TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak Penyusun : Made Peri Suriawan 3109.100.094 Dosen Pembimbing : 1. Ir. Djoko Irawan MS, 2. Dr. Ir. Djoko Untung
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak PENDAHULUAN
Latar Belakang Pengerjaan pembetonan upper stucture pada struktur jetty diperlukan metode yang inovatif Metode beton pracetak merupakan salah satu solusi dalam pengerjaan pembetonan upper structure Elemen beton pracetak didesain kuat dalam menerima beban namun tetap ringan.
Lokasi Objek Tugas Akhir
Lingkup Pengerjaan Perencanaan dimensi komponen struktur jetty, meliputi pondasi tiang pancang, pile cap, balok dan pelat Perencanaan tulangan pada pondasi tiang pancang, pile cap, balok dan pelat Perencanaan elemen pracetak, meliputi half slab, u-shell beam dan pile cap pracetak Perencanaan sambungan antar elemen struktur jetty Metode pelaksanaan Pehitungan rencana anggaran biaya
Batasan Masalah Tidak mengevaluasi layout dan alinyemen jetty pada dermaga PT. Petrokimia Gresik, sehingga tetap menggunakan layout dermaga yang sudah ada. Tidak mengevaluasi dimensi jetty pada dermaga (panjang dan lebar jetty ). Data denah pembalokan jetty memakai denah eksisting dari jetty dermaga PT. Petrokimia Gresik. Data tanah, angin, gelombang, arus, pasang surut, kapal, gempa serta peta bathymetri memakai data hasil survei oleh PT. Hutama Karya selaku kontraktor pembangunan dermaga PT. Petrokimia Gresik.
Mulai Metodologi A 1. Pengumpulan Data 2. Studi Literatur Perencanaan Struktur Bawah A. Data Layout Dermaga B. Data Kapal C. Data Gelombang D. Data Angin E. Data Arus F. Data Gempa G. Data Tanah Analisa Daya Dukung Tanah Perencananaan Dimensi Pile Cap dan Tiang pancang Prelimineri Desain Struktur Atas Jetty A. Perencanaan Pelat B. Perencanaan Balok Pembebanan pada Struktur Bawah Jetty Pembebanan Struktur Atas Jetty A. Beban Mati B. Beban Hidup C. Beban Gempa D. Beban Tarikan Kapal E. Beban Tumbukan Kapal Kontrol Kekuatan dan Kestabilan Struktur Bawah Jetty OK Not OK Pemodelan dan Analisa Model Jetty dengan Program Bantu Perencanaan Elemen Pracetak Kontrol Kekuatan Elemen Pracetak Not OK Not OK Kontrol Kekuatan dan Kestabilan Struktur Atas Jetty OK OK Gambar Rencana dan Rencana Anggaran Biaya A Selesai
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak KRITERIA DESAIN
Denah Jetty
Data Tanah
Grafik Daya Dukung Tanah
Material BETON Mutu beton yang digunakan dalam perencanaan jetty mempunyai kuat tekan f c = 35 MPa baik beton untuk pracetak maupun beton untuk overtopping. Berikut kualifikasi dari beton yang digunakan : Kuat tekan f c = 35 MPa Modulus Elastisitas Ec = 4700 35 MPa = 27805,57 MPa Tebal selimut beton (decking) diambil dengan ketentuan sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 9.7, dimana untuk beton praceta dan beton cor ditempat tebal decking minimal 50 mm untuk komponen yang berhubungan dengan tanah atau cuaca
Material BAJA Modulus elastisitas diambil sebesar 2.1 10 5 MPa
Kapal Rencana Sisi Darat Bobot mati Panjang kapal (LOA) Sarat penuh (D) Lebar kapal (B) Berthing Velocity Sudut berthing max : 35.000 DWT : 181,00 m : 10,90 m : 26,40 m : 0,15 m/s : 10 o Sisi Laut Bobot mati Panjang kapal (LOA) Sarat penuh (D) Lebar kapal (B) Berthing Velocity Sudut berthing max : 60.000 DWT : 271,00 m : 13,20 m : 35,2 m : 0,15 m/s : 10 o
Beban Vertikal Pembebanan Beban Horisontal Beban Mati Berat jenis beton = 2400 kg/m 3 Beban Hidup Beban pangkalan = 3000 kg/m 2 Beban hujan = 50 kg/m 2 Berat Reaksi Fender = 137,2 ton Beban Boulder = 200 ton Beban Gempa = Zona 3 Beban Hidup Bergerak Truk Trailer, axle load max Crawler Crane, load max Truk, axle load max Ship loader sisi darat Ship loader sisi laut = 100 t = 100 t = 30 t = 105 t = 240 t
Kriteria Desain Titik Jepit Tiang T = 5 EI nh Zf = 1,8 T
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak PEMODELAN JETTY
Pemodelan Jetty Pemodelan Jetty pada program bantu
Beban Hidup Beban pangkalan = 3000 kg/m 2 Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Hidup Jetty
Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Tumbukan dan Tarikan Kapal Berat Reaksi Fender Beban Boulder = 137,2 ton = 200 ton
Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Shiploader Ship loader sisi darat Ship loader sisi laut = 105 t = 240 t
Pemodelan Jetty Pemodelan Beban Gempa
Pemodelan Jetty Pemodelan Beban Gempa
Pemodelan Jetty Kombinasi Pembebanan Tipe Kombinasi Pembebanan untuk Struktur Jetty I 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + - F + - B II 1.3 DL + 1.2 LL + 1,3 Ex + 0,39 Ey + 1.1 S + - F + - B III 1.3 DL + 1.2 LL + 0,39 Ex + 1,3 Ey + 1.1 S + - F + - B IV 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + 1 F + - B V 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + - F + 1 B VI 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + 1 F + 1 B Tipe Kombinasi Pembebanan untuk Pondasi Tiang Pancang I 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + - F + - B II 1 DL + 1 LL + 1,3 Ex + 0,39 Ey + 1 S + - F + - B III 1 DL + 1 LL + 0,39 Ex + 1,3 Ey + 1 S + - F + - B IV 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + 1 F + - B V 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + - F + 1 B VI 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + 1 F + 1 B
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JETTY
Perhitungan Pelat Kontrol Geser Punch Pelat Vn c = 2 f c 1 + U d β 6' 2 35 1 + 3500 500 2,75 6 Vnc = 2980449 N = 298,04 ton = = 3451047 N = 345,105 ton Vu fvn c 1,2 x 135 < 0,6 x 298,04 162 ton < 178,824 ton ( OK ) Vc > Vn c 345,105 ton > 298,04 ton ( OK ) Jadi => Pelat beton memenuhi kuat geser punch
Perehitungan Pelat Dengan model ini didapat momen maksimum pada pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL sebesar 27.423 kgm dilapangan dan 45.603,93 kgm di tumpuan, hasil momen selengkapnya dapat dilihat pada gambar 6.1 Dengan model ini didapat momen maksimum pada pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL sebesar 24.495 kgm dilapangan dan 36.850,43 kgm ditumpuan, hasil momen selengkapnya dapat dilihat pada gambar 6.2
Perhitungan Pelat Dengan model ini didapat momen maksimum pada pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL + 0,39 Ex + 1,3Ey sebesar 24.799,34 kgm dilapangan dan 34.867,9 kgm ditumpuan, hasil momen selengkapnya dapat dilihat pada gambar 6.3 Dari ketiga pemodelan diatas memiliki hasil gaya momen yang berbeda beda namun selisihnya tidak begitu jauh, sehingga untuk perancangan pelat dipakai gaya momen dengan nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm
Perhitungan Pelat Dengan nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm, maka kebutuhan dimensi dan tulangan pelat adalah sebagai berikut Tebal pracetak Tebal selimut beton Mutu tulangan baja fy Mutu beton fc D tulangan lentur D tulangan bagi = 350 mm = 50 mm = 490 MPa = 35 MPa = 19 mm = 13 mm Tulangan Lapangan Tumpuan Lentur Susut Lentur Susut Diameter 19 mm 13 mm 14 mm 14 mm Jarak 300 mm 200 mm 125 mm 225 mm
Perencanaan Pelat Dengan nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm, maka kebutuhan dimensi dan tulangan pelat adalah sebagai berikut Tebal pracetak Tebal selimut beton Mutu tulangan baja fy Mutu beton fc D tulangan lentur D tulangan bagi = 350 mm = 50 mm = 490 MPa = 35 MPa = 19 mm = 13 mm Tulangan Lapangan Tumpuan Lentur Susut Lentur Susut Diameter 19 mm 13 mm 14 mm 14 mm Jarak 300 mm 200 mm 125 mm 225 mm
Perencanaan Balok Kombinasi Pembebanan Balok Momen Momen Tumpuan Lapangan V T m kgf-m kgf-m kgf kgf-m 10-353.265,64 240.645,9 189.514,73-22.146,3 Kriteria Perencanaan : -Mutu Beton -Mutu Baja -Dimensi Balok -Tebal Decking -Diameter Tul Lentur -Diameter Sengkang : 35 MPa : 490 MPa : 100/150 cm : 50 mm : D25 mm : φ16 mm
Perencanaan Balok Kapasitas Penampang Balok Tumpuan
Perencanaan Balok Kontrol Balok Saat Layan Kontrol Lendutan Balok Menurut SNI 03-2847-2002 tebal balok minimum harus didisain sesuai dengan pasal 11.5.2.2 Tabel 8 untuk memenuhi syarat lendutan. Jika desain balok memenuhi persyaratan tebal minimun sesuai Tabel 8 maka kontrol lendutan tidak diperlukan. Untuk balok induk (kedua ujung menerus) pada perhitungan di desain 700/1600 Kontrol Retak Balok Perhitungan lebar retak sesuai SNI 03-2847- 2002 ps 12.6(4)25 yang diberikan sebagai berikut : ω = 11 10 6 β z Dimana : Z = Nilai retak yang terjadi β = 0.85 f c = 35 Mpa h h l fy = 0.4 + 21 700 10000 = 0.4 + 21 490 700 = 523,8mm Nilai lebar retak yang diperoleh tidak boleh melebihi 0.4 mm untuk penampang dalam ruangan dan 0.3 mm untuk penampang yang dipengaruhi oleh cuaca luar. Sehingga ω = 11 10 6 0.85 21.452,81 = 0.2 < 0.3 mm...(ok) 1600 > 523,8 mm. (OK)
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH JETTY
Perencanaan Struktur Bawah Data Perencanaan Data perencanaan untuk struktur bawah jetty yang telah didapat pada preliminary desain adalah sebagai berikut : Mutu beton (f c ) : 35 MPa Mutu baja (f y ) : 490 Mpa Dimensi pile cap : 3 x 3 x 1,5 m 3 Material pondasi tiang : Baja Diameter luar tiang : 1,5 m Ketebalan dinding tiang : 1,5 cm Wilayah gempa : Zona 3 Jenis tanah : Tanah lunak
Perencanaan Pile Cap Kontrol Geser Punch V c 2 = 1 + 1 = 20.909.152 N 35 7068,583 1000 6 1 Vc = 35 7068,583 1000 3 = 13.939.435N Diambil yang terkecil Vc = 13.939.435 N φ V c = 0,75 x 13.939.435 N = 10.454.576 N = 10.454.576 N > P u tiang = 7.853.660...ok Sehingga ketebalan dan ukuran poer mampu menahan gaya geser akibat beban reaksi aksial tiang.
Perencanaan Pile Cap - Tulangan Lentur Arah X : D25 300 mm Arah Y : D25 300 mm - Tulangan Geser Arah X : D25 250 mm Arah Y : D25 250 mm
Perencanaan Pondasi Tiang Spesifikasi Tiang Pancang Rencana Keterangan Nilai Satuan Mutu Baja BJ 50 - Diameter 150.000 cm Tebal 1.500 cm Diameter Dalam 147.000 cm Luas Penampang 699.790 cm2 Berat 1237.000 kg/m Momen Inersia 1929189.168 cm4 Tegangan ultimate fu 500 Mpa
Perencanaan Pondasi Tiang Kedalaman Pemancangan Tiang Dari analisa struktur dengan program bantu didapat gaya aksial maksimum pada tiang pancang adalah 603.649,95 kg. P = 603.649,95 kg = 603,65 ton Ql = P x SF = 604,65 x 3 = 1813,95 ton. Dalam grafik untuk Ql = 1813,95 ton didapat pada kedalaman 39 m. Panjang total tiang adalah L = 16 + 39 = 55 m
Perencanaan Pondasi Tiang Kapasitas Aksial Tiang Kapasitas Lateral Tiang Defleksi Tiang Qv 2 210000 0.01929 = π ( 1400 + 1600) Qv = 18MN = 1.800ton Kesimpulan : Pmax = 785 ton Qv = 1.800 ton Pmax < Qv 785 < 1.926 (OK) 2 Untuk jarak antar tiang (S) adalah 6m dan diameter tiang (B) adalah 1,5 m, nilai efesiensi kapasitas lateral tiang adalah : S/B = 6 / 1,5 = 4 Ge = 0,5 Q H ijin = 0,5 x 85,67 = 42,835 ton Gaya lateral maksimum yang terjadi pada satu tiang adalah H max = 20,09 ton Kesimpulan = 20,09 ton H max Q H ijin = 42,835 ton Hmax < Q H ijin 20,09 < 44,31 (OK) Besar defleksi tiang akibat beban fender Dari grafik didapat F θm = 1,75 F θp = 1,625 Maka 2,29 > 2 (OK) 2,132 > 2 (OK)
Perencanaan Pondasi Tiang Tulangan Isian Tiang Pancang Data perencanaan D = 25 mm fy = 490 MPa Pu = 7.853.660 N Mu= 3.816.900.000 Nmm Kuat tarik tulangan adalah Pn= 0,75 x As x fy Pn= 0,75 x 490,874 mm2 x 490 Mpa Pn= 180.396,1 N Gaya tarik yang terjadi pada tulangan adalah T = 176.663,8 < Pn = 180.396,1 (OK)
Perencanaan Pondasi Tiang Tulangan Isian Tiang Pancang Data perencanaan D tul. (db) = 13 mm As = 132,732 mm 2 tebal selimut = 25 mm D beton = 1500 2 x ( 15 + 13 ) = 1444 mm Dc = 1444 2 x 25 = 1394 mm Ag = 1,638 m 2 Ac = 1,525 m 2 Mencari nilai ρs Mencari nilai s maka dipakai tulangan spiral D13 150mm
Defleksi Struktur Defleksi Struktur Defleksi Struktur Arah Y Defleksi Struktur Arah X
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak METODE PELAKSANAAN
Metode Konstruksi Tiang
Metode Konstruksi Tiang
Metode Konstruksi Pile Cap Detail Pile Cap Pracetak
Metode Konstruksi Balok Kontrol Dinding Balok Akibat Pengecoran
Metode Konstruksi Balok Detail Balok Pracetak
Metode Konstruksi Balok Kontrol Balok Pracetak Saat Pengangkatan
Metode Konstruksi Pelat Detail Pelat Pracetak
Metode Konstruksi Balok Kontrol Pelat Pracetak Saat Pengangkatan
Metode Konstruksi Balok Kontrol Balok Pracetak Saat Pengecoran
Metode Konstruksi Balok Kontrol Dinding Balok Pracetak Saat Pengecoran
Metode Konstruksi Balok Kontrol Pelat Pracetak Saat Pengecoran Dari bidang momen hasil analisa dengan program bantu didapat M L = 7772,846 kgm dan Mt = -11453,77 kgm. Dari nilai momen tersebut, maka tegangan yang terjadi dengan faktor kejut 1,5 adalah
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak RENCANA ANGGARAN BIAYA
Rencana Anggaran Biaya Tabel Anggaran Biaya dengan Variasai Tipe Dermaga Biaya Tipe Dermaga Eksisting SF 2 Eksisting SF 3 Modifikasi Bangunan Atas Rp 11,293,032,922.40 Rp 11,593,068,291.65 Rp 11,093,895,138.05 Bangunan Bawah Rp 91,202,236,390.24 Rp 124,751,681,991.89 Rp 123,767,690,441.96 Total Rp 102,495,269,312.64 Rp 136,344,750,283.54 Rp 134,861,585,580.01
Rencana Anggaran Biaya Grafik perbandingan anggaran biaya Rp140,000,000,000.00 Rp120,000,000,000.00 Rp100,000,000,000.00 Rp80,000,000,000.00 Bangunan Atas Bangunan Bawah Biaya Keseluruhan Rp60,000,000,000.00 Rp40,000,000,000.00 1. Eksisting SF 2 2. Eksisting SF 3 3. Modifikasi Rp20,000,000,000.00 Rp- 1 2 3
TUGAS AKHIR RC-09 1380 Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak PENUTUP
Kesimpulan A. Struktur Jetty Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan spesifikasi : Tebal pelat Dimensi balok Dimensi pile cap Diameter tiang pancang Panjang tiang perlu : 500 mm : 700 x 1600 mm2 : 3 x 3 x 1,5 m3 : 1.500 mm : 55,5 m B. Dimensi elemen pracetak Dimensi pelat pracetak
Dimensi balok pracetak Kesimpulan Dimensi pile cap pracetak
Kesimpulan C. Sambungan antar komponen Sambungan antar pelat pracetak Sambungan antar balok pracetak
Sambungan pile cap dan balok pracetak Kesimpulan
Kesimpulan Sambungan tiang pancang dan pile cap pracetak
Kesimpulan D. Rencana Anggaran Biaya yang diperlukan Dari hasil perhitungan, diperlukan biaya sebesar Rp. 11.093.895.138,05 untuk struktur atas jetty dermaga dan Rp. 123.767.690.441,96 untuk struktur bawah jetty. Sehingga toatal biaya yang diperlukan adalah Rp. 134.861.585.580,01 E. Perbandingan RAB yang diperlukan antara dermaga eksisting dengan dermaga modifikasi Biaya Tipe Dermaga Eksisting SF 2 Eksisting SF 3 Modifikasi Bangunan Atas Rp 11,293,032,922.40 Rp 11,593,068,291.65 Rp 11,093,895,138.05 Bangunan Bawah Rp 91,202,236,390.24 Rp 124,751,681,991.89 Rp 123,767,690,441.96 Total Rp 102,495,269,312.64 Rp 136,344,750,283.54 Rp 134,861,585,580.01
Saran 1.Dalam perencanaan dermaga perlu diperhatikan daya dukung tanah, sehingga dapat merencanakan pondasi yang diperlukan. 2.Pondasi tiang pancang pada struktur open pier perlu dikontrol stabilisasinya, tidak hanya keperluan kedalaman pancang yang dihitung, namun juga kekuatannya dalam menerima beban vertical maupun horizontal.