PERENCANAAN STRUKTUR DERMAGA PETI KEMAS TELUK LAMONG TANJUNG PERAK SURABAYA JAWA TIMUR Faris Muhammad Abdurrahim 1 Pembimbing : Andojo Wurjanto, Ph.D 2 Program Studi Sarjana Teknik Kelautan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10 Bandung 40123 1 faris_muhammad_14@yahoo.co.id dan 2 andojowurjanto@gmail.com Kata Kunci: Beton, Dermaga, Desain, Struktur, Tulangan. Keywords: Berth, Concrete, Design, Reinforced, Structure. PENDAHULUAN Perkembangan ekonomi di Provinsi Jawa Timur yang berkembang sangat pesat menyebabkan Pelabuhan Tanjung Perak sebagai pelabuhan utama di Provinsi Jawa Timur kini telah mengalami kelebihan muatan untuk melayani arus keluar masuk barang melalui jalur laut. Oleh karena itu perlu adanya dermaga peti kemas baru guna menunjang arus bongkar muat yang lebih besar dan nantinya akan menciptakan perbaikan ekonomi di Provinsi Jawa Timur. Dermaga peti kemas Pelabuhan Tanjung Perak yang sekarang ada hanya dapat melayani kapal 25000 DWT. Berangkat dari niat untuk membuat pelabuhan Tanjung Perak menjadi pelabuhan kelas internasional maka Pelabuhan Tanjung Perak tentunya harus dapat melayani kapal kapal yang lebih besar. Oleh karena itu Tanjung Perak memerlukan pelabuhan baru yang dapat menampung kapal sebesar 45000 DWT. Perencanaan struktur dermaga harus didesain sedemikian rupa mengacu pada tipe dermaga, kapal yang bertambat, dan beban-beban yang bekerja pada dermaga tersebut. Lokasi struktur dermaga yang direncanakan disajikan pada Gambar 1 dengan letak geografis sebagai berikut: - Lintang : 7 11' 08.1" Lintang Selatan - Bujur : 112 41' 10.4" Bujur Timur MADURA Lokasi Dermaga Rencana Inset Peta Indonesia SURABAYA Gambar 1. Lokasi Dermaga Petikemas Teluk Lamong di Selat Madura - 1 -
TEORI & METODOLOGI Dermaga Petikemas Teluk Lamong dibangun untuk mengakomodasi 2 kapal dengan muatan yang berbeda yaitu 1 kapal dengan muatan 45000 DWT dan 1 kapal dengan muatan 25000 DWT. Panjang dermaga yang akan dibangun harus mampu menampung panjang L OA 2 kapal, spasi aman 2 kapal, beserta spasi untuk tali mooring kapal. Bentuk layout dermaga dipilih tipe jetty (Thoresen,2003), yaitu layout dermaga dimana struktur dermaga tegak lurus dengan garis pantai, dan dibangun jauh menjorok ke laut yang dimaksudkan untuk mengejar garis kedalaman yang dibutuhkan oleh draft kapal. Sebenarnya antara dermaga dengan pantai dihubungkan dengan jembatan penghubung, namun pengerjaan tugas akhir penulis tidak mencakup pemodelan struktur trestle dan hanya pada lingkup struktur utama dermaga sandar saja. Elevasi dermaga dirancang sedemikian rupa pada elevasi 5 m agar dermaga tidak terendam pada saat pasang dan kapal tetap dapat bersandar pada saat surut. Desain awal dari komponen struktur dermaga mengacu kepada Standar Nasional Indonesia (SKSNI 03 1726-2003 dan SKSNI 03 2847-2002) dan kepada bebanbeban yang direncanakan bekerja pada dermaga yang terdiri atas beban vertikal dan beban horizontal. Beban vertikal terdiri atas beban mati struktur, beban fix struktur pendukung seperti bollard dan fender (Fentek,2002), serta beban hidup seperti beban container crane, truk, mobile crane, serta pejalan kaki. Beban horizontal terdiri atas beban gelombang (Dean-Dalrymple,1991), beban arus (OCDI,2002), beban