MODIFIKASI SILO SEMEN SORONG DENGAN MENGGUNAKAN KOMBINASI STRUKTUR BAJA DAN BETON BERTULANG OLEH : HANIF AJI TIRTA PRADANA 3110 106 013 DOSEN PEMBIMBING I Ir. Djoko Irawan, Ms. DOSEN PEMBIMBING II Ir. Djoko Untung, Dr. PROYEK AKHIR PROGRAM STUDI SARJANA LINTAS JALUR FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
URAIAN SINGKAT Silo Tempat penyimpanan bahan atau material yang berupa butiran maupun cairan Silo Berbentuk Silinder atau Persegi. Silo Terbuat dari Beton atau Baja
Mendesain ulang struktur bangunan silo. Memodifikasi hooper silo. Memodifikasi bangunan penyangga silo. Memodifikasi pondasi silo. Membandingkan rencana anggaran biaya struktur silo. LINGKUP PEKERJAAN
LINGKUP PEKERJAAN Memodifikasi hooper silo. Kemiringan hopper 10 terhadap dinding Penambahan beton cyclop kemiringan 10 Hopper tegak lurus dinding
LINGKUP PEKERJAAN Memodifikasi bangunan penyangga silo. Struktur penyangga silo yang merupakan struktur rangka bresing konsentris Struktur penyangga silo dengan struktur beton bertulang
Memodifikasi konfigurasi tiang pancang. LINGKUP PEKERJAAN 1000 1000 1000 1500 1500 1500 1000 1000 1200 450 700 1000 2500 1000 2500 1500 1500 1500 1000 1500 1500 1500 1500 1500 1000 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 2000 2000 1000 1000 1000 1500 1500 1500 1500 2000 2000 Konfigurasi tiang pancang eksisting Konfigurasi tiang pancang modifikasi
BATASAN MASALAH Perencanaan dimensi dan analisis struktur bangunan atas silo semen (dinding silo, hooper, dan cone), penyangga silo semen (dinding,balok dan kolom), dan bangunan bawah silo semen (pile cap dan pondasi). Daftar harga satuan memakai daftar harga satuan kabupaten sorong yang disesuaikan dengan PT. Semen Gersik. Perencanaan yang dilaksanakan tidak membahas tentang metode pelaksanaan pembangunan silo semen.
TUJUAN Dapat merencanakan bangunan atas silo semen. Dapat merencanakan bangunan penyangga silo semen. Dapat merencanakan bangunan bawah silo semen. Dapat menghitung volume struktur silo semen. Dapat menghitung rencana anggaran biaya struktur silo semen. Dapat membandingkan rencana anggaran biaya struktur silo semen modifikasi dengan struktur silo semen eksisting setelah dilakukan revisi berat jenis dari semen dan pemendekan silo sesuai kapasitas rencana 6000 Ton.
LOKASI SILO SEMEN SORONG PETA LOKASI
LAYOUT SITUASI RENCANA SILO U LOKASI SILO SEMEN SORONG
SPESIFIKASI SIO SEMEN SORONG Nama silo : Silo Semen Sorong Lokasi : Kabupaten Sorong Papua Barat Kapasitas silo : 6000,00 Ton Diameter dalam silo : 15,00 m Tinggi silo : 21,40 m Tinggi hooper : 1,25 m Tinggi Cone : 9,80 m Berat jenis semen : 1,60 T/m3 Elevasi Dasar silo : ± 0,00 m Elevasi penyangga : + 8,10 m Elevasi atap silo : + 29,50 m Tampak Depan
POTONGAN ARAH X DAN Y Potongan arah X Potongan arah Y
BAGAN METODOLOGI
Perencanaan Atap Silo Perencanaan Atap Silo Struktur Rangka Atap Dimensi Struktur Rangka Atap Diameter dalam = 15 m WF 400x200x8x13 WF 300x150x6,9x9 UNP 400x110x14x18 Dimensi Struktur Penutup Atap Pelat baja, t = 12 mm Struktur Penutup Atap
Perencanaan Atap Silo Pembebanan Atap Silo Beban Equipment = 500/titik Beban Hidup = 250 kg/m2 (ditentukan Owner)
