INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR PERANCANGAN DERMAGA PETIKEMAS DI BENOA PROPINSI BALI TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Oleh Muhajir NIM Program Studi Teknik Kelautan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010

2 Lembar Pengesahan Tugas Akhir Sarjana PERANCANGAN DERMAGA PETIKEMAS DI BENOA PROPINSI BALI Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya. Bandung, Maret 2010 Penulis Pasfoto 3x4 Muhajir NIM Bandung, Maret 2010 Pembimbing Rildova, Ph.D. NIP Mengetahui: Program Studi Teknik Kelautan Ketua, Dr.Ir.Muslim Muin, MSOE NIP

3 PROGRAM STUDI TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL & LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Diberikan kepada : Nama : Muhajir NIM : TUGAS AKHIR Judul Tugas Akhir adalah PERANCANGAN DERMAGA PETIKEMAS DI BENOA PROPINSI BALI Dengan isi Tugas Akhir sebagai berikut : BAB I BAB II BAB III BAB IV BAB V BAB VI BAB VII PENDAHULUAN PENGOLAHAN DATA LINGKUNGAN DESAIN LAYOUT DERMAGA ANALISA BEBAN PADA DERMAGA PEMODELAN 3D DESAIN DETAIL STRUKTUR PENUTUP Tugas Akhir ini dibuat rangkap 6 (enam) : 1. Untuk Mahasiswa ( 1 buah ) 2. Untuk Pembimbing ( 1 buah ) 3. Untuk Penguji Sidang Tugas Akhir ( 2 buah ) 4. Untuk Tata Usaha Program Studi Teknik Kelautan ( 1 buah ) 5. Untuk Perpustakaan ( 1 buah ) Bandung, Maret 2010 Menyetujui Koordinator, Pembimbing, Krisnaldi Idris, Ph.D NIP Rildova, Ph.D NIP

4 Kata Pengantar KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim Alhamdulillah dan segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-nya yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Shalawat dan salam penulis panjatkan kepada Rasulullah SAW atas jasanya menyampaikan dan memperjuangkan risalah Islam sehingga penulis memiliki pedoman dalam menjalankan hidup ini. Laporan tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan tahap pendidikan sarjana di Program Studi Teknik Kelautan Institut Teknologi Bandung. Tugas akhir ini berjudul Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa Propinsi Bali. Penulis sadar penulisan tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakan tugas akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Bandung, Maret 2010 Penulis

5 Kata Pengantar UCAPAN TERIMA KASIH Sebagai bagian dari kata pengantar ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada orang-orang yang telah memberi dukungan dan membantu penulis dalam proses penyelesaian tugas akhir ini. Keluarga Tercinta Ibu dan Bapak atas semua do a, kasih sayang dan dukungannya baik moral maupun materil yang tiada henti. Yang selalu ada baik pada saat suka maupun duka selama pengerjaan tugas akhir ini. Kakak dari penulis Yasser dan sepupu M. Rizki atas segala bantuannya selama penulis berada di Bandung. Seluruh keluarga besar penulis atas bantuan dan dukungan selama ini sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini. Staf Dosen dan Civitas Program Studi Teknik Kelautan ITB Bapak Rildova, Ph.D, selaku pembimbing TA yang telah memberikan topik dan selalu meluangkan waktu untuk memberikan bantuan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir ini. Bapak Krisnaldi Idris, Ph.D dan Bapak Dr. Ir. Hendriyawan, MT, selaku penguji tugas akhir penulis yang telah memberikan masukan dan koreksi saat seminar dan sidang tugas akhir. Seluruh dosen dan staf pengajar Program Studi Teknik Kelautan ITB yang telah mendidik dan memberikan wawasan, ilmu pengetahuan dan pengalaman kepada penulis. Seluruh staf Tata Usaha Teknik Kelautan ITB yaitu Pak Yatno, Kang Isep, Bu Nunung, Pak Aep, dll, yang telah banyak membantu penulis selama masa perkuliahan dan juga dalam penyelesaian tugas akhir ini. Sahabat-sahabat Fajar Aldida atas persahabatannya dan terutama yang telah membantu penulis lebih memahami pelajaran dasar di Program Studi Teknik Kelautan ITB dan juga Boma Kresning atas persahabatannya dan telah membantu penulis lebih memahami dan mahir dalam penyusunan lembaran-lembaran presentasi. Teman-teman sesama bimbingan Bapak Rildova, Ph.D yaitu Arif S., Herda S. dan terutama Fernandez S. atas segala bantuannya dalam proses penyusunan tugas akhir ini.

6 Kata Pengantar Teman-teman KL 2005 yaitu Adi, Andri, Khalis, Rusli, Iman, Ipe, Zami, Adit, Inon, Putri, Heri, Toto, Ganen, Andhika, Aganis, Aiph, Syaka, Prio, Widito, Eki, Adhan, Candiel, Manuntun, Greace, Iqbal, Destry, Retno, Dodi, Aldo, Tunggul, dll atas segala bantuan dan kebersamaannya selama penulis belajar di Program Studi Teknik Kelautan. Teman-teman KL 2006 terutama kepada Anindyasarathi K., atas segala bantuan dan kebaikan hatinya, Henry M., Ali R. dan M. Alirini atas segala bantuannya dalam proses penyelesain tugas akhir ini. Tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada Muthe, Sekar, Vidya, Louis, Ulfa, Yosie, Jinbe, Basuki, Yandi, Bayu, Rofi, Lulu, Anne, Firda, dll atas segala bantuan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Kelautan. Teman-teman KL 2004 terutama kepada Angga F., atas bantuannya memberikan data sehingga membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini. Tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada Kiber, Rin, Bolin, Lely, Adisti, Ibnu, Mela, Fega, dll atas segala bantuannya kepada penulis. Teman-teman KL lainnya Ersa, Rian, Ridho, dll atas segala bantuannya kepada penulis. Dinda Ori P., Iqbal A. P., Victor S. dll yang menjadi teman sepermainan penulis selama penulis belajar di Institut Teknologi Bandung ini. Hery S., R. Tausen, dll yang telah menjadi teman penulis dan juga banyak membantu penulis selama berada di Bandung. Pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan, semangat serta doa kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini.

7 Abstraksi ABSTRAKSI LAPORAN TUGAS AKHIR Dalam studi kasus tugas akhir ini akan membahas mengenai Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali. Pembahasan yang dilakukan adalah tentang perencanaan dermaga yang meliputi penjelasan kriteria desain sebagai syarat perencanaan struktur, perhitungan pembebanan, pemodelan struktur dan desain struktur. Pemodelan struktur dalam tugas besar ini menggunakan bantuan software SAP2000 untuk melakukan analisa kekuatan struktur. Hal yang akan dilakukan adalah analisa kekuatan dan defleksi struktur bagian bawah dengan menggunakan metode LRFD, sedangkan analisa struktur bagian atas dari menggunakan metode SNI. Hasil keluaran dari software SAP2000 digunakan untuk menghitung detail struktur dermaga. Hasil akhir dari laporan tugas akhir ini adalah dimensi struktur yang kuat menahan kombinasi beban yang bekerja pada rancangan struktur dermaga. Kata kunci : perancangan, dermaga, petikemas, SAP2000.

8 Daftar Isi DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ABTRAKSI DAFTAR ISI...i DAFTAR GAMBAR...iv DAFTAR TABEL...vii DAFTAR LAMPIRAN...viii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Tugas Akhir Ruang Lingkup Pembahasan Metodologi Pembahasan Laporan Tugas Akhir Gambaran Lokasi Studi Sistematika Penulisan BAB 2 PENGOLAHAN DATA LINGKUNGAN Pengolahan Data Angin Menentukan Panjang Fetch Efektif Koreksi dan Konversi Kecepatan Angin Perkiraan Tinggi dan Perioda Gelombang Penentuan Kecepatan Angin dan Tinggi Gelombang Rencana Pengolahan dan Analisa Data Angin Lokasi Studi Masukan Hindcasting Fetch Efektif Hasil Hindcasting Pengolahan Data Pasang Surut Tipe Pasang Surut Analisa Pasang Surut Lokasi Studi BAB 3 DESAIN LAYOUT DERMAGA Pengertian Dermaga dan Pelabuhan i