gempa, serta beban berthing dan mooring. Pemodelan struktur menggunakan metode elemen hingga yaitu software SAP2000. Software tersebut digunakan untuk menguji kekuatan dari struktur terhadap beban yang bekerja. Komponen struktur yang dimodelkan hanya berupa tiang pancang, balok, serta pelat lantai dermaga. Pendefinisian beban dilakukan dengan dua cara yaitu manual dan otomatis. Kombinasi pembebanan yang digunakan merujuk pada Standar Nasional Indonesia (SKSNI 03 2847-2002). Kombinasi pembebanan yang dipakai dapat dilihat pada Tabel 1 berikut : Tabel 1. Kombinasi beban yang digunakan dalam pemodelan struktur dermaga Kombinasi Pembebanan Load Combination 1 1,4DL Load Combination 2 1,2DL 1,6LL Load Combination 3 1,2DL 1,0LL 1,0E Load Combination 4 1,4DL 1,4G 1,4A Load Combination 5 1,2DL 1,6LL 1,2G 1,2A 1,6M Load Combination 6 1,2DL 1,6LL 1,2G 1,2A 1,2B Dengan : DL = Beban mati LL = Beban hidup E = Beban gempa A = Beban arus G = Beban gelombang M = Beban mooring B = Beban berthing - 2 -
Output pemodelan adalah berupa gaya-gaya dalam pada komponen struktur yang dijadikan acuan dan bahan untuk proses perhitungan penulangan komponen struktur dermaga. Kebutuhan penulangan pada struktur beton diakibatkan karena sifat beton yang kuat terhadap gaya tekan tetapi lemah terhadap gaya tarik. Penulangan beton terdiri atas penulangan lentur, penulangan geser, serta tulangan sengkang. Pada Gambar 2 ditunjukkan Gambar 3D pemodelan struktur dermaga pada software SAP2000. 534 m 50 m Gambar 2 Sketsa 3D pemodelan struktur dermaga pada software SAP2000 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil perhitungan dari panjang dermaga yang dibutuhkan terhadap kapal sandar kemudian disketsakan dengan menggunakan software AutoCAD. Pada Gambar 3 disajikan denah Dermaga Teluk Lamong hasil perhitungan. 534 28 255 25 195 28 45.000 DWT 25.000 DWT 0 10m 50m 100m 510 Gambar 3. Gambar denah Dermaga Teluk Lamong - 3 -
Setelah dilakukan pemodelan dengan software SAP2000, output yang dapat diambil adalah nilai Unity Check Ratio (UCR) tiang pancang, defleksi struktur, gaya dalam, serta reaksi perletakan dari tumpuan struktur dermaga. Tabel output UCR struktur dermaga ditampilkan pada Tabel 2. Adapun gaya dalam maksimum yang bekerja pada balok dan tiang pancang diperlihatkan pada Tabel 3, sedangkan pada Tabel 4, ditampilkan defleksi maksimum struktur dermaga. Tabel 2 Nilai output maksimun dan minimum Unity Check tiang pancang dermaga TABLE: Steel Design 1 - Summary Data - AISC-LRFD93 UCR Max 0,869279 Min 0,333556 Tabel 3 Nilai output gaya dalam balok pada Software SAP2000 Gaya Dalam Besar (Maksimum) Kombinasi Beban P -4223 kn Comb 6 V2-2180 kn Comb 5 V3 59.5 kn Comb 5 T 80.38 kn-m Comb 2 M2 782.15 kn-m Comb 6 M3-2420 kn-m Comb 5 Tabel 4 Nilai output defleksi maksimum struktur dermaga pada Software SAP2000 Panjang Defleksi Defleksi Pembebanan Model Tiang (m) Izin (m) Maksimum (m) 25 0,125 0,03646 Combo 5 Gaya-gaya dalam pada output pemodelan tersebut kemudian dipakai sebagai input perhitungan desain tulangan, baik untuk tulangan lentur dan tulangan geser. Pada Tabel 5 berikut disajikan detail penulangan struktur Dermaga Teluk Lamong hasil pemodelan. - 4 -
Tabel 5. Detail penulangan struktur dermaga rencana. DETAIL PENULANGAN STRUKTUR Pile Cap Balok Biasa Gambar Ukuran 1450 mm x 2000 mm 900 mm x 850 mm Tulangan Atas 21 D25 mm 08 D25 mm Tulangan Badan 03 D25 mm 02 D25 mm Tulangan Bawah 21 D25 mm 06 D25 mm Sengkang Ø25 mm - 150 Ø13 mm - 300 Selimut Beton 75 mm 75 mm D22-150 DETAIL PENULANGAN STRUKTUR Pelat Balok Container Crane D22-200 Gambar Section Y-Y' Pelat Ukuran 450 mm 900 mm x 1200 mm Tulangan Atas D22-150 24 D25 mm Section X-X' Pelat Tulangan Badan - 2 D25 mm Tulangan Bawah D22-150 16 D25 mm Sengkang - Ø25 mm - 150 Selimut Beton 75 mm 75 mm - 5 -
KESIMPULAN DAN SARAN Hasil pengerjaan tugas akhir adalah berupa dimensi struktur dermaga dan berupa detail desain komponen struktur dermaga (balok, pelat lantai, pile cap), serta kedalaman pemancangan yang diperlukan untuk mengakomodasi daya dukung tanah (Braja,1990) yang dibutuhkan. Pada Tabel 6 berikut disajikan data makro struktur Dermaga Peti Kemas Teluk Lamong Tabel 6. Data makro struktur Dermaga Peti Kemas Teluk Lamong. DATA RENCANA DERMAGA TELUK LAMONG No Keterangan No Keterangan 1 Panjang Dermaga 534 m 10 Elevasi Lantai Dermaga 5 m 2 Lebar Dermaga 50 m 11 Kedalaman Pemancangan 48 m 3 4 Tiang Pancang 810 buah 12 Panjang Balok CC 4 m Tiang Pancang 1 meter 180 buah Panjang Balok Memanjang Tiang Pancang 0.8 meter 630 buah Panjang Balok Melintang 1 3,75 m Balok Dermaga 1521 buah Panjang Balok Melintang 2 3,25 m Balok Container Crane (CC) 178 buah 13 Lebar Balok CC 1,2 m Balok Memanjang 623 buah Tinggi Balok CC 0,9 m Balok Melintang 1 360 buah Lebar Balok Biasa 0,85 m Balok Melintang 2 360 buah Tinggi Balok Biasa 0,9 m 5 Pile Cap 810 buah Lebar Pile Cap 2 m 6 Tipe Pelat Lantai monolite 14 Tinggi Pile Cap 1,45 m 7 Jumlah Fender 45 buah Panjang Pile Cap 2 m 8 Jumlah Bollard 23 buah 15 Tebal Pelat Lantai 0,45 m 9 Jarak Antar Fender 12 m Luas Pelat Lantai 25418,4 m 2 Daya dukung tanah izin yang dibutuhkan adalah 4223 kn. Tetapi jika diambil safety factor (SF) = 2,5, maka daya dukung tanah ultimate menjadi 10557 kn. Pada perhitungan, daya dukung ultimate tersebut bisa dicapai dengan pemancangan sedalam 48 m dari seabed. Grafik daya dukung tanah dapat dilihat pada Grafik 1 berikut : 4 m Grafik 1. Grafik daya dukung tanah terhadap kedalaman - 6 -
DAFTAR PUSTAKA Das, Braja M.,Principles of Foundation Engineering, 2 nd Edition, PWS-KENT Publishing Company, Massachussets, 1990. Dean, Robert G., dan Dalrymple, Robert A., Water Wave Mechanics For Engineers And Scientists, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 1991. J.H. Menge & Company. 2002. Fentek Catalogue: Marine Fendering System. SKSNI 03 1726-2003.,Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional., Jakarta, 2003. SKSNI03 1729-2002., Tata Cara Perencanaan StrukturBajaUntuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional.,Jakarta, 2002 SKSNI 03 2847-2002., Tata Cara PerencanaanStruktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional., Jakarta, 2002 The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan (OCDI), Technical Standards For Port And Harbour Facilities in Japan. Daikousha Printing Co. Ltd., Tokyo Japan. 2002 Thoresen, Carl.A., Port Designer s Handbook, Recommendations and Guidelines. Tapir Publishing., Tornheim Norway. 1988-7 -