Hasil Pembebanan Atap Silo Perencanaan Bangunan Atap Silo Tegangan yang terjadi pada pelat 300 kg/cm2 Beban Hidup = 250 kg/m2 (ditentukan Owner)
Perencanaan Dinding Silo Perencanaan Dinding Silo Pelat dinding elevasi + 8,10 s/d + 17,70 m Pelat baja t = 16 mm Pelat dinding elevasi + 17,70 s/d + 29,50 m Pelat baja t = 12 mm + 29,50 + 17,70 + 8,10 Struktur Dinding Silo
Perencanaan Dinding Silo Pembebanan Dinding Silo Permodelan beban Janssen's Method Static vertical pressure q y = γs. R /(υ'. k). (1-e -υ '.k.y/r ) * k = (1 - sin ρ) / (1 + sin ρ) = 0.406 Static lateral pressure on silo wall P y = q y. K Pd = P y. Cd Friction force on silo wall V y = R. (γs. Y - 0,8. q y ) Vd = V y. Cd * Cd = Overpressure factor Dimana, ρρ = sudut geser material tersimpan = 25 (handbook of concrete engineering) γγ = berat jenis material yang disimpan = 1.600 kg/m 3 (handbook of concrete engineering) R = jari-jari hidrolis μμ = koefisien gesek antara bahan yang disimpan dengan dinding (handbook of concrete engineering) = 0,466 (beton) = 0,300 (baja) k = (1-sin ρ) / (1+sin ρ) = 0,406 e = 2,71828 Y = kedalaman dari permukaan material yang disimpan ke titik tersebut
Perencanaan Cone Silo Perencanaan Cone Silo Dimensi Struktur Rangka Cone HB 400x400x13x21 HB 250x250x9x14 Dimensi Struktur Penutup Cone Pelat baja, t = 16 mm Struktur Rangka Cone Struktur Penutup Cone
Perencanaan Dinding Silo Pembebanan Cone Silo Janssen's Method Static pressure on inclined silo hopper Permodelan beban qα β qα q α = p. Sin 2 β + q Cos 2 β β = 60 sin 2 β = 0.75 cos 2 β = 0.25 Static vertical pressure q y = γs. R /(υ'. k). (1-e -υ '.k.y/r ) * k = (1 - sin ρ) / (1 + sin ρ) = 0.406 Static lateral pressure on silo wall α P y = q y. K Pd = P y. Cd Dimana, ρρ = sudut geser material tersimpan = 25 (handbook of concrete engineering) γγ = berat jenis material yang disimpan = 1.600 kg/m 3 (handbook of concrete engineering) R = jari-jari hidrolis μμ = koefisien gesek antara bahan yang disimpan dengan dinding (handbook of concrete engineering) = 0,466 (beton) = 0,300 (baja) k = (1-sin ρ) / (1+sin ρ) = 0,406 e = 2,71828 Y = kedalaman dari permukaan material yang disimpan ke titik tersebut
Perencanaan Hooper Silo Perencanaan Hooper Silo Dimensi Struktur Rangka Hooper B 60x80 cm B 80x60 cm B 80x80 cm Dimensi Struktur Penutup Hooper Pelat beton, t = 50 cm Struktur Rangka Hooper Struktur Penutup Hooper
Perencanaan Hooper Silo Pembebanan Cone Silo Permodelan beban Janssen's Method Static pressure on inclined silo hopper qα q α = p. Sin 2 α + q Cos 2 α α = 10 sin 2 α = 0.03 cos 2 α = 0.97 q α V = q α. Cosα q α H = q α. sinα Static vertical pressure qα q y = γs. R /(υ'. k). (1-e -υ '.k.y/r ) * k = (1 - sin ρ) / (1 + sin ρ) = Static lateral pressure on silo wall α P y = q y. K Pd = P y. Cd Dimana, ρρ = sudut geser material tersimpan = 25 (handbook of concrete engineering) γγ = berat jenis material yang disimpan = 1.600 kg/m 3 (handbook of concrete engineering) R = jari-jari hidrolis μμ = koefisien gesek antara bahan yang disimpan dengan dinding (handbook of concrete engineering) = 0,466 (beton) = 0,300 (baja) k = (1-sin ρ) / (1+sin ρ) = 0,406 e = 2,71828 Y = kedalaman dari permukaan material yang disimpan ke titik tersebut
Beban Angin Beban Angin P P P P P P P P P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 UBC Method Tekanan Angin P = Ce. Cq. qs. Iw 2 P = Desain Tekanan Angin (kg/m2) Ce = Kombinasi ketinggian, bukaan dan koefisien faktor hembusan angin Cq = Koefisien tekanan untuk struktur atau bagian struktur yang dipertimbangkan = 0.8 qs = Stagnasi (keadaan berhenti) tekanan angin pada ketinggian standar 33 feet (10000 mm) = 70 kg/m2 (120 km/jam) Iw = Faktor keutamaan = 1.15 D = 15.00 m R = 7.50 m Permodelan beban angin tampak samping Permodelan beban angin tampak atas
No Nama Balok Kebutuhan Luas Tulangan Tulangan Terpasang Elevasi Output SAP200 Luas Tulangan jml Ø Jarak 1 B 30x40 + 3.600 Tul. Atas 340 mm2 603.18579 mm2 3 16 Tul. Bawah 340 mm2 603.18579 mm2 3 16 Tul. Tengah 0 mm2 0 mm2 Sengkang 0.25 mm2/mm 1.1309734 mm2/mm 2 12-200 2 B 40x60 + 3.600 Tul. Atas 978.26675 mm2 1005.3096 mm2 5 16 Tul. Bawah 976.03475 mm2 1005.3096 mm2 5 16 Tul. Tengah 512.0695 mm2 804.24772 mm2 4 16 Sengkang 0.436 mm2/mm 1.1309734 mm2/mm 2 12-200 3 B 60x80 + 6.850 Tul. Atas 1976.328 mm2 1984.7012 mm2 7 19 Tul. Bawah 1459.336 mm2 1701.1724 mm2 6 19 Tul. Tengah 992.656 mm2 1206.3716 mm2 6 16 Sengkang 1.445 mm2/mm 1.5079645 mm2/mm 2 12-150 4 B 80x60 + 6.850 Tul. Atas 3158.774 mm2 3969.4023 mm2 14 19 Tul. Bawah 1885.403 mm2 1984.7012 mm2 7 19 Tul. Tengah 890.806 mm2 1206.3716 mm2 6 16 Sengkang 3.982 mm2/mm 5.3092916 mm2/mm 4 13-100 5 B 80x60 + 8.100 Tul. Atas 3158.774 mm2 3969.4023 mm2 14 19 Tul. Bawah 1885.403 mm2 1984.7012 mm2 7 19 Tul. Tengah 890.806 mm2 1206.3716 mm2 6 16 Sengkang 3.982 mm2/mm 5.3092916 mm2/mm 4 13-100 6 B 80x80 + 6.850 Tul. Atas 3158.774 mm2 3969.4023 mm2 14 19 Tul. Bawah 1885.403 mm2 1984.7012 mm2 7 19 Tul. Tengah 890.806 mm2 1206.3716 mm2 6 16 Sengkang 3.982 mm2/mm 5.3092916 mm2/mm 4 13-100 Resume Balok
Resume Kolom Nama Balok OUTPUT SAP 2000 As Geser Max. (mm2/mm) TULANGAN LENTUR TERPASANG φ lentur As terpasang TULANGAN GESER TERPASANG Jumlah Rasio Terpasang φ geser Jarak Kaki (mm2/mm) 1 Kolom 750x1250 2.38 D19 10207.035 4 Ø12 150 3.016 2 Kolom Diameter 1000 1 D19 8505.862 2 Ø12 150 1.508 3 Kolom Penyangga Hoop 1 D19 8505.862 2 Ø12 150 1.508
Analisa Data Tanah Data Tanah B-1 Data Tanah B-1 fi fi*tebal Depth (m) Jenis Tanah N rata2 Grafik SPT (t/m2) (t/m) 0 Silty clay 0 0 0 0-1 -1.15 Silty clay 2 0 20 40 60 80 100-2 2 2.8-2.55 Silty clay 1-3 1 1.45-4 -4 Clayey silt 1-5 1 1.55-5.55 Clayey silt 1-6 1 2.15-7 -7.7 Clayey silt 2-8 2 2.9-9.15 Clayey silt 1-9 1 1.55-10 -10.7 Clayey silt 3-11 3 6-12.7 Silty clay 4-12 4 5.8-13 -14.15 Silty clay 4-14 4 6.2-15.7 Silty clay 3-15 3 7.5-16 -18.2 Silty clay 4-17 4 6-19.7 Silty clay 6-18 6 8.7-19 -21.15 Silty clay 18-20 12 18.6-22.7 Silty clay 26-21 12 17.4-22 -24.15 Silty clay 30-23 12 18.6-25.7 Silty clay 24-24 12 17.4-25 -27.15 Silty clay 28-26 12 18.6-27.15 Silty sand 50-27 12 18.60-28 -28.7 Silty sand 70-29 12 17.4-30.15 Silty sand 63-30 12 18.6-31 -31.7 Silty sand 69-32 12 17.4-33.15 Silty sand 52-33 12 18.6-34 -34.7 Silty sand 58-35 12 17.4-36.15 Silty sand 50-36 10 15.5-37 -37.7 Silty clay 41-38 8.2 11.89-39.15 Silty clay 52-39 10 10-40 -40.15 Silty clay 73-41 10 15.5-41.7 Silty clay 65-42 10 14.5-43 -43.15 Silty clay 69-44 10 15.5-44.7 Silty clay 85-45 10 447 Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Qu = k Np Ap + (Ns/3 + 1 ) As = 634.46 T dimana : k = 12 t/m2 (untuk lempung) k = 20 t/m2 (untuk lempung - lanau) k = 25 t/m2 (untuk pasir - lanau) k = 40 t/m2 (untuk pasir) Np = 61.000 (nilai N di dasar tiang) Ns = 16.667 (nilai rata-rata N sepanjang tiang) Ap = 0.283 m2 (luas penampang dasar tiang) As = 31.008 m2 (luas selimut tiang) Qa = Qu / Sf = 211.485 T Sf = 3 Reaksi Reaksi Daya Dukung Daya Dukung Tiang Pancang Tanah Bahan CEK Beban Tetap P tekan 136.549 136.549 < 140.9698753 < 229.5 OK P cabut 0 0 < 48 OK M crack 0.466 0.466 < 29 OK Beban Sementara P tekan 173.806 173.806 < 201.9711323 < 229.5 OK P cabut 20.0479 20.0479 < 72 OK M crack 22.782 22.782 < 29 OK
Rencana Anggaran Biaya NO REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN BIAYA (ENGINEERING ESTIMATES) MODIFIKASI SILO SEMEN SORONG KABUPATEN SORONG URAIAN JUMLAH HARGA I PEKERJAAN PERSIAPAN 2,740,558,910.00 II PEKERJAAN TANAH DAN PONDASI SILO SEMEN A Pekerjaan Tanah 455,466,596.68 B Pengadaan dan Pemasangan Tiang Pancang D60cm, L = 28 m 10,715,909,883.97 C Pekerjaan Pile Cap 3,528,386,815.06 III PEKERJAAN KOLOM SILO SEMEN A Pekerjaan Kolom 75x125 Elevasi + 0.00 s/d + 8.10 m 398,403,686.93 B Pekerjaan Kolom Elevasi D100cm + 0.00 s/d + 6.85 m 161,207,049.59 C Pekerjaan Kolom Elevasi Penyangga 60x60 + 3.60 s/d + 6.85 m 1,175,457,364.70 IV PEKERJAAN BALOK SILO SEMEN A Pekerjaan Balok 40x60 Elevasi + 3.60 m A1 Balok Beton 40x60 cm 204,331,730.10 A2 Balok Beton 30x40 cm 41,536,984.62 B Pekerjaan Balok Elevasi + 6.85 m (Hooper) B1 Balok Beton 60x80 cm 252,065,585.91 B2 Balok Beton 80x60 cm 656,974,444.29 B3 Balok Beton 80x80 cm 43,303,322.34 C Pekerjaan Balok Elevasi + 8.10 m C1 Balok Beton 80x60 cm 247,781,971.05 V PEKERJAAN PELAT BETON A Pekerjaan Pelat Lantai, t =15 cm Elevasi + 3.60 m 184,502,220.89 B Pekerjaan Pelat Lantai Hooper, t = 50cm Elevasi + 6.85 m 1,196,740,209.99 C Pekerjaan Pelat Dinding Geser, t = 50cm 659,592,438.06 VI PEKERJAAN PELAT BAJA DINDING SILO A Pekerjaan Dinding Baja Silo 2,183,560,871.87 VII PEKERJAAN CONE A Pekerjaan Balok HB 400x400x13x21 104,157,229.82 B Pekerjaan Balok HB 250x250x9x14 336,383,861.87 C Pekerjaan Pelat baja 652,591,733.87 VIII PEKERJAAN ATAP SILO A Pekerjaan Balok WF 300x150x6.5x9 140,773,832.79 B Pekerjaan Balok WF 400x200x8x12 317,757,528.56 C Pekerjaan Balok UNP 400x110x14x8 204,049,711.67 D Pekerjaan Balok WF 200x100x5.5x8 28,150,614.12 E Pekerjaan Pelat t = 12 mm 164,737,159.25 F Pekerjaan Pipa 13,821,898.02 IX PEKERJAAN PINTU SILO 11,249,760.63 ( RP ) Dari data eksisting biaya total struktur silo semen eksisting sebesar Rp 32.978.636.900,00 + Rp 11.000.000.000,00 =Rp 43.978.636.900,00 Diperoleh selisih biaya struktur silo semen lama dengan yang telah di modifikasi sebesar Rp 14.477.238.141,67. JUMLAH = Rp 26,819,453,416.67 PPN 10 % = Rp 2,681,945,341.67 TOTAL BIAYA PEKERJAAN = Rp 29,501,398,758.33 terbilang : Dua Milyar Enam Ratus Delapan Puluh Satu Juta Sembilan Ratus Empat Puluh Lima Ribu Tiga Ratus Empat Puluh Satu Rupiah Enam Puluh Sembilan Sen
KESIMPULAN Setelah dilakukan revisi berat jenis semen dan modifikasi pada bagian penyangga silo ternyata dapat menghemat biaya sebesar Rp 14.477.238.141,67.