9 Daftar Isi 3.2. Bentuk dan Jenis Struktur Dermaga Bentuk Dermaga Jenis Struktur Dermaga Metodologi Perencanaan Kriteria Desain Dermaga BAB 4 ANALISA BEBAN PADA DERMAGA Dasar Teori Pembebanan Pembebanan Vertikal Pembebanan Horizontal Perhitungan Pembebanan Struktur Dermaga Beban Mati Beban Hidup Beban Gempa Beban Gelombang Beban Arus Beban Berthing dan Pemilihan Fender Beban Mooring dan Pemilihan Bollard BAB 5 PEMODELAN 3D Pemodelan Struktur Dermaga Pemodelan Pembebanan Pada Struktur Dermaga Beban Mati Beban Hidup Beban Gempa Beban Gelombang Beban Arus Beban Berthing Beban Mooring Kombinasi Pembebanan Pada Struktur Dermaga Kombinasi Pembebanan Analisa Displacement Kombinasi Pembebanan Analisa Kekuatan Tiang Pancang Kombinasi Pembebanan Analisa Balok dan Pilecap ii

10 Daftar Isi 5.4. Hasil Pemodelan Struktur Dermaga Analisa Displacement Analisa Kekuatan Tiang Pancang Analisa Balok dan Pilecap BAB 6 DESAIN DETAIL DERMAGA Struktur Bawah Daya Dukung Fondasi Analisa Daya Dukung Fondasi Struktur Atas Balok Pilecap Pelat BAB 7 PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA...ix LAMPIRAN iii

11 Daftar Gambar DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Peta orientasi Benoa Gambar 1. 2 Peta eksisting Benoa Gambar 2. 1 Pembentukan gelombang Gambar 2. 2 Menentukan panjang fetch efektif. (Sumber : SPM, 1984) Gambar 2. 3 Grafik nilai R T. (Sumber : SPM, 1984) Gambar 2. 4 Grafik nilai R L sebagai fungsi dari U L. (Sumber : SPM, 1984) Gambar 2. 5 Windrose total tahun Gambar 2. 6 Fetch efektif lepas pantai Benoa Gambar 2. 7 Waverose total tahun Gambar 2. 8 Kedudukan bumi-bulan-matahari saat pasang purnama Gambar 2. 9 Kedudukan bumi-bulan-matahari saat pasang kecil Gambar 3.1 Dermaga memanjang Gambar 3.2 Dermaga menjorok kedalam Gambar 3.3 Dermaga pier Gambar 3.4 Struktur dernaga deck on pile Gambar 3.5 Struktur dermaga sheet pile Gambar 3.6 Struktur dermaga diafragma wall Gambar 3.7 Struktur dermaga caisson Gambar 3.8 Bagan alir perencanaan struktur dermaga Gambar 3.9 BIlustrasi dari fixity point Gambar 3.10 Grafik klasifikasi tanah Schmertmann Gambar 3.11 Nilai c dan e50 tanah lempung Gambar 3.12 Nilai k tanah lempung dan pasir Gambar 3.13 Grafik bending momen vs depth Gambar 3.14 Ilustrasi struktur dermaga Gambar 4. 1 Pembagian daerah gempa di Indonesia Gambar 4. 2 Grafik respon spektrum gempa Gambar 4. 3 Dimensi kapal Gambar 4. 4 Kondisi berthing kapal iv

12 Daftar Gambar Gambar 4. 5 Proyeksi bidang sentuh panel Gambar 4. 6 Ilustrasi ukuran kapal Gambar 4. 7 Ilustrasi gaya mooring (tampak atas) Gambar 4. 8 Ilustrasi gaya mooring (tampak samping) Gambar 4. 9 Koefisien tekanan arus Gambar Ilustrasi sudut vertikal tali Gambar Ilustrasi sudut horizontal tali Gambar Sketsa ukuran petikemas Gambar Grafik kecepatan tumbukan kapal Gambar Ilustrasi fernder super cone Gambar Kurva performa umum dan faktor koreksi akibat perubahan sudut dari fender super cone Gambar Ilustrasi jarak antar fender.) Gambar Ilustrasi bollard tipe Tee Gambar Ilustrasi sistem mooring Gambar 5. 1 Model struktur dermaga Gambar 5. 2 Ilustrasi beban petikemas Gambar 5. 3 Ilustrasi beban mobile crane Gambar 5. 4 Ilustrasi beban mobile crane arah melintang Gambar 5. 5 Ilustrasi beban mobile crane arah memanjang Gambar 5. 6 Ilustrasi beban kerja Gambar 5. 7 Ilustrasi grafik respon spektrum gempa Gambar 5. 8 Ilustrasi beban gelombang Gambar 5. 9 Ilustrasi beban arus Gambar Ilustrasi beban berthing Gambar Ilustrasi beban mooring Gambar 6. 1 Ilustrasi dimensi untuk perhitungan Gambar 6. 2 Bentuk tegangan yang menghasilkan momen nominal Gambar 6. 3 Flowchart penulangan lentur tunggal Gambar 6. 4 Flowchart penulangan sengkang Gambar 6. 5 Ilustrasi penampang balok melintang v

13 Daftar Gambar Gambar 6. 6 Ilustrasi tulangan lentur balok melintang Gambar 6. 7 Ilustrasi tulangan sengkang balok melintang Gambar 6. 8 Ilustrasi penampang balok memanjang Gambar 6. 9 Ilustrasi tulangan lentur balok memanjang Gambar Ilustrasi tulangan sengkang balok memanjang Gambar Ilustrasi penampang pilecap Gambar Ilustrasi penulangan pilecap Gambar Ilustrasi pelat diatas tumpuan sederhana Gambar Persyaratan tebal pelat minimum Gambar Ilustrasi penulangan pelat vi

14 Daftar Tabel DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Pembagian Mata Angin menurut Sudut Derajat Tabel 2. 2 Angin Maksimum Stasiun Ngurah Rai antara Tahunan Tabel 2. 3 Total Kejadian Angin Stasiun Ngurah Rai Tahunan Tabel 2. 4 Nilai Kecepatan Angin Rencana Stasiun Ngurah Rai Tabel 2. 5 Panjang Fetch tiap Arah Mata Angin Tabel 2. 6 Gelombang Maksimum Lepas Pantai Benoa Tahunan Tabel 2. 7 Total Kejadian Gelombang Tahunan di Lepas Pantai Benoa Tabel 2. 8 Tinggi Gelombang Ektrim untuk Setiap Perioda Ulang Tertentu Tabel 2. 9 Nilai Komponen Pasang Surut Tabel Elevasi Penting Pasang Surut Tabel 3.1 Data Kapal-kapal Petikemas Tabel 3.2 Data Kapal Petikemas DWT Tabel 3.3 Peraturan Lebar Dermaga OCDI Tabel 3.4 Profil Lapisan Tanah Lokasi Uji Sondir Pantai Benoa Tabel 3.5 Nilai Friction Angle () Tabel 3.6 Nilai Effective Unit Weight () Tabel 3.7 Input Software LPILE Tabel 4. 1 Klasifikasi Tanah untuk Perhitungan Beban Gempa Tabel 4. 2 Tekanan Lambung Izin Tabel 4. 3 Koefisien Drag Angin Tabel 4. 4 Penentuan Jarak dan Jumlah Bollard Tabel 4. 5 Perioda Natural vs Percepatan Gempa Tabel 4. 6 Penetuan Nilai SF Berdasarkan Tipe Kapal Tabel 4. 7 Dimensi-dimensi Fender Super cone Tabel 4. 8 Dimensi Bollard Tipe Tee Tabel 6. 1 Hasil Analisis Kapasitas Tiang vii

15 Daftar Lampiran DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C Data Pasang Surut Lokasi Studi Data Tanah Lokasi Studi Gambar Detail Dermaga viii