, = = = = b = = 0,17 4) Untuk α8 = A u i Tebal Plat 300 mm Kriteria balok dengan 2 ujung menerus ht 1 = 4000 =190, bo = 0,65. Ht = 0,65 x 200 = 130 mm be diambil yang terkecil dari rumus dibawah = 1000 mm be = ¼. L = ¼ = 1000 mm be ( ) C1 dengan rumus di bawah IV - 26

27 1= 1 1 [1 (be b 1) (h ht ) 3 3 (be b h 1) (1 ht ) h ht 1 ( be b 1) h ht ] 1= 1 1 [1 ( ) ( ) 3 ( ) (1 00 ) ( ) ] =,0 b 1 = 1 b ht 3 =, = = = = b 1 1 = =0,46 α rata rata area = 0,17 0,31 0,17 0,468 =0, 8 4 asumsi Fy = 400 Mpa ln =bentang ter an ang lat = 4000 = =1,4 α rata rata area = 0, 8 ln (0, ) 36 5 (α rata rata 0,1 (1 1 ) = 4000(0, ) = 4 67 =117 digunakan tebal pelat 300 mm ,4(0, 8-0,1 (1 1 1,4 ) 36,5 c. Perhitungan Momen Pada Pelat Momen pada pelat terjadi akibat adanya beban yang bekerja pada pelat, dalam perhitungannya tentunya beban yang akan bekerja pada pelat harus terlebih dahulu dapat di asumsikan, dalam tugas akhir ini beban yang bekerja pada pelat akan diasumsikan sebagai berikut : IV - 27

28 - Berat sendiri = 0,818 t/m 2 - Beban tergagi rata = 2,0 t/m 2 - Beban roda forklift = 10,0 t/m 2 Untuk perhitungan lantai dermaga dianggap terjepit pada keempat sisi. Lx = 3,0 Ly = 4,0 Untuk Ly/Lx = 4/3 = 1,33 < 2 (Plat 2 Arah) Didapat dari tabel CUR: Xlx = 31,9 Xly = 21,3 Xtx = 70,5 Xty = 57,3 1) Momen Akibat berat sendiri dimana berat sendiri = 0,818 t/m 2 Mlx Mly Mtx Mty = 0,001 x 0,72 t/m 2 x 3 2 x 31,9 = 0,2422 t-m = 0,001 x 0,72 t/m 2 x 3 2 x 21,3 = 0,1516 t-m = -0,001 x 0,72 t/m 2 x 3 2 x 70,5 = -0,538 t-m = -0,001 x 0,72 t/m 2 x 3 2 x 57,3 = -0,445 t-m 2) Momen Akibat beban merata dimana beban merata = 2,0 t/m 2 Mlx Mly Mtx Mty = 0,001 x 2,0 t/m 2 x 3 2 x 31,9 = 0,5742 t-m = 0,001 x 2,0 t/m 2 x 3 2 x 21,3 = 0,3834 t-m = -0,001 x 2,0 t/m 2 x 3 2 x 70,5 = -1,269 t-m = -0,001 x 2,0 t/m 2 x 3 2 x 57,3 = -1,031 t-m IV - 28

29 3) Akibat beban roda forklift = 10 t Untuk perhitungan ini dipakai tabel dari buku Konstruksi Beton Indonesia karangan SUTAMI = a1 b a b a3 b b a4 Untuk Ly/Lx = 1,33 didapat Tabel 25 Koefisien Momen Lantai Dermaga (Sutami, 1971) Tekanan gandar Tekanan roda = 10 t = 10 t Luas bidang kontak = (0,2 x 0,5) m 2 Gambar 32 Distribusi Beban Roda Lantai Dermaga a = 50 cm+ 2 x 0,5 (30) = 80 cm b = 20 cm + 2 x 0,5 (30) = 50cm Luas bidang penyebaran tekanan = 50 x 80 = 4000 cm 2 1 (satu) roda di tengah plat bx = 80 cm IV - 29

30 by Lx Ly W = 50 cm = 300 cm = 400 cm = 10 t Tabel 26 Perhitungan Momen Beban 1 (Satu) Roda pada Lantai Dermaga Momen Koefisien Momen Perhitungan Momen a1 a2 a3 a4 bx/lx by/ly a1(bx/lx) a2(by/ly) M ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 10 ) MLx -0,062-0,017 0,13 0,39 0,267 0,125-0,017-0,002 1,424 MLy -0,017-0,062 0,13 0,39 0,267 0,125-0,005-0,008 1,506 Mtx 0,062 0,136-0,355 1,065 0,267 0,125 0,017 0,017-2,207 Mty 0,136 0,062-0,355 1,065 0,267 0,125 0,036 0,008-2,135 1 (satu) kendaraan pada 1 (satu) plat Gambar 33 Jarak Antar Roda Keadaan I : Bx = =255 cm = 80 cm By = 50 cm IV - 30

31 =50 cm Lx Ly = 300 cm = 400 cm = 10= t=31,875 dimana : Bx = Jarak yang ditinjau dari bentuk keadaan = Panjang 1 (satu) roda = = Lebar roda Lx Ly = Panjang plat arah X = Panjang Plat arah Y Momen Tabel 27 Perhitungan Momen Beban 1 (Satu) Kendaraan Keadaan I Pada Lantai Dermaga Koefisien Momen Perhitungan Momen a1 a2 a3 a4 bx/lx by/ly a1(bx/lx) a2(by/ly) M ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 10 ) MLx -0,062-0,017 0,13 0,39 0,850 0,125-0,053-0,002 1,755 MLy -0,017-0,062 0,13 0,39 0,850 0,125-0,014-0,008 2,517 Mtx 0,062 0,136-0,355 1,065 0,850 0,125 0,053 0,017-4,458 Mty 0,136 0,062-0,355 1,065 0,850 0,125 0,116 0,008-3,620 Keadaan I I: Bx = 95 cm = 80 cm By = 50 cm IV - 31

32 =50 cm Lx Ly = 300 cm = 400 cm = 10= t= 11,875 dimana : Bx = Jarak yang ditinjau dari bentuk keadaan = Panjang 1 (satu) roda = = Lebar roda Lx Ly = Panjang plat arah X = Panjang Plat arah Y Tabel 28 Perhitungan Momen Beban 1 (Satu) Kendaraan Keadaan II Pada Lantai Dermaga Momen Koefisien Momen Perhitungan Momen a1 a2 a3 a4 bx/lx by/ly a1(bx/lx) a2(by/ly) M ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 10 ) MLx -0,062-0,017 0,13 0,39 0,317 0,125-0,020-0,002 1,546 MLy -0,017-0,062 0,13 0,39 0,317 0,125-0,005-0,008 1,669 Mtx 0,062 0,136-0,355 1,065 0,317 0,125 0,020 0,017-2,509 Mty 0,136 0,062-0,355 1,065 0,317 0,125 0,043 0,008-2,397 IV - 32

33 Momen yang terjadi akibat keadaan I dan II MLx = MLx 1 MLx 2 =1,755-1,546=0,210 MLy = MLy 1 Mly 2 = 2,517-1,669= 0,849 Mtx = Mtx 1 Mtx 2 = (-4,458) (-2,509) = -1,949 Mty = Mty 1 Mty 2 = (-3,620) (-2,397) = -1,222 2 (dua) kendaraan pada 1 (satu) plat dengan jarak as minimum Gambar 33 Jarak Antar Roda dengan As Minimum Keadaan I : Bx = 180 cm = 80 cm By = 50 cm =50 cm Lx Ly = 300 cm = 400 cm = 10= t=,5 IV - 33

34 Tabel 29 Perhitungan Momen Beban 2 (Dua) Kendaraan Keadaan I Pada Lantai Dermaga Koefisien Momen Perhitungan Momen Momen a1 a2 a3 a4 bx/lx by/ly a1*bx/lx a2*by/ly M ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 10 ) MLx -0,062-0,017 0,13 0,39 0,600 0,125-0,037-0,002 1,830 MLy -0,017-0,062 0,13 0,39 0,600 0,125-0,010-0,008 2,261 Mtx 0,062 0,136-0,355 1,065 0,600 0,125 0,037 0,017-3,781 Mty 0,136 0,062-0,355 1,065 0,600 0,125 0,082 0,008-3,339 Keadaan II : Bx = 20 cm = 80 cm By = 50 cm =50 cm Lx Ly = 300 cm = 400 cm = 10= t=,5 IV - 34

35 Tabel 30 Perhitungan Momen Beban 2 (Dua) Kendaraan Keadaan II Pada Lantai Dermaga Koefisien Momen Perhitungan Momen Momen a1 a2 a3 a4 bx/lx by/ly a1*bx/lx a2*by/ly M ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 10 ) MLx -0,062-0,017 0,13 0,39 0,067 0,125-0,004-0,002 0,532 MLy -0,017-0,062 0,13 0,39 0,067 0,125-0,001-0,008 0,521 Mtx 0,062 0,136-0,355 1,065 0,067 0,125 0,004 0,017-0,664 Mty 0,136 0,062-0,355 1,065 0,067 0,125 0,009 0,008-0,673 Momen yang terjadi akibat keadaan I dan II MLx MLy Mtx Mty = MLx 1 MLx 2 =1,830-0,532=1,298 t-m = MLy 1 Mly 2 = 2,261-0,521= 1,741 t-m = Mtx 1 Mtx 2 = (-3,781) (-0,664) = -3,117 t-m = Mty 1 Mty 2 = (-3,339) (-0,673) = -2,666 t-m Tabel 31 Perhitungan Kombinasi Pembebanan 1,2 MD + 1,6 ML Pada Lantai Dermaga Momen Berat Sendiri Beban Merata Truck Beban Rencana MLx 0,2422 0,5742 1,2979 3,2944 MLy 0,1516 0,3834 1,7405 3,5598 Mtx -0,538-1,2690-3,1168-7,6782 Mty -0,455-1,0314-2,6664-6,4536 IV - 35

36 Kombinasi beban untuk lantai dermaga MLx = 3,2944 t-m MLy = 3,5598 t-m Mtx = -7,6782 t-m Mty = -6,4536 t-m d. Perhitungan Tulangan Data-data rencana F Fy B L = 30 Mpa = 240 Mpa = 300 cm = 400 cm = 0,85 Asumsi tulangan D 16 d = (16/2) = 252 mm = 25,2 cm in= 1,4 = 1,4 400 =0,0035 b=0,85 F F ( F ) ( ) a =0,75 =0,75 0,035=0,0 44 b Tulangan lapangan Arah X dan Y MLx = 3,2435 t-m u bd = (1 0,59 F F IV - 36

37 3, n 1 ( 5, 100 ) = 0,8 400 ( 1 (0, ,8= ,8 0,498= ,8 0,5 3 0 ( ,8 0,498 = =0, ,8 in ak in =digunakan in As = in b d 0, , =8,9 Per m plat = 8,92 cm 2 Digunakan diameter 13 jarak 150 cm MLy = 3,5639 t-m u bd = (1 0,59 F F 10 n 1 ( 5, 100 ) = 0,8 400 ( 1 (0, ,08= ,8 0,548= ,8 0,5 3 0 ( ,8 0,548 = =0, ,8 in ak in =digunakan in As = in b d 0, , =8,9 Per m plat = 8,92 cm 2 Digunakan diameter 13 jarak 150 cm Tulangan Tumpuan Arah X dan Y MTx = 7,5655 t-m IV - 37

38 u bd = (1 0,59 F F 10 n 1 ( 5, 100 ) = 0,8 400 ( 1 (0, ,5= ,8 1,1635= ,8 0,5 3 0 ( ,8 1,1635 = =0, ,8 in ak As = b d 0, , =9,55 0 Per m plat = 9,552 cm 2 Digunakan diameter 13 jarak 150 cm MTy = 6,3620 t-m u bd = (1 0,59 F F 10 n 1 ( 5, 100 ) = 0,8 400 ( 1 (0, ,4= ,8 0,978= ,8 0,5 3 0 ( ,8 0,978 = =0, ,8 in ak in =digunakan in As = b d 0, , =8,9 5 Per m plat = 8,925 cm 2 Digunakan diameter 13 jarak 150 cm IV - 38

39 4.4.2 Perencanaan Balok Dermaga Balok merupakan bagian struktur bangunan yang berfungsi untuk menopang lantai diatasnya, balok juga berfungsi sebagai penyalur momen menuju kolom-kolom. Dalam tugas akhir ini balok akan direncanakan dengan asumsi ukuran sesuai dengan yang tercantum di sub bab sebelumnya dengan mengambil sampel balok dengan nilai momen maksimal yang didapat dari pemodelan SAP 2000 dengan analisis sebagai berikut : Gambar 34 Model Pada SAP 2000 IV - 39

40 Gambar 35 Momen Arah Memanjang Pada SAP 2000 Gambar 36 Momen Arah Melintang Pada SAP 2000 Gambar 37 Penamaan Frame Pada SAP 2000 IV - 40

41 Dari gambar diatas maka momen yang digunakan dalam perencanaan adalah momen terbesar arah memanjang dan melintang Perencanaan Balok Melintang Dalam perencanaan balok melintang, digunakan momen maksimum hasil out put SAP 2000 yang dilihat dari gambar 4.3, gambar 4.4 dan gambar 4.5 yang menampilkan letak momen maksimum terhadap kombinasi 1. Tabel 32 Momen Max Arah Memanjang AS frame Momen Max (t-m) Combo , , , , , , , , , , , , Dari 3 (tiga) as yang terdapat pada model dermaga. Akan digunakan as dengan momen terbesar dalam perencanaan balok dermaga, yaitu as 3. a. Penulangan Balok Ukuran 60/35 cm Data : Momen Maksimal Fy = 23,36 t-m = 400 Mpa IV - 41

42 Fc b h = 30 Mpa = 350 mm = 600 mm = 0,85 (faktor reduksi) = 0,8 d (tulangan 2 lapis) = h 90 = = 510 mm j. Rasio tulangan minimum ( in = 1,4 F k. Rasio tulangan balance balan e/ b b=0,85 ( ) [ ] =0,85 0,85 ( ) [ ] =0,033 l. Rasio tulangan maksimal ak ak = 0,75 b = 0,75 0,033 m. Mn (momen nominal) n= u = = ,8 IV - 42

43 n. Untuk nilai dengan nilai fc 30 dan fy 400 didapat dari tabel dibawah: Tabel 33 Tabel Nilai dan hasil formulasi program Ms Exel 0,100 0,004 0,0003 2,100 0,093 0,0069 4,100 0,193 0,0145 6,100 0,311 0,0234 0,200 0,008 0,0006 2,200 0,097 0,0073 4,200 0,198 0,0149 6,200 0,318 0,0238 0,300 0,013 0,0009 2,300 0,102 0,0076 4,300 0,204 0,0153 6,300 0,325 0,0244 0,400 0,017 0,0013 2,400 0,107 0,0080 4,400 0,209 0,0157 0,500 0,021 0,0016 2,500 0,112 0,0084 4,500 0,215 0,0161 0,600 0,025 0,0019 2,600 0,116 0,0087 4,600 0,220 0,0165 0,700 0,030 0,0022 2,700 0,121 0,0091 4,700 0,226 0,0169 0,800 0,034 0,0026 2,800 0,126 0,0095 4,800 0,232 0,0174 0,900 0,038 0,0029 2,900 0,131 0,0098 4,900 0,237 0,0178 1,000 0,043 0,0032 3,000 0,136 0,0102 5,000 0,243 0,0182 1,100 0,047 0,0035 3,100 0,141 0,0106 5,100 0,249 0,0187 1,200 0,052 0,0039 3,200 0,146 0,0109 5,200 0,255 0,0191 1,300 0,056 0,0042 3,300 0,151 0,0113 5,300 0,261 0,0196 1,400 0,060 0,0045 3,400 0,156 0,0117 5,400 0,267 0,0200 1,500 0,065 0,0049 3,500 0,161 0,0121 5,500 0,273 0,0205 1,600 0,070 0,0052 3,600 0,166 0,0125 5,600 0,279 0,0210 1,700 0,074 0,0056 3,700 0,172 0,0129 5,700 0,286 0,0214 1,800 0,079 0,0059 3,800 0,177 0,0133 5,800 0,292 0,0219 1,900 0,083 0,0062 3,900 0,182 0,0137 5,900 0,298 0,0224 2,000 0,088 0,0066 4,000 0,187 0,0141 6,000 0,305 0,0229 Jika u =,5 = b d Maka ; dan = 0,0084 in ak As = b d =0, =1499,4 Digunakan tulangan 8 D 16 (penulangan seluruh balok dapat dillihat pada lampiran ) IV - 43

44 b. Penulangan Geser F b d dimana : Vc Fc b d = Gaya geser yang dapat dipikul beton = Mutu Beton = Lebar balok = h 90 = = 510 mm = =16 947,46 6 Check : Vu > Vc. dimana : Vu Vc = Gaya geser terfaktor = Gaya geser yang dipikul beton = faktor reduksi geser (0,75) Vu > Vc. 15,2854 t > ,46 N. 0, N > ,25 N (memerlukan tulangan geser) Asumsi sengkang diameter 10 mm Av = 4 = 10 4 =157 dengan s (jarak antar sengkang) d = 510 = sengkang yang digunakan adalah D IV - 44

45 4.4 Analisa Poer Dermaga Struktur poer berfungsi sebagai penyambung antara ujung atas tiang pancang dengan balok memanjang maupun melintang. Dalam perencanaanya akan ditentukan kebutuhan tulangan pada poer yang dianalisis berdasarkan gaya-gaya maksimum pada balok yang tertumpu pada poer. Analisis poer : Momen ultimate Fy Fc b h t ts (selimut beton) = 23,36 t-m = 400 Mpa = 30 Mpa = 1000 mm = 1000 mm = 800 mm = 80 mm = 0,85 (faktor reduksi) = 0,8 Data tiang baja: (diameter tiang) t (tebal baja) = 47,5 cm = 1,27 cm IV - 45

46 Gambar 38 Gaya yang Bekerja Pada Poer a. Analisa momen ultimate dan nominal Momen ultimate = 23,36 t-m Momen nominal = u = 3,36 0,8 = 9, t- Asumsi; Tulangan arah X = D - 22 Tulangan arah Y = D 22 d = h ts tulangan arah X 0,5 tulangan arah Y = ,5. 22 = 687 mm b d u = =0,49 Maka ; dan = 0,0016 b. Rasio tulangan minimum ( in = 1,4 F IV - 46

47 c. Rasio tulangan balance balan e/ b b=0,85 ( ) [ ] =0,85 0,85 ( ) [ ] =0,033 d. Rasio tulangan maksimal ak ak = 0,75 b = 0,75 0,033 e. Penentuan tulangan (digunakan ) As = b d =0, = 004,5 Digunakan tulangan 7 D 22 f. Penulangan geser F b d dimana : Vc Fc b d = Gaya geser yang dapat dipikul beton = Mutu Beton = Lebar balok = 687 mm = =6 714,3 6 Check : Vu > Vc. dimana : Vu Vc = Gaya geser terfaktor = Gaya geser yang dipikul beton IV - 47

48 = faktor reduksi geser (0,75) Vu > Vc N > N. 0, N > N (memerlukan tulangan geser) Asumsi sengkang diameter 10 mm Av = 4 = 10 4 =157 dengan s (jarak antar sengkang) d = 678 = g. sengkang yang digunakan adalah D Analisis Tiang Pancang Baja Salah satu jenis pondasi dalam yang digunakan adalah pondasi tiang pancang. Sistem tiang diasumsikan sebagai pile group untuk mentransfer beban-beban horizontal dan vertikal pada dermaga ke lapisan tanah keras yang lebih dalam agar dapat dicapai daya dukung tanah yang lebih baik. Dalam analisa perhitungan pondasi tiang pada tugas akhir ini akan dilakukan dengan kriteria sebagai berikut: Kriteria desain a. Tiang pancang baja 457 mm Tebal = 12,7 mm Modulus penampang, W = 1918 cm 3 Berat tiang = 0,7 t/ IV - 48

49 b. Tegangan leleh baja = Kn./m 2 = 2448 Kg/cm 2 c. Tegangan aksial ijin = 1600 Kg/cm 2 d. Modulus elastisitas = 1,999 x 10 8 Kn/m 2 = 2,04 x 10 6 Kg/cm 2 e. Kedalaman tiang direncanakan 16 m (dari statigrafi laporan survey tanah) Dalam perencanaan tiang, akan digunakan metode Luciano Decourt 1982 karna bersifat representative dan dapat berlaku umum untuk jenis tanah apapun. Besarnya daya dukung tanah maksimum adalah: Q L = Q P + Q S = (q P. A P ) + (q S. A S ) = (Np.K.Ap) + [(Ns/3 + 1).As] dimana : Np = harga rata-rata SPT di sekitar 4B di atas hingga 4B di bawah dasar tiang pondasi. D = diameter pondasi K = koefisien karakteristik tanah untuk a. lempung, K = 12 t/m 2 b. lanau berlempung, K = 20 t/m 2 c. lanau berpasir, K = 25 t/m 2 d. Pasir, K = 40 t/m 2 Ap = luas penampang dasar tiang Ns = harga rata-rata SPT sepanjang tiang yang tertanam (D), dengan bata an 3 50 IV - 49

50 As = luas selimut tertanam = keliling x panjang tiang yang terbenam (m 2 ) Harga N di lapangan yang berada di bawah muka air harus dikoreksi dahulu untuk menjadi N design (N1) dengan persamaan Terzaghi dan Peck : N1 = ,5 (N-15) Analisis Mekanika Teknik Analisis mekanika diambil dari titik jepit (point of fix) ke elevasi tertinggi dari struktur (pelat lantai). Perhitungan letak titik jepit tanah terhadap tiang pancang untuk tanah normally consolidated digunakan persamaan : Zf = 1,8 T dimana : T = E I nh = modulus elastisitas = inertia tiang pancang = Kn/m 3, untuk soft normally consolidated clay = 1386 Kn/m 3, untuk pasir tak padat terendam air. Untuk tugas akhir ini diambil nilai nh = 1386 Kn/m 3 Letak titik jepit terhadap tanah dengan tiang pancang diameter 475 mm, nilai Zf = 4,1 m Perhitungan letak titik jepit tanah terhadap tiang pancang berdasarkan nilai SPT ( Ø 457 mm) IV - 50

51 D d = 45,7 cm = 43,2 cm E = 2,04 x 10 6 Kg/cm 2 I = 1 64 d 4 N = 9 = 43836,3 cm 4 Kh = 0,15 N = 9 x 0,15 = 1,35 = ( ) ( ) = 0, / = 2,25 m (dari dasar laut) Berdasarkan hasil pemodelan pada program SAP 2000, diperoleh gaya aksial, gaya tarik maksimum, gaya geser maksimum dan momen maksimum pada tiang pancang. Hasil analisis dapat dilihat pada tabel dibawah ini : IV - 51

52 Tabel 34 Hasil Analisis Tiang Pancang TABLE: Element Forces - Frames Frame Station OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3 Text m Text Text Tonf Tonf Tonf Tonf-m Tonf-m Tonf-m 133 8,2 COMB1 Combination -198,329-0,255 0,0765-0,001-0, , ,2 COMB1 Combination -194,957 0,0935 0,1124-0, , , ,2 COMB1 Combination -209,939 0,033 0,1369-0,0013-0, , ,2 COMB1 Combination -212,523-0,0011 0,1415-0, , , ,2 COMB1 Combination -212,151 1,33E-14 0,1392 3,17E-15-0, ,3E ,2 COMB1 Combination -212,523 0,0011 0,1415 0, , , ,2 COMB1 Combination -209,939-0,033 0,1369 0,0013-0, , ,2 COMB1 Combination -194,957-0,0935 0,1124 0, , , ,2 COMB1 Combination -198,329 0,255 0,0765 0,001-0, , ,2 COMB1 Combination -204,116-0,2907-0,0458-0, , , ,2 COMB1 Combination -193,418 0,0651 0, , , , ,2 COMB1 Combination -204,749 0,027 0,0182-0,0008-0, , ,2 COMB1 Combination -206,946 0, ,017-0, , , ,2 COMB1 Combination -206,766 2,21E-15 0,0166 3,11E-15-0, ,9E ,2 COMB1 Combination -206,946-0, ,017 0, , , ,2 COMB1 Combination -204,749-0,027 0,0182 0,0008-0, , ,2 COMB1 Combination -193,418-0,0651 0, , , , ,2 COMB1 Combination -204,116 0,2907-0,0458 0, , , ,2 COMB1 Combination -220,967-0,3285-0,1546-0,001 0, , ,2 COMB1 Combination -202,048 0,0364-0,117-0, ,2872-0, ,2 COMB1 Combination -210,185 0,0285-0,1036-0,0013 0, , ,2 COMB1 Combination -212,422-0, ,1068-0, , , ,2 COMB1 Combination -212,161 8,89E-16-0,1067 3,21E-15 0, ,2E ,2 COMB1 Combination -212,422 0, ,1068 0, , , ,2 COMB1 Combination -210,185-0,0285-0,1036 0,0013 0, , ,2 COMB1 Combination -202,048-0,0364-0,117 0, ,2872 0, ,2 COMB1 Combination -220,967 0,3285-0,1546 0,001 0, ,88734 Tabel 35 Rekapitulasi Gaya Aksial Maksimum, Gaya Geser Maksimum Dan Momen Maksumum Pada Tiang No Struktur Fondasi Tiang Tekan ton 1 Dermaga 220,967 Gaya Aksial Tarik Comb ton 0,00156 Gaya Geser Momen Comb ton Comb tm Comb 0,3285 0,88 IV - 52

53 IV - 53

54 4.5.3 Kontrol Daya Dukung Tiang Menahan Gaya Aksial Tekan dan Tarik Tabel 36 Daya Dukung Tiang Pancang (Referensi Titik BH 3) Diameter tiang : 457 mm Gaya aksial : 220,967 t Elevasi muka tanah : - 5, 0 m Berat tiang : 0,7 t/m Gaya aksial (SF 3) : 662,9 t Elevasi dermaga : + 3,20 m Depth N N' N P' K q P A P Q P Ns' N S q S A S Q S Q L L Wtiang Q tekan Q tarik SP m m LWS SPT SPT SPT t/m 2 t/m 2 m 2 ton SPT T t/m 2 m 2 ton ton m ton ton ton 3,5-2, ,7 0,16 50, ,00 5,03 15,1 65,4 5,5 0, ,0 15,5 5,5-4, ,0 0,16 72, ,83 7,90 38,2 110,4 7,5 0, ,9 38,7 7,5-6, ,3 0,16 74, ,67 10,77 50,3 124,7 9,5 0, ,0 50,9 9,5-8, ,0 0,164 25, ,83 13,6 66,0 90,9 11,5 0, ,1 66,8 11, ,0 0,16 35, ,07 16,5 83,7 119,5 13,5 0, ,5 84,6 13, ,0 0,164 45, ,86 19,39 113,7 159,0 15,5 1, ,9 114,7 15, ,0 0,164 56, ,48 22,26 144,2 201,0 17,5 1, ,8 145,4 17, ,7 0,164 76, ,15 25,14 179,6 256,2 19,5 1, ,9 181,0 IV - 53

55 4.5.4 Kontrol Kekuatan Tiang Defleksi lateral ujung maksimum tiang dengan ujung jepit dimana muka tanah dianggap posisi jepit tiang dan tiang dianggap sebagai struktur kantilever yang dijepit pada kedalaman Z Y maks = u (e 3 1 dimana : Hu = gaya horizontal maksimum yang mampu dipikul tiang (Kn) = e u Mu = momen ultimate pada tiang (Kn-m) =. W = tegangan leleh baja (BJ 37) = 2448 Kg/cm 2 W = modulus section tiang baja = dimana : D t e = diameter tiang = tebal tiang = jarak antar tiang, gaya horizontal dan elevasi muka tanah = elevasi muka tanah 1 + elevasi dermaga Z = jarak antara titik jepit dengan seebed E = modulus tiang = 2,0 x 10 8 I = inertia tiang = IV - 54

56 Tabel 37 Kontrol Terhadap Defleksi No Pondasi Struktur D t W I Z f e M ult H ult y maks y yad cm cm cm 3 cm 4 m m kn m kn cm cm Cek 1 Dermaga 45,7 1, ,1 8,2 46,0 49,7 8,9 3,4 OK Kontrol terhadap momen tahanan tiang Pengontrolan terhadap Momen Tahanan Tiang perlu dilakukan dengan maksud agar momen yang terjadi pada tiang tidak melebihi kapasitas momen yang dapat dipikul tiang. Mult > M aktual tiang. Pada perencanaan ini, dapat kita lihat momen ultimate tiang pada tabel 37 dan momen aktual tiang pada tabel 37, dimana momen aktual terbesar tidak melebihi momen ultimate, maka tiang masih dalam keadaan kuat memikul momen Kontrol terhadap tekuk Gaya aksial yang mampu dipikul tiang pancang dengan memperhatikan tekuk tiang, dihitung dengan memperhatiakan tipe jepitan kepala tiang dapat mempergunakan formula berikut ini. P r= (e Pcr harus lebih besar dari gaya aksial tekan aktual struktur. IV - 55

57 4.5.7 Kontrol terhadap gaya horisontal ultimate Gaya horisontal ultimate (Hu) harus lebih besar dari gaya horisontal aktual struktur Kontrol terhadap kekuatan bahan Kontrol terhadap kekuatan bahan adalah kontrol terhadap teganngan aktual yang terjadi dengan tegangan yang diijinkan tiang. Perumusan kontrol kekuatan bahan adalah sebagai berikut ini. aktual= P A dimana : aktual = tegangan aktual P A M W = gaya aksial = luas penampang = momen aktual = modulus section tiang baja No Pondasi Struktur Tegangan aksial ijin i in harus lebih besar dari tegangan aktual ad dimana tegangan aksial ijin untuk BJ 37 adalah 1600 kg/cm 2. Tabel 38 Kontrol terhadap Tekuk, Momen Tahanan Tiang, Gaya Horisontal Ultimate, dan Kekuatan Bahan D t A Zf + e P cr P aksial SF M ult M aktual SF H ult H aktual SF yad SF cm cm cm 2 m ton ton P cr /P t m t m M u /M a ton ton H u /H a kg/cm 2 ai/ yad 1 Dermaga 45,7 1, , ,967 2,6 4,6 0,888 5,23 7,5 0,32 22, ,1 Dari Tabel 38 seluruh kontrol yang dilakukan masih dalam batas aman, sehingga tiang yang direncanakan dapat digunakan IV - 56

58 IV - 57