BUKU 2 - Laporan Hasil Perhitungan Pelabuhan Kelompok 3

MATA KULIAH PROYEK BUKU 2 LAPORAN HASIL PERHITUNGAN PELABUHAN PANGKAL BALAM

KELOMPOK 3 Anggota Kelompok :

Rama Alpha Yuri M

0906488722

Rara Diskarani

0906488735

Siti Hardiyanti R

0906488741

Pembimbing Proyek :

1. Prof. Dr. Ir. Tommy Ilyas, M.Eng 2. Prof. Dr. Ir. Yusuf Latief, MT 3. Dr.-Ing. Josia Irwan Rastandi, ST., MT 4. Ir. Heddy R. Agah, M.Eng

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2012

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan kasih‐Nya, atas anugerah hidup dan kesehatan yang telah diberikan, serta petunjuk‐Nya sehingga memberikan kemampuan dan kemudahan dalam penyusunan laporan akhir atas pembangunan proyek Pelabuhan Pangkal Balam yang terletak di Pangkal Pinang ini. laporan akhir berisikan konsep perancangan dan hasil perhitungan konstruksi yang kami usulkan sebagai konsultan atas pembangunan proyek pelabuhan Pangkal Balam ini. Kami menyadari bahwa keterbatasan pengetahuan dan pemahaman kami tentang penyusunan DED dan perancangan pelabuhan membuat ada beberapa hal yang masih kurang dalam laporan akhir ini. Untuk itu kami mengharapkan masukan dan saran untuk perbaikan sehingga laporan akhir yang akan datang akan lebih baik lagi. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan akhir ini.

Depok, 10 Januari 2013

Tim Konsultan

Universitas Indonesia

iii

DAFTAR ISI

BAB 1 KONSTRUKSI DERMAGA ...................................................................................1 1.1 KONSEP DAN PENDEKATAN PERHITUNGAN ...................................................................1 1.2 PENENTUAN JUMLAH TIANG PANCANG YANG DIPERLUKAN ...............................................2 1.2.1 BEBAN MATI .............................................................................................................. 2 1.2.2 BEBAN HIDUP ............................................................................................................. 3 1.2.3 DAYA DUKUNG PONDASI .............................................................................................. 7 1.3 PEMBEBANAN STRUKTUR....................................................................................... 12 1.3.1 BEBAN MATI ............................................................................................................. 12 1.3.2 BEBAN HIDUP ........................................................................................................... 13 1.3.3 BEBAN FENDER.......................................................................................................... 17 1.3.4 BEBAN MORING ........................................................................................................ 21 1.3.5 BEBAN GEMPA .......................................................................................................... 23 1.3.6 KOMBINASI PEMBEBANAN .......................................................................................... 26 1.4 JENIS PERLETAKAN PADA TIANG PANCANG .................................................................. 26 1.5 JENIS STRUKTUR .................................................................................................. 28 1.6 PERBANDINGAN DENGAN DAYA DUKUNG TIANG .......................................................... 32 1.6.1 DAYA DUKUNG AKSIAL TIANG ....................................................................................... 32 1.6.2 DAYA DUKUNG LATERAL TIANG .................................................................................... 32 1.6.3 DEFLEKSI LATERAL MAKSIMUM PADA TIANG PANCANG ..................................................... 35 1.6.4 BENDING MOMEN ULTIMATE TIANG PANCANG ............................................................... 35 1.6.5 CEK LENDUTAN MASIMUM .......................................................................................... 35 1.6.6 CEK LEBAR RETAK ...................................................................................................... 36 1.6.7 CEK GESER PONS....................................................................................................... 36 1.6.8 KESIMPULAN RANCANGAN .......................................................................................... 38 1.7 PENULANGAN PADA DERMAGA................................................................................ 39 1.7.1 PENULANGAN BALOK MEMANJANG ............................................................................. 39 ................ 39 .......................................................................................................................................... 40 .......................................................................................................................................... 41 .......................................................................................................................................... 42 1.7.2 PENULANGAN BALOK MELINTANG ............................................................................... 45 ............. 47 ............. 48 ...... 49 ......... 53


iv

......... 54 ...... 55 1.7.3 REKAPITULASI PENULANGAN BALOK DERMAGA .............................................................. 57 1.7.4 PENULANGAN PELAT PADA DERMAGA .......................................................................... 58 1.7.5 REKAPITULASI PENULANGAN PELAT DERMAGA ............................................................... 63 1.8 SHEET PILE ......................................................................................................... 63 1.9 VOLUME PEKERJAAN DERMAGA .............................................................................. 65 BAB 2 LAPANGAN PENUMPUKAN ............................................................................. 66 2.1 KONSEP DAN PENDEKATAN PERHITUNGAN ................................................................. 66 2.2 DIMENSI KONSTRUKSI ........................................................................................... 75 2.2.2 AREA PENUMPUKAN KONTAINER ................................................................................. 78 2.2.3 AREA LALU LINTAS TRUK TRAILER................................................................................. 81 2.2.4 AREA JALUR RUBBER TYRED GANTRY CRANE (RTGC) ...................................................... 84 2.3 PERANCANGAN PENULANGAN................................................................................. 88 2.4 PERANCANGAN SAMBUNGAN ................................................................................. 91 2.5 PENURUNAN (SETTLEMENT) PADA LAPANGAN PENUMPUKAN ........................................ 95 BAB 3 PARKIR........................................................................................................... 97 3.1 3.2 3.3 3.4

KONSEP DAN PENDEKATAN PERHITUNGAN ................................................................. 97 DIMENSI KONSTRUKSI ......................................................................................... 100 PERANCANGAN PENULANGAN............................................................................... 103 PERANCANGAN SAMBUNGAN ............................................................................... 107


v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Layout Dermaga .................................................................................. 1 Gambar 1.2 Penyebaran pembebanan pada arah melintang.................................... 3 Gambar 1.3 Pembebanan beban lajur pelat arah memanjang ................................. 3 Gambar 1.4 beban garis........................................................................................... 4 Gambar 1.5 beban garis full di kiri bentang............................................................ 4 Gambar 1.6 beban garis full di tengah bentang ...................................................... 4 Gambar 1.7 beban garis full di kanan bentang ........................................................ 5 Gambar 1.8 kontainer crane .................................................................................... 5 Gambar 1.9 factored operating loads from existing crane ...................................... 6 Gambar 1.10 Berat container crane ......................................................................... 6 Gambar 1.11 lapisan tanah ...................................................................................... 8 Gambar 1.12 konfigurasi pile cap ......................................................................... 11 Gambar 1.13 potongan melintang dermaga .......................................................... 11 Gambar 1.2 Penyebaran pembebanan pada arah melintang.................................. 13 Gambar 1.3 Pembebanan beban lajur pelat arah memanjang ............................... 13 Gambar 1.4 beban garis......................................................................................... 14 Gambar 1.5 beban garis full di kiri bentang.......................................................... 14 Gambar 1.6 beban garis full di tengah bentang .................................................... 14 Gambar 1.7 beban garis full di kanan bentang ...................................................... 15 Gambar 1.8 kontainer crane .................................................................................. 15 Gambar 1.9 factored operating loads from existing crane .................................... 16 Gambar 1.10 Berat container crane ....................................................................... 16 Gambar 1.18 pembebanan kontainer crane pada program SAP ........................... 17 Gambar 1.19 kecepatan merapat kapal ................................................................. 17 Gambar 1.20jenis fender ....................................................................................... 19 Gambar 1.21 jarak antar fender ............................................................................. 20 Gambar 1.22 pembebanan fender pada program SAP 2000 ................................. 21 Gambar 1.23 jarak antara bollard .......................................................................... 23 Gambar 1.24 pembebanan moring pada program SAP 2000 ................................ 23 Gambar 1.25 kombinasi pembebanan ................................................................... 26


vi

Gambar 1.26 Detail lapisan tanah ......................................................................... 27 Gambar 1.27 Nilai

Berdasarkan Yokohama (Sumber : Steel Sheet Piling

Design Manual)..................................................................................................... 27 Gambar 1.28 Konstanta spring pada tiang pancang di program SAP 2000 .......... 28 Gambar 1.29 Spesifikasi produk tiang pancang .................................................... 29 Gambar 1.30 Konfigurasi grup pile pada rancangan pertama............................... 30 Gambar 1.31 Potongan melintang dermaga pada rancangan pertama .................. 30 Gambar 1.32 Konfigurasi grup pile rancangan kedua .......................................... 31 Gambar 1.33 Potongan melintang dermaga rancangan kedua .............................. 31 Gambar 1.34 Potongan melintang dermaga rancangan ketiga .............................. 31 Gambar 1.35 Potongan memanjang dermaga rancangan ketiga ........................... 32 Gambar 1.36 Diameter tiang pancang................................................................... 33 Gambar 1.40 desain pelat dermaga ....................................................................... 58 Gambar 1.41 Diagram gaya tekanan lateral aktif dan pasif .................................. 63 Gambar 2.1 Penataan Layout dan Proses Bongkar Muat di Lapangan Penumpukan ............................................................................................................................... 66 Gambar 2.2 Layout Lapangan Penumpukan ......................................................... 71 Gambar 2.3 Sistem Operasional Lapangan Penumpukan ..................................... 71 Gambar 2.4 Dimensi Truk Trailer WB-15 ............................................................ 73 Gambar 2.5 Jalur Perputaran (Manuver) Truk Trailer WB-15 .............................. 73 Gambar 2.6 Detail Tampak Atas Satu Blok Kontainer ......................................... 74 Gambar 2.7 Potongan Melintang (A) Area Penumpukan Kontainer .................... 74 Gambar 2.8 Potongan Memanjang (B) Lapangan Penumpukan Kontainer .......... 74 Gambar 2.9 Grafik Modulus Reaksi Tanah Dasar untuk Lapisan Subgrade ........ 76 Gambar 2.10 Grafik Penentuan Tabel Pondasi Bawah Minimum ........................ 76 Gambar 2.11 Tampak Samping Kontainer............................................................ 77 Gambar 2.12 Tampak Atas Kontainer .................................................................. 77 Gambar 2.13 Susunan Lapisan Perkerasan Pada Area Penumpukan Kontainer ... 80 Gambar 2.14 Susunan Lapisan Perkerasan Pada Area Lalu Lintas Truk Trailer.. 83 Gambar 2.15 Grafik Penentuan Tebal Base Course ............................................. 86 Gambar 2.16 Susunan Lapisan Perkerasan pada Area Jalur RTGC ..................... 87 Gambar 2.17 Penampang Melintang Penggunaan Dowel Pada Perkerasan Kaku 92


vii

Gambar 2.18 Penampang Melintang Perkerasan Kaku dengan Tie Bar ............... 93 Gambar 2.19 Joint Reinforced .............................................................................. 93 Gambar 2.20 Perancangan Dowel Pada Lapangan Penumpukan ......................... 94 Gambar 2.21 Perancangan Tie Bar pada Lapangan Penumpukan ........................ 95 Gambar 3.1 Pola Parkir Dua Sisi dengan sudut 90o .............................................. 98 Gambar 3.2 Pola Pintu Masuk dan Keluar Lapangan Parkir ................................ 99 Gambar 3.3 Layout Lapangan Parkir .................................................................... 99 Gambar 3.4 Susunan Perkerasan Lapangan Parkir ............................................. 103 Gambar 3.5 Penampang Melintang Penggunaan Dowel Pada Perkerasan Kaku 108 Gambar 3.6 Penampang Melintang Perkerasan Kaku dengan Tie Bar ............... 108 Gambar 3.7 Joint Reinforced .............................................................................. 109 Gambar 3.8 Perancangan Dowel Pada Area Parkir ............................................ 109 Gambar 3.9 Perancangan Tie Bar pada Area Parkir ........................................... 111


viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 total beban vertikal .................................................................................. 6 Tabel 1.2 spesifikasi kapal .................................................................................... 17 Tabel 1.3 Perhitungan jarak fender maksimum .................................................... 20 Tabel 1.4 Karakteristik kapal untuk perhitungan beban mooring ......................... 21 Tabel 1.5 nilai konstanta spring pada perletakan tiang pancang ........................... 28 Tabel 1.9 Rekapitulasi Penulangan Pelat Dermaga .............................................. 63 Tabel 1.10 Volume Pekerjaan Dermaga ............................................................... 65 Tabel 2.1 Spesifikasi Truk Trailer ........................................................................ 72 Tabel 2.2 Beban Terpusat Dibawah Tumpukan Kontainer ................................... 84 Tabel 2.3 Load Classification Index (LCI) ........................................................... 85 Tabel 2.4 Dimensi Standar Dowel ........................................................................ 92 Tabel 2.5 Dimensi Tie Bar .................................................................................... 93 Tabel 3.1 Dimensi Standar Dowel ...................................................................... 107 Tabel 3.2 Dimensi Tie Bar .................................................................................. 108


1

BAB 1 KONSTRUKSI DERMAGA

1.1 Konsep dan Pendekatan Perhitungan Konsep pada perhitungan dermaga pada proyek ini adalah : a.

Menetapkan jenis struktur dermaga yang akan dirancang

b.

Jenis dermaga yang dirancang adalah dermaga tipe wharf yang bersinggungan dengan garis pantai

c.

Menetapkan dimensi dari dermaga yang akan dirancang sesuai dengan kebutuhan perencanaan kapal yang akan berlabuh berupa jenis, berat dan dimensi kapal yang mempengaruhi panjang dermaga, serta jenis dari alat berat berupa container crane yang bekerja yang mempengaruhi lebar dari dimensi dermaga. Namun terdapat perubahan rancangan dimensi dermaga dari progres sebelumnya sehingga ditetapkan total panjang dermaga adalah 550 meter lalu lebarnya 18 meter sesuai dengan lebar kaki container crane yang mencapai 12 m dengan dasar perhitungan panjang dermaga sebagai berikut : Lp

= nLoa + (n-1) 15,00 + (2x25,00) = 3X153 + (3-1) 15 + 50 = 539 m

Gambar 1.1 Layout Dermaga

d.

Melakukan analisa terhadap pembebanan yang terjadi pada dermaga baitu itu berupa beban mati, beban hidup, beban angin, beban hujan maupun beban gempa serta terutama beban tumbukan kapal.

e.

Menentukan rancangan awal tiang pancang yang diperlukan dengan menentukan jenis, dimensi dan mutu dari tiang pancang yang diperlukan dan kapasitas tiang pancang baik secara lateral, sejajar sumbu tiang dan momen.

f.

Memodelisasikan struktur pada program SAP dan pembebanannya.


2

g.

Membandingkan hasil perhitungan sap dengan kapasitas yang dimiliki oleh tiang pancang.

h.

Apabila memenuhi, lalu menghitung tulangan pada tiang pancang, pelat dan kolom pada dermaga

1.2 Penentuan jumlah tiang pancang yang diperlukan 1.2.1 Beban Mati Beban mati dermaga berasal dari beban pelat dan balok.B a.

Beban pelat Panjang (l)

: 550 m

Lebar (b)

: 18 m

Tebal (t) : 0,25 m ԛpelat

= ρbeton x l x b x t = 2400 x 550 x 18 x 0,25 = 5940 ton

b.

Beban balok  Memanjang Tinggi (h)

: 0,7 m

Lebar (b)

: 0,5 m

Panjang total (l)

: 550 m

ԛbalok

= ρbeton x l x b x t x n = 2400 x 0,5 x 0,7 x 550 x 3 = 1386 ton

 Melintang Tinggi (h)

: 0,7 m

Lebar (b)

: 0,5 m

Panjang total (l)

: 18 m

ԛbalok

= ρbeton x l x b x t x n = 2400 x 0,5 x 0,7 x 18 x 50 = 756 ton


3

1.2.2 Beban Hidup a.

Beban kendaraan (berdasarkan SNI pembebanan pada jembatan) -

Beban Lajur Beban lajur terbagi rata sebesar 9 Kpa diletakkan di jalur kendaraan dengan penberian beban pola papan catur.

Gambar 1.2 Penyebaran pembebanan pada arah melintang

Gambar 1.3 Pembebanan beban lajur pelat arah memanjang

-

Beban Garis Dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p adalah 49,0 kN/m.


4

Gambar 1.4 beban garis

Gambar 1.5 beban garis full di kiri bentang

Gambar 1.6 beban garis full di tengah bentang


5

Gambar 1.7 beban garis full di kanan bentang

b.

Beban Container Crane Beban hidup perencanaan struktur ini adalah uniformly distributed load (UDL), yang berupa beban roda berjalan dari container crane yang diuraikan sebagai berikut. Ilustrasi container yang digunakan sebagai desain dermaga dapat dilihat pada gambar.

Gambar 1.8 kontainer crane


6

Gambar 1.9 factored operating loads from existing crane

Gambar 1.10 Berat container crane

Sehingga total beban vertikal yang bekerja : Tabel 1.1 total beban vertikal Beban

Besaran (ton)

Mati Hidup

9282 3960

Kombinasi pembebanan

1. 1,4 D 2. 1,2 D + 1,6 L

Besaran (ton) 12994,8 17672,4


7

1.2.3 Daya Dukung Pondasi Sistem tiang diasumsikan sebagai pile group untuk mentransfer bebanbeban horizontal dan vertikal pada dermaga ke lapisan tanah keras yang lebih dalam agar dapat dicapai daya dukung tanah yang lebih baik. Untuk menahan gaya lateral akibat beban berthing dan mooring kapal juga gaya gempa diasumsikan ditahan oleh tiang miring dan tiang tegak untuk menahannya. Diameter (D)

= 0,5 m

Tebal (t)

= 0,09 m

Perhitungan fixity point adalah sebagai berikut : D

= 50 cm

E

= 20.000 Mpa = 2x105 kg/cm2

I

= (1/4 π r14) – (1/4 π r24) = (1/4 π 254) – (1/4 π 164) = 255427,07 cm4 N SPT = 19 (merupakan nilai N-SPT dari permukaan tanah sampai

dengan kedalaman 1/β kh

= 0, 15 x 19 = 2,85 kg/cm3

β

Zr

 4

kh D 4EI

Zr 

1

= 0,0057



= 1/0,0057= 175,28 cm ≈ 1,75 m

Diambil fixity point 1,75 meter


8

Luas 1 tiang (A)



1 =    D 2  D  t 2 4



= 0,116 m2 Panjang 1 tiang (L)

= kedalaman + elevasi dermaga + fixity pont = 15 + 4,00 + 1,75 = 20,75 m

Daya dukung pondasi tiang pancang terdiri atas daya dukung ujung (end bearing) dan daya dukung friksi.

Gambar 1.11 lapisan tanah

Perhitungan dengan uji lapangan 1. Data SPT (Standar Penetration Test)  Tahanan ujung Qb = Ab x qb = ¼ π d2 x Kb x Nb Kb = 325 untuk tanah pasir dan metode konstruksi tiang pancang Nb =


9

Qb = Ab x qb = ¼ π d2 x Kb x Nb = (¼ . 3,14 . 0,52 – 0,322) x 325 x 16 = 602,5 KN  Tahanan friksi Qs = As x qs qs = N

=

=7

α

=1 untuk tIang pancang

qs = = 1 (2,8 x 7 + 10) = 29,6 kN/m2 Qs = As x qs = π d L x 29,6 = 22/7 x 0,5 x 20,75 x 29,6 = 965,171 kN

Sehingga Q total uji lapangan : Q total

= Qb + Qs = 602,5 kN +965,171 kN = 1567,7 kN

Ternyata dari hasil uji lapangan dengan menggunapak data SPT : Qu = 1567,7 kN =

= 627,08 kN

Sehingga berdasarkan uji lapangan dengan data SPT, kapasitas single pile mampu menahan beban sebesar 627,08 kN

2.

Data CPT (Test Sondir) Tahanan ujung Qb

= Ab x qb = ¼ π d2 x Kc x qca

Kc

= 0,5 untuk tanah pasir dan metode konstruksi tiang pancang


10

Qca

=15.000 Kpa

Qb

= Ab x qb = ¼ π d2 x Kc x qca = (¼ . 3,14 . 0,52 – 0,322) x 0,5 x 15000 = 869 KN

Tahanan friksi Qs

= As x qs

qs

=1/

qc1

= = 42,9 kg/cm2 = 4290 kPa

qc2

= 34,5 kg/cm2= 3450kPa

=

= 38,7 kg/cm2 = 3870 kPa

rata-rata qc = α

=1 untuk tIang pancang

qs

= 1/ = 1 /1 x 3870 kPa = 3870 kN/m2

Qs

= As x qs = π d L x 2225 kPa = (22/7 x 0,5 x 20,75) m2 x 3870 kPa = 126.189,6 kN

Sehingga Q total uji lapangan : Q total = Qb + Qs = 869 kN + 126.189,6 kN = 127.058,6 kN Ternyata dari hasil uji lapangan dengan data sondir : Qu = 127.058,6 kN =

= 50823,4 kN

Sehingga berdasarkan uji lapangan dengan data CPT, kapasitas single pile mampu menahan beban sebesar 50823,4 kN.


11

HASIL PERHITUNGAN PERANCANGAN SINGLE PILE : o Data SPT Qu = 1567,7 kN Qa = 627,08 kN o Data CPT Qu = 127.058,6 kN Qa = 50823,4 kN

Maka nilai kapasitas ultimate dari single pile yang diambil adalah 1567,7 kN dengan kapasitas izin sebesar 627,08 kN = 63,98 ton Sehingga jumlah pondasi lurus yang diperlukan untuk menahan gaya vertikal adalah :

=

= 276 tiang

Jika dalam 1 pile cap terdapat 3 tiang pancang, maka akan ada 92 pilecap dimana jarak antar pile cap adalah 6 m

Gambar 1.12 konfigurasi pile cap

Gambar 1.13 potongan melintang dermaga


12

1.3 Pembebanan Struktur Pembebanan pada dermaga terdiri dari beban mati, beban hidup, beban hujan, beban angin dan beban gempa.

1.3.1 Beban mati Beban mati terdiri dari berat sendiri pelat, balok, pile cap, dan tiang pancang dan berat container crane. a.

Beban pelat Berat sendiri yang ditimbulkan dari pelat telah terhitung secara otomastis pada program SAP, dengan spesifikasi pelat sebagai berikut : - Mutu beton : fc’ 25 Mpa - Tebal : 25 cm

b.

Beban balok Berat sendiri dari balok juga dapat dihitung secara otomatis pada program SAP. Pada dermaga ini terdapat 3 balok memanjang dan 70 balok melintang, dengan spesifikasi balok sebagai berikut : - Mutu beton - Dimensi

c.

: fc’ 35 Mpa : 50 x 70 cm

Beban pile cap Berat sendiri akibat pile cap juga dapat dihitung secara otomatis pada program SAP. Terdapat 70 pile cap pada dermaga ini dengan spesifikasi sebagai berikut : - Mutu beton - Dimensi - Tebal

d.

: fc’ 35 Mpa : 1500 x 250 cm : 100 cm

Beban tiang pancang Berat sendiri akibat tiang pancang juga dapat dihitung secara otomatis pada pembebanan SAP. Rancangan awal akan didesain 276 tiang pancang tegak dimana setiap pile cap terdapat 3 tiang pancang. Apabila nanti dari hasil perhitungan pada SAP tiang pancang tidak memenuhi kapasitas ultimatenya maka akan dilakukan perancangan ulang dengan menambahkan jumlah tiang pancang.


13

-

Mutu beton Diameter Tebal Tinggi

: fc’35 Mpa : 50 cm : 9 cm : 20,75 cm

1.3.2 Beban hidup a.

Beban kendaraan (berdasarkan SNI pembebanan pada jembatan) -

Beban Lajur Beban lajur terbagi rata sebesar 9 Kpa diletakkan di jalur kendaraan dengan penberian beban pola papan catur.

Gambar 1.14 Penyebaran pembebanan pada arah melintang

Gambar 1.15 Pembebanan beban lajur pelat arah memanjang -

Beban Garis Dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p adalah 49,0 kN/m.


14

Gambar 1.16 beban garis

Gambar 1.17 beban garis full di kiri bentang

Gambar 1.18 beban garis full di tengah bentang


15

Gambar 1.19 beban garis full di kanan bentang

b.

Beban Container Crane Beban hidup perencanaan struktur ini adalah uniformly distributed load (UDL), yang berupa beban roda berjalan dari container crane yang diuraikan sebagai berikut. Ilustrasi container yang digunakan sebagai desain dermaga dapat dilihat pada gambar.

Gambar 1.20 kontainer crane


16

Gambar 1.21 factored operating loads from existing crane

Gambar 1.22 Berat container crane


17

Gambar 1.23 pembebanan kontainer crane pada program SAP

1.3.3 Beban fender Keperluan fender bagi suatu dermaga sangat ditentukan dari ukuran kapal dan kecepatan merapat. Dalam memilih fender yang akan digunakan trelebih dahulu menentukan energi yang akan bekerja pada fender. Adapun data-data yang dipakai dalam perencanaan fender dan bollard adalah sebagai berikut.

Gambar 1.24 kecepatan merapat kapal

Tabel 1.2 spesifikasi kapal Jenis Kapal

Kontaine

DWT

ton

15000

LOA

m

153

Beam

m

22,3

Draft

m

9,3


18

Kecepatan Merapat

m/dt

0,15

Sudut Merapat

Derajat

10

Perhitungan beban berthing Koefisien Eksentrisitas (Ce)

Diambil nilai Ce maksimum = 1 Koefisien Massa Semu (Cm)

Dimana : W

= Volume air yang dipindahkan kapal = 1,687 . DWT0,969 = 1,687 x 150000,969 = 18782,245 ton

Lpp

= Panjang garis air (m) = 0,846, LOA 1,0193 = 142,64 m

Cb

= = 0,619

Cm

= 2,06

Koefisien Softness (Cs) Nilai koefisien softness diambil sebesar = 1 (OCDI) dengan asumsi tidak terjadi deformasi. Koefisien Konfigurasi Penambatan (Cc) Untuk jenis struktur dermaga dengan pondasi tiang, nilai Cc = 1


19

Sehingga besar energi berthing adalah :

Sumber : buku perancangan pelabuhan karya : Bambang Triadmojo

Komponen kecepatan merapat dalam arah tegak lurus kapal dengan arah α=10º Maka nilai V = v sin 10 º = 0,026 m/s Maka :

Pemilihan fender

Gambar 1.25jenis fender

Dari tabel, dikarenakan gaya yang disebabkan oleh kapal merapat ke dermaga adalah sebesar 0,722 ton-m maka akan dipakai fender dengan tipe KVF 200 H – CA, dengan energy yang diserap total sebesar 1 ton-m. Dengan gaya yang diteruskan ke struktur dermaga sebesar 15,35 ton.


20

Jarak antar fender

Gambar 1.26 jarak antar fender

L  2 r 2  r  h 

2

log r  1.055  0.65 log( DWT ) Log r = -1,055 + 0,65 log (DWT) Log r = 1,66 r = 45,65 Dimana: L= jarak antar fender r = radius bow kapal h = tinggi fender Tabel 1.3 Perhitungan jarak fender maksimum Jenis Kapal 15000

Jenis Fender KVF 200 H – CA

R

h

L

(m)

(m)

(m)

45,65

1,5

23,21

DWT

Dari hasil perhitungan diatas, maka jarak antar fender yang diambil dan memenuhi syarat kriteria sesuai dengan tabel adalah 20 m. Sehingga gaya setiap fendernya 15,35 ton = 153,5 KN


21

Gambar 1.27 pembebanan fender pada program SAP 2000

1.3.4 Beban Moring

Tabel 1.4 Karakteristik kapal untuk perhitungan beban mooring Uraian Tonnage

Satuan 15000

DWT

LOA

153

m

Beam (B)

22,3

m

Draft (d)

9,3

m

Freeboard

2,3

m

142,64

m

Lpp

Untuk panjang kapal kurang dari 125 m, tinggi freeboard = 1,8 m, sedangkan untuk panjang kapal lebih dari 125 m, tinggi freeboard = 2,3 m



ρudara

= 1,25 kg/m3

ρair laut

= 1025 kg/m3

Perhitungan beban mooring akibat gaya angin Beban maksimum mooring akibat gaya angin terjadi ketika arah angin membentuk sudut 90o terhadap sumbu memanjang kapal. Sehingga gaya angin yang diperhitungkan disini adalah gaya angin yang bekerja di atas permukaan air. (tegak lurus dengan sumbu kapal dan sejajar sumbu kapal). Tinggi kapal di atas permukaan dipengaruhi oleh kapal dalam keadaan sarat penuh dan kosong. Bagian kapal yang terendam pada saat kapal kosong dalah sepertiga tinggi draft kapal. Rw

= 1,1 . Qa . Aw


22

Dimana, Vw = 65 km/jam = 18 m/det (kecepatan angin) Qa = 0,063 x V2 = 0,063 x 182 = 20,412 kg/m (tekanan angin) Aw = LOA x Freeboard = 142,64 x 2,3 = 328,072 m2 Sehingga, Rw = 1,1 x 20,412 x 328,072 = 7,366 ton 

Perhitungan beban mooring akibat gaya arus Arus yang bekerja pada bagian kapal yang terendam air juga akan menyebabkan terjadinya gaya pada kapal yang kemudian diteruskan pada dermaga dan alat penambat (boulder). Dalam perhitungan gaya arus ini diambil gaya yang paling besar diantara pada arah sisi kapal dan pada arah haluan kapal. Perhitungan tekanan arus adalah sebagai berikut: Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah haluan : Rf = 0,14SV2 Dimana, S = Bw x Freeboard = 22,3 x 2,3 = 51,29 m2 V = 0,206 m/det Sehingga, Rf = 0,14 x 51,29 x 0,2062 = 0,305 ton Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah sisi kapal : Rf = ½ . p . C. V2 . B Dimana, Cc

= 1,3 (arus melintang)

p

= 104,5 (kgf d/m4)

B

= LOA . draft = 153 x 9,3 = 1422,9 m

Sehingga, Rf = ½ x 104,5 x 1,3 x 0,2062 x 1422,9= 4,1 ton 

Pemilihan bollard Dalam merencanakan bollard dan bitt yang akan digunakan, ditentukan berdasarkan total gaya bolder yang diakibatkan oleh arus dan angin, P = Pc + Pw = 11,77 ton.


23

Gambar 1.28 jarak antara bollard

Dari tabel gaya bollard diatas dapat di tentukan bahwa jarak antar bolder adalah 25 meter. Sehingga satu bollard menahan 4 buah pile cap karena jarak antar pile cap adalah 6 m dengan gaya setiap bollardnya 11,77 ton = 117,7 KN

Gambar 1.29 pembebanan moring pada program SAP 2000

1.3.5 Beban gempa Beban gempa ini menggunakan peraturan SNI 03– 1726 – 201x Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung 

Menentukan SS (periode 0.2 detik) SS = 0.1 g



Menentukan S1 (periode 1 detik) S1 = 0.1 g


24



Menentukan nilai Fa dan Fv - Fa = 1.6 - Fv = 2.1



Sms = Fa x Ss = 1.6 x 0.1 = 0.16



Sm1 = Fv x S1 = 2.1 x 0.1 = 0.21



Sds = (2/3) x Sms = 0.107



Sd1 = (2/3) x Sm1 = 0.14



Ts

= Sd1/Sds = 1.308



Td

= 0.2 x Ts = 0.26



Untuk T = 0 , maka Sa = 0,046


25

Dari grafik gempa yang digunakan sebagai input program SAP2000 maka didapatkan grafik repon spektrum yaitu: 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Gambar 2.15 Grafik Respon Spectrum


26

1.3.6 Kombinasi pembebanan

Gambar 1.30 kombinasi pembebanan

a.

1,2 D + 1,6 L + 1,3 W

b.

1,2 D + 1,6 L + 1,3 W + 1,3 M

c.

1,2 D + 1,6L +1 W+ 1,6 Be

d.

(1,2) D + (0,5) L + 1 E1

e.

(1,2) D + (0,5) L + 1 E2

1.4 Jenis perletakan pada tiang pancang Perletakan pada tiang pancang dalan rancangan ini adalah berupa kekakuan spring dimana nilainya bergantung dari lapisan tanah disepanjang tiang pancang. Perletakan pada pangkal tiang menggunakan perletakan jepit, disepanjang tiang yang menembus tanah digunakan konstanta spring, dan diujung tiang digunakan perletakan sendi. Berikut adalah gambar dari lapisan tanah :


27

Gambar 1.31 Detail lapisan tanah

Gambar 1.32 Nilai

Berdasarkan Yokohama (Sumber : Steel Sheet Piling Design Manual)


28

Tabel 1.5 nilai konstanta spring pada perletakan tiang pancang Kedalaman

Kh

A (m2)

(kg/cm3) 0

Ks = Kh x A (Kg/m)

-

8

0.4

0,5

200000

9

0.35

0,5

175000

10

0.35

0,5

175000

11

0.35

0,5

175000

12

0.35

0,5

175000

13

2

0,5

1000000

14

2

0,5

1000000

15

10

0,5

5000000

16

Perletakan sendi

Gambar 1.33 Konstanta spring pada tiang pancang di program SAP 2000

1.5 Jenis Struktur Jenis struktur pada dermaga yang dipilih adalah tipe wharf dimana dermaga bersinggungan dengan garis pantai sehingga tidak diperlukan jalan


29

penghubung antara daratan di pantai dengan dermaga. Lalu pondasi yang dipakai adalah spun pile dengan diameter 50 cm dan tebal 9 cm dengan spesifikasi sebagai berikut :

Gambar 1.34 Spesifikasi produk tiang pancang

a.

Desain rancangan pertama Perancangan pertama dirancang 276 tiang pancang lurus dengan 92 pile cap yang mana terdapat 3 tiang pancang lurus disetiap pile capnya.


30

Gambar 1.35 Konfigurasi grup pile pada rancangan pertama

Gambar 1.36 Potongan melintang dermaga pada rancangan pertama

Lalu hasil perhitungan gaya aksial, gaya lateral, bending momen ultimate dan crack pada program SAP akan dibandingkan dengan daya dukung pada tiang pancang sesuai dengan spesifikasi yang ada.

b.

Desain rancangan kedua Apabila rancangan pertama tidak memenuhi maka akan dilakukan

perancangan tahap 2 dimana jumlah tiang pancang akan ditambah menjadi 5 tiang pancang disetiap pile capnya sehingga total pile yang akan dirancang pada perancangan tahap 2 ini sebanyak 460 tiang.


31

Gambar 1.37 Konfigurasi grup pile rancangan kedua

Gambar 1.38 Potongan melintang dermaga rancangan kedua

c.

Desain rancangan ketiga Apabila rancangan pertama dan rancangan kedua masih melebihi batas daya dukung tiang pancang yang ada maka perlu dilakukan rancangan ketiga dimana selain terdapat tiang pancang lurus juga dilakukan pemancangan tiang pancang miring agar mampu menahan gaya lateral yang lebih besar.

Gambar 1.39 Potongan melintang dermaga rancangan ketiga


32

Gambar 1.40 Potongan memanjang dermaga rancangan ketiga

1.6 Perbandingan dengan daya dukung tiang

1.6.1 Daya dukung aksial tiang Daya dukung aksial pada tiang sebelumnya telah dijabarkan pada saat penentuan perkiraan jumlah tiang pancang yang diperlukan sehingga didapat daya dukung aksial pada tiang pancang adalah 63,98 ton atau 639,8 KN Berikut adalah hasil perhitungan respon struktur pada program SAP 2000 pada gaya aksil dari tiang : 

Rancangan pertama

: 524,09 KN



Rancangan kedua

: 485,66 KN



Rancangan ketiga

: 201 KN

ketga rancangan masih memenuhi daya dukung aksial tiang yang ada.

1.6.2 Daya dukung lateral tiang Perhitungan pile berdasarkan defleksi lateral 10 mm. Dianggap Free Head pile. Dianggap hanya ada beban lateral tanpa moment pada pangkal tiang. Defleksi maksimum pada pangkal tiang, maka x = 0.

z

= x/T = 0/T =0


33

Dari tabel di atas didapatkan nilai Ay. Ay

= 2,435

Fc’

= 50 Mpa

E

= 4700 × √Fc’ = 4700 × √35 = 27805,6 Mpa

Gambar 1.41 Diameter tiang pancang


34

Penampang tiang tidak penuh, tetapi hollow, sehingga inersianya adalah sebagai berikut: I

= (1/64) × π × (0, 54 – 0,324) = (1/64) × 3,14 × (0,54 – 0,324) = 0,00255 m4

Nh

= 300 kN/m3 = 0,3 MN/ m3

T

= 5√(EI/nh) = 5√(27805,6× 0,00255 / 0,3) = 2,98

Y

= 10 mm = 0,01 m

Y

= (Ay × H × T3)/(E × I)

0,01 = (2,435 × H × 2,983)/(27805,6× 0,00255) H

= 0,011 MN = 11 kN

Jadi, dengan defleksi lateral max 10 mm, gaya lateral yang dapat ditahan sebesar 24,6 kN. Berikut adalah hasil perhitungan respon struktur pada program SAP 2000 pada gaya lateral dari tiang : 

Rancangan pertama

: 34,28 KN



Rancangan kedua

: 22,9 KN



Rancangan ketiga

: 10,8 KN

Sehingga hanya rancangan kedua dan ketiga yang memenuhi daya dukung lateral tiang.


35

1.6.3 Defleksi lateral maksimum pada tiang pancang Defleksi lateral maksimum pada tiang pancang adalah 10 mm sedangkan berikut adalah hasil defleksi lateral pada ujung tiang berdasarkan program SAP pada masing-masing rancangan : 

Rancangan pertama

: 28,65 mm



Rancangan kedua

: 18,7 mm



Rancangan ketiga

: 0,4 mm

Sehingga hanya desain 3 yang memenuhi batas defleksi lateral maksimum.

1.6.4 Bending momen ultimate tiang pancang Menurut spesifikasi produk pada gambar 2.25 bending momen ultimate pada pada tiang pancang adalah 3,4 ton-m atau sama dengan 34000 KNmm sedangkan berikut adalah hasil bending momen maksimum berdasarkan program SAP pada masing-masing rancangan : 

Rancangan pertama

: 209326,24 KNmm



Rancangan kedua

: 140031,25 KNmm



Rancangan ketiga

: 8000,51 KNmm

Sehingga hanya desain 3 yang memenuhi batas bending momen ultimate

1.6.5 Cek lendutan masimum Yang akan dilakukan pengecekan hanya pada desain ketiga karena desain 3 yang memenuhi pengecekan sebelumnya. Menurut SNI 03-2847-2002 batas lendutan maksimum adalah L/240. Untuk

balok melintang,

pada lantai

jarak antar balok sebesar 6 meter.

Sehingga untuk balok sepanjang 6 meter lendutan maksimumnya = 5000/240 = 20,83 mm sedangkan dari hasil SAP lendutan maksimum 6,9 mm. Sehingga lendutan pada balok melintang masih memenuhi. Pada balok memanjang, jarak antar balok sebesar 3 meter Sehingga untuk balok sepanjang 3 meter lendutan maksimumnya = 10000/240 = 41,6 mm sedangkan dari hasil SAP lendutan maksimum 12,6mm. Sehingga lendutan pada balok melintang masih memenuhi.


36

1.6.6 Cek Lebar retak Yang akan dilakukan pengecekan hanya pada desain ketiga karena desain 3 yang memenuhi pengecekan sebelumnya. Lebar retak menurut SNI ω = 11 x 10-6 β fs Dimana : 

β = 0,814

 

dc = 61 mm



Lebar retak maksimum 0,3 mm

a.

Balok Melintang As

= 659 mm2 (diperoleh dari hasil perhitungan penulangan)

ω

= 11 x 10-6 β fs = 11 x 10-6 0,814. 505,5 = 0,15 mm

Sehingga, ω < lebar retak maksimum (memenuhi) b.

Balok memanjang As

= 4583 mm2 (diperoleh dari hasil perhitungan penulangan)

ω

= 11 x 10-6 β fs = 11 x 10-6 0,814. 505,5 = 0,29 mm

Sehingga, ω < lebar retak maksimum (memenuhi)

1.6.7 Cek Geser Pons Menurut SNI 03-2847-2002 tentang tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung, untuk pelat dan fondasi telapak non-prategang, nilai Vc harus diambil sebagai nilai terkecil dari persamaan-persamaan berikut:


37

Ban belakang :



Vc = (

)

Dimana : = rasio antara sisi panjang terhadap sisi pendek pada kolom = 1 d

= 250 – 50 – ½ x 19 = 190,5

bo

= Keliling daerah kritis = 2(200+190,5) + 2(500+190,5) = 2162 mm

Vc



Vc

=(

)

=(

)

=( =(



Vc

= 617,8 KN ) )

= 645,6 KN

= 1/3 = 1/3

Sehingga nilai Vc yang diambil adalah yang paling kecil yaitu 617,8 Vu < Ø Vc 112,5 KN < 0,75 x 617,8 KN 112,5 KN < 463,35 KN sehingga rancangan masih memenuhi


38

Ban depan :



Vc = (

)

Dimana : = rasio antara sisi panjang terhadap sisi pendek pada kolom = 1 d

= 250 – 50 – ½ x 19 = 190,5

bo

= Keliling daerah kritis = 2(200+190,5) + 2(125+190,5) = 1412 mm

Vc



Vc

=(

)

=(

)

=(

= 504,3 KN )

=( 

Vc

)

= 526,6 KN

= 1/3 = 1/3

Sehingga nilai Vc yang diambil adalah yang paling kecil yaitu Vu < Ø Vc 25 KN < 0,75 x

KN

25 KN < 336,2 KN sehingga rancangan masih memenuhi

1.6.8 Kesimpulan rancangan Sehingga berdasarkan analisa hasil diatas dapat disimpulkan bahwa rancangan yang mememuhi masing-masing nilai dari daya dukung aksial, lateral bending momen serta defleksi maksimum dari tiang pancang adalah rancngan ketiga.


39

1.7 Penulangan pada dermaga

BALOK MELINTANG INDUK (B2)

BALOK MELINTANG ANAK (B3) BALOK MEMANJANG (B1)

V (KN)

M (KNmm)

Lapangan

121

8811,8

Tumpuan Kiri Tumpuan Kanan Lapangan Tumpuan kIRI Tumpuan Kanan Lapangan Tumpuan kIRI Tumpuan kanan

174

576501

129

564000

14 26,7

124,61 404061

23,1

410800

192 516

957960 869200

516

869210

1.7.1 Penulangan Balok Memanjang f’c

= 35 Mpa

fy

= 390 Mpa

bw

= 500 mm

h

= 700 mm

ø tulangan

= ø 22 mm

ø sengkang

= ø 10 mm

selimut beton

= 40 mm

d = 700-40-10-(1/2x22)

= 639 mm

d’

= 61 mm

Φ

= 0,8

Cek Kelelehan Baja

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 390 Mpa


40



Balok Tumpuan Kiri Mu 869200 KNmm = 869200000 Nmm 

Mu (lapangan) = 869200000 Nmm

   ‐

‐

‐

As = 4425,62 mm2  Cek Daktilitas

karena ρmin < ρ < ρmax maka rasio tulangan memenuhi  Banyak Tulangan:

Sehingga tulangan lapangan yang dipakai : tulangan tarik = 12 buah D22 dan tulangan tekan = 6 buah D22


41



Balok Tumpuan Kanan Mu 869210 KNmm = 869210000 Nmm 


   ‐

‐

‐



Sehingga tulangan lapangan yang dipakai : tulangan tarik = 12 buah D22 dan tulangan tekan = 6 buah D22 

Balok Lapangan Mu 957960 KNmm = 957960000 Nmm 



42

   ‐

‐

‐




Tulangan geser pada daerah tumpuan kiri Vu = 516 KN


43

Cek daerah penulangan geser Vu > φVc

memakai tulangan geser structural

½ φ Vc < Vu < φ Vc perlu tulangan geser minimum Vu < φVc

memerlukan tulangan praktis

Karena Vu > φVc

Vs=


– Vc

= 688 – 315,03 = 372,97 kN Nilai Vs harus lebih kecil dari

=

= 1260,12 KN > Vs = 372,97 Kn

Dicoba dipakai sengkang Av= 2 x As = 2 x 0,79 = 1,58

10 mm (As = 0,79 = 158

Dipakai sengkang vertical : Vn= 372,97= S = 105,6 mm 1/3.

.

372,97

630,06

Di pasang sengkang

=1/3 x 500 x 639

= 630,06 Kn

10 mm dengan jarak 105,6 mm (

10 – 100 mm)


44



Tulangan geser pada daerah tumpuan kanan Vu = 516 KN





Karena Vu > φVc

Vs=


– Vc


=

= 1260,12 KN > Vs = 372,97 Kn

Dicoba dipakai sengkang Av= 2 x As = 2 x 0,79 = 1,58

10 mm (As = 0,79 = 158


.

372,97

630,06

=1/3 x 500 x 639

= 630,06 Kn


45

Di pasang sengkang



10 mm dengan jarak 105,6 mm (

10 – 100 mm)

Tulangan geser pada daerah lapangan Vu = 192 KN





Karena ½ Ø.Vc < Vu < Ø.Vc 118,14< 192 <236,27  menggunakan tulangan geser minimum 2 Av = 2  1 . .10 = 157 mm2

4

S =

Av min . fy.3 = 367mm bw

Namun, SNI menetapkan batas spasi maksimum untuk sengkang vertikal sebesar d/2, sehingga, spasinya menjadi

Digunakan tulangan Ø10 – 300 mm

1.7.2 Penulangan Balok Melintang f’c

= 35 Mpa

fy

= 390 Mpa

bw

= 500 mm

h

= 700 mm

ø tulangan

= ø 22 mm


46

ø sengkang

= ø 10 mm

selimut beton

= 40 mm

d = 700-40-10-(1/2x22)

= 639 mm

d’

= 61 mm

Φ

= 0,8

Cek Kelelehan Baja

karena fs > fy, maka dipakai nilai fy = 390 Mpa 1.7.2.1 

Penulangan Balok Induk



   ‐

‐

‐

As = 3085mm2  Cek Daktilitas

karena ρmin < ρ < ρmax maka rasio tulangam memenuhi


47

 Banyak Tulangan:




   ‐

‐

‐


karena ρmin < ρ < ρmax maka rasio tulangam memenuhi  Banyak Tulangan:


48






   ‐

‐

‐

As = 46,4mm2  Cek Daktilitas

karena ρ < ρmin maka rasio tulangam yang digunakan menggunakan rasio tulangan minimum  Banyak Tulangan:


49

=

=

.

= 1147


Tulangan geser pada daerah tumpuan kiri Vu = 540 KN





Karena Vu > φVc

Vs=


– Vc


= Dicoba dipakai sengkang

= 1260,12 KN > Vs = 404,97 Kn 10 mm (As = 0,79


50

Av= 2 x As = 2 x 0,79 = 1,58

= 158


.

404,97

630,06

=1/3 x 500 x 639

Di pasang sengkang



= 630,06 Kn

10 mm dengan jarak 125 mm (

10 – 100 mm)




½ φ Vc < Vu < φ Vc perlu tulangan geser minimum Vu < φVc Karena Vu > φVc

Vs=



– Vc



51

=

= 1260,12 KN > Vs = 404,97 Kn

Dicoba dipakai sengkang

10 mm (As = 0,79

Av= 2 x As = 2 x 0,79 = 1,58

= 158


.

404,97

630,06

=1/3 x 500 x 639

Di pasang sengkang



= 630,06 Kn


10 – 100 mm)




½ φ Vc < Vu < φ Vc

perlu tulangan geser minimum

Vu < φVc


Karena Vu > φVc

Vs=


– Vc


52


=

= 1260,12 KN > Vs = 348,97 Kn

Dicoba dipakai sengkang

10 mm (As = 0,79

Av= 2 x As = 2 x 0,79 = 1,58

= 158


.

=1/3 x 500 x 639

348,97

630,06

Di pasang sengkang

1.7.2.2 

= 630,06 Kn


10 – 120 mm)

Penulangan Balok Anak



   ‐

‐

‐

As = 2151 mm2


53

 Cek Daktilitas


Sehingga tulangan lapangan yang dipakai : tulangan tarik =6 buah D22 dan tulangan tekan = 3 buah D22 



   ‐

‐

‐

As = 2151 mm2


54

 Cek Daktilitas


Sehingga tulangan lapangan yang dipakai : tulangan tarik =6 buah D22 dan tulangan tekan = 3 buah D22




Mu (lapangan) = 124610000Nmm

   ‐

‐

‐



55

karena ρ < ρmin maka rasio tulangam yang digunakan menggunakan rasio tulangan minimum  Banyak Tulangan: =

=

.

= 1147




Tulangan geser pada daerah tumpuan Kiri Vu = 114 KN






56

Karena Vu = 114 KN < φVc =118,14 KN, maka dalam penulangan geser hanya menggunakan tulangan praktis. Jarak antar tulangan sengkang (s) S = d/2 = 639/2 = 319,5 mm dan maksmimal 600 mm, sehingga dalam perencanaan diambil jarak antar sengkang (s) sebesar 300 mm Digunakan tulangan Ø10 – 300 mm 






Karena Vu = 114 KN < φVc =118,14 KN, maka dalam penulangan geser hanya menggunakan tulangan praktis. Jarak antar tulangan sengkang (s) S = d/2 = 639/2 = 319,5 mm dan maksmimal 600 mm, sehingga dalam perencanaan diambil jarak antar sengkang (s) sebesar 300 mm Digunakan tulangan Ø10 – 300 mm 


Cek daerah penulangan geser


57

Vu > φVc




Karena Vu = 67 KN < φVc =118,14 KN, maka dalam penulangan geser hanya menggunakan tulangan praktis. Jarak antar tulangan sengkang (s) S = d/2 = 639/2 = 319,5 mm dan maksmimal 600 mm, sehingga dalam perencanaan diambil jarak antar sengkang (s) sebesar 300 mm Digunakan tulangan Ø10 – 300 mm

1.7.3 Rekapitulasi Penulangan Balok Dermaga Kondisi Balok Dermaga

Balok Memanjang

12 D

22

Tulangan Tekan 6 D 22

12 D

22

6 D 22

Tumpuan Kanan

12 D

22

6 D 22

Lapangan

Tulangan Tarik

8 8 4

D D D

6

D

6

D

Ø10-100 Ø10-100 Ø10-300 4 D 22 22 4 D 22 22 2 D 22 22 Ø10-100 Ø10-100 Ø10-120 3 D 22 22 3 D 22 22

4

D

22

Geser Balok Memanjang

Balok melintang Induk

Geser Balok melintang Induk

Balok Melintang Anak

Geser Balok Melintang Anak

Ø10-300 Ø10-300 Ø10-300

2 D 22

Ket Tumpuan Kiri

Tumpuan Kiri Tumpuan Kanan Lapangan Tumpuan Kiri Tumpuan Kanan Lapangan Tumpuan Kiri Tumpuan Kanan Lapangan Tumpuan Kiri Tumpuan Kanan Lapangan Tumpuan Kiri Tumpuan kanan Lapangan


58

1.7.4 Penulangan Pelat pada Dermaga 1.7.4.1

Tipe 1

Gambar 1.42 desain pelat dermaga

Ly = 6 m, Lx = 3 m β=

Ly Lx

= 2  pelat 2 arah

Jarak Tulangan Pelat Atap h

= 250 mm ;

x = tulangan

= 19 mm ;

selimut beton

= 20 mm

arah x  dx = h – d’- ½x = 250 – 20 – (½.19) = 220,5 mm arah y  dy = d = h – d’ - 1½x = 250 – 20 – (1½19) = 201,5 mm

Pembebanan Pelat Beban Mati (SKBI – 1.3.53.1987 hal. 4) =

600

kg/m2

=

600

kg/m2

Untuk dermaga

=

400

kg/m2

Berat kontainer crane

=

1852 kg/m2

berat pelat

= 0.25 m x 2400 kg/m3

Total DL Beban Hidup (SKBI – 1.3.53.1987 hal. 7)


59

Berat terbagi rata kendaraan

=

900kg/m2

Total LL

=

3152 kg/m2

beban ultimate:

wU

= 1.2 wDL + 1.6 wLL = 1.2 . (600) + 1.6 (3152) = 5163,2 kg/m2.

Perhitungan Tulangan Pelat momen :



Tulangan Lapangan arah X MLx

=

kg.m

=

.104 N.mm

Asx = 892,85 mm2 Cek Daktilitas


60

maka

=

.

Jumlah Tulangan



Tulangan Lapangan arah Y MLy

=

kg.m =

x 104 N.mm

Asy =985 mm2 Cek Daktilitas

maka

=

Jumlah Tulangan


61



Tulangan Tumpuan arah X Mtx

=

kg.m

=

.104 N.mm

Asx = 1090 mm2 Cek Daktilitas

maka

yang dipakai

.

Jumlah Tulangan


62



Tulangan Tumpuan arah Y Mty

=

kg.m =

104 N.mm

Asy =1205mm2 Cek Daktilitas

maka

yang dipakai

Jumlah Tulangan

lapangan X

:  19mm – 250 mm

lapangan Y

:  19 mm – 250 mm

tumpuan Y

:  19 mm – 200 mm

tumpuan X

:  19 mm – 250 mm


63

1.7.5 Rekapitulasi Penulangan Pelat Dermaga Tabel 1.6 Rekapitulasi Penulangan Pelat Dermaga

Momen Tulangan Arah x Tulangan Arah y

MLx

D

19

-

250

MLy Mtx Mty

D

19

-

D

19

-

250

D

19

-

200

250

1.8 Sheet Pile Sheetpile berfungsi untuk menahan gaya lateral tanah akibat pembebanan pada daerah lapangan penumpukan. Sisi kiri dari sheetpile yaitu daerah lapangan penumpukan akan dilakukan penimbunan sampai level pelat pada dermaga, sedangkan sisi kanan yaitu daerah dermaga tetap pada keadaan lapisan tanah.

Gambar 1.43 Diagram gaya tekanan lateral aktif dan pasif


64

Terdapat 2 lapisan tanah yang akan dianalisis yaitu : Silty Sand ɣwet

KN/m3

ɣdry

KN/m3 340

Ø c

Silty clay (very soft) KN/m3 KN/m3 3,40 6,69 KN/m2

0

Luasan lapangan penumpukan : 362 m x 93 m = 33.666 m2 Total pembebanan untuk tiap m2 

Beban pelat Tebal pelat lapangan penumpukan : 30 cm = 0,3 m Beban pelat

= (0,3) m x 2400 kg/m3 = 7,2 KN/m2



Beban kontainer = 24 ton x 2000 = 48000 ton = 480.000 KN = 14,26 KN/m2



Beban gantry crane = 1200 ton X 8 = 9600 ton = 96000 KN = 2,85 KN/m2

Total pembebanan : 24,31 Kn/m2 a.

Tekanan lateral tanah (aktif) Ka 1 = tan2(45-1,7) = 0,89 Ka 2 = tan2(45-17) = 0,283

b.

-

Pa1 = 24,31 KN/m2 x Ka1 = 24,31 KN/m2 x 0,89 = 21,64 KN/m

-

Pa2 = 24,31 KN/m2 x Ka2 = 24,31 KN/m2 x 0,283 = 6,88 KN/m

-

Pa3 = ɣ1 x Ka1 x h1 = 8,52 x 0,89 x 20,6 = 156.2 KN/m

-

Pa4 = ɣ1x Ka2 x h1 = 8,52 x 0,283 x 20,6 = 49,67 KN/m

-

Pa5 = ɣ2x Ka2 x d = 16 x 0,283 x d = 4,528d KN/m

Tekanan lateral tanah (pasif) Kp 1 =

=

= 1,12

Kp2=

=

= 3,53

-

Pp1 = ɣ1 x Kp1 x h1 = 8,52 x 1,12 x 5,5 = 52,48 KN/m

-

Pp2 = ɣ1 x Kp2 x h1 = 8,52 x 3,53 x 5,5 = 165,42 KN/m

-

Pp3 = ɣ2x Kp2 x d = 16 x 3,53 x d = 56,48d KN/m


65

Perhitungan mencari kedalaman d : ∑Mx = 0 Pa1.20,6.4,8 + Pa3.1/2.20,6.1,36 – Pa2.d.(1/2d+5,5) – Pa4.d.(1/2d+5,5) – Pa5.1/2.d.(2/3d+5,5)

+

Pp1.1/2.5,5.3,67

+

Pp2.d.(5,5+1/2d)

+

Pp3.1/2.d(5,5+2/3d) = 0 17,32 d3 + 197,3 d2 + 598,785 d + 4857,46 = 0 D = 10,6 m Sehingga total panjang sheet pile = 20,6 + 10,6 = 31,2 m

1.9 Volume Pekerjaan Dermaga

Tabel 1.7 Volume Pekerjaan Dermaga Jenis Konstruksi Pondasi

Balok

panjang (m)

Lurus Pelat melintang memanjang Pile cap

lebar (m)

0,116 550 18 550 15

18 0,5 0,5 2,5

tinggi (m)

banyak

Volume (m3)

20,75

460

1107,22

0,25 0,7 0,7 1

1 92 3 92

2475 579,6 577,5 3450


66

BAB 2 LAPANGAN PENUMPUKAN

2.1 Konsep dan Pendekatan Perhitungan Perencanaan perkerasan ini akan mengacu pada British Standard of Heavy Duty Pavements for Ports and Other Industries. Selain itu dalam rangka perencanaan

perkerasan,

areal

lapangan

penumpukan

yang

ada

perlu

dikelompokkan sesuai tipe peralatan atau kendaraan yang akan melewati, juga intensitas lalu lintasnya. Dengan pembagian ini akan terlihat kebutuhan tebal struktur bawah jalan yang sedikit berbeda antara satu area dengan area lain sehingga

dapat

dipastikan

kebutuhan

optimal

masing-masing

area.

Pengelompokkan area ini meliputi: a.

Area penumpukan peti kemas

b.

Area jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC) Penataan layout dan penggunaan peralatan disesuaikan dengan kondisi

eksisting dari lapangan penumpukan di Pelabuhan Pangkal Balam sebagai berikut:

Gambar 2.1 Penataan Layout dan Proses Bongkar Muat di Lapangan Penumpukan

Berikut ini adalah penjelasan dari gambar diatas: a.

Dermaga Tempat bertambatnya kapal dan untuk bongkar muat muatan yang ada di kapal. Untuk membantu proses bongkar muat ini maka dipasanglah alat berat di dermaga yang umum digunakan seperti Container Crane atau Rubber Tyred Gantry Crane.


67

b.

Container Yard Lapangan penumpukan yaitu tempat untuk menumpuk sementara peti kemas yang akan dimuat ke kapal maupu yang akan dikirim ke pemilik.

c.

Container Freight Station (CFS) Gudang yang terdapat di area terminal yang berfungsi untuk membongkar muat isi peti kemas

d.

Gate Out Gerbang yang digunakan untuk cek point peti kemas yang akan keluar dari area

e.

Gate In Gerbang yang digunakan untuk cek point peti kemas yang akan masuk ke area terminal

f.

Gudang Consignee Gudang pemilik untuk keperluan pengepakan atau pengemasan barang setelah dibongkar dari peti kemas dari terminal atau sebaliknya

g.

Depo Peti Kemas

Tempat untuk meletakkan peti kemas-peti kemas kosong : 1.

Stevedoring Tahap yang berlangsung di dermaga dimana peti kemas dibongkar dari kapal atau sebaliknya akan dimuat ke kapal dengan menggunakan Container Crane/ Rubber Tyred Gantry Crane

2.

Trucking Tahap dimana peti kemas diangkut oleh truk chassis dari dermaga menuju ke lapangan penumpukan (kegiatan bongkar) atau sebaliknya dari lapangan penumpukan ke dermaga (kegiatan muat)

3.

Lift on/Lift off Tahap dimana peti kemas di truk chassis yang sudah berada di area lapangan penumpukan diletakkan di lapangan penumpukan atau sebaliknya dari lapangan penumpukan dibawa keluar (karena akan dimuat ke kapal atau karena akan dikirim ke pemilik) dengan menggunakan alat Rubber Tyred Gantry Crane atau Rail Mounted Gantry (RMG)


68

4. Delivery Tahap dimana peti kemas dikirim kepada pemilik dengan menggunakan trus chassis. Pada tahap ini peti kemas harus melewati gate out yang disebut juga dengan interchange area. 5.

Stripping/Stuffing Tahap dimana peti kemas dibongkar muatannya di dalam gudang atau sebaliknya

6. Receiving Tahap dimana peti kemas dari luar terminal dibawa masuk ke area terminal. Pada tahap ini peti kemas harus melewati gate in untuk keperluan inspeksi dan penimbangan

Pada proyek Pelabuhan Pangkal Balam ini, kontainer yang digunakan adalah peti kemas 20 ft dengan spsesifikasi sebagai berikut :

Selain itu dengan panjang dermaga 700 m dapat digunakan untuk 3 kapal kontainer dengan kapasitas 15000 DWT berlabuh. Dengan mengetahui kapasitas kapal kontainer tersebut maka dapat ditentukan jumlah kontainer/peti kemas yang akan masuk ke Pelabuhan Pangkal Balam ini.


69

Jumlah kontainaer per kapal = Total kontainer = Jumlah kontainer per kapal x Jumlah kapal yang berlabuh = 625 x 3 = 1875 bh Selain itu dalam perancangan layout lapangan penumpukan juga perlu diperhatikan waktu yang dibutuhkan untuk proses bongkar muat dari dermaga ke lapangan penumpukan maupun sebaliknya yang mana nantinya akan menentukan jumlah kunjungan kapal setiap harinya. Dalam menentukan waktu tersebut dipengaruhi oleh service time dari masing-masing alat berat dan kendaraan yang beroperasi. Berikut ini adalah penjabaran waktu yang diperlukan dari datangnya kapal sampai perginya kapal: Waktu datang Dalam menentukan waktu datang dari kapal ini memperhitungkan jarak tempuh maksimum dengan kecepatan kapal sebagai berikut S = 700 m V = 0,5 m/s (asumsi) t=

Waktu operasi dari Container-Crane Mengunci peti kemas di kapal

= 10 detik

Mengangkat peti kemas dari kapal

= 25 detik

Menggeser peti kemas dari kapal ke posisi truk trailer

= 30 detik

Menurunkan peti kemas ke atas truk trailer

= 10 detik

Melepaskan kunci di atas truk trailer

= 10 detik

Mengembalikan posisi spreader ke atas peti kemas

= 60 detik + 145 detik

Untuk proses bongkar dan muat dari 1 kapal (625 kontainer/peti kemas) menggunakan 2 container crane. Container crane ini dapat mengangkat 2 kontainer sekaligus, maka waktu yang diperlukan adalah 2 x 145 detik x 157 = 45530 detik


70

Waktu operasi truk trailer dan Rubber Tyred Gantry Crane Mengunci peti kemas di atas truk trailer

= 10 detik

Mengangkat peti kemas dari truk trailer

= 20 detik

Menggeser peti kemas ke lapangan penumpukan

= 15 detik

Menurunkan peti kemas di lapangan penumpukan

= 10 detik

Meletakkan peti kemas di atas lapangan penumpukan

= 10 detik

Mengembalikan posisi spreader ke atas truk trailer

= 40 detik + = 105 detik

Karena 1 kapal mengangkut 625 kontainer dan truk trailer yang tersedia untuk masing-masing kapal adalah 20 buah dan hanya bisa mengangkut 2 kontainer/peti kemas maka setiap truk trailer harus bolak-balik mengangkut kontainer dari dermaga ke lapangan penumpukan dan sebaliknya sebanyak 16 kali sehingga waktu yang dibutuhkan adalah 16 x 105 detik = 1680 detik

Waktu tunggu = 0,5 jam = 1800 detik Waktu tunggu 1 jam ini diasumsikan karena jumlah truk trailer yang tersedia di dermaga terbatas untuk proses bongkar peti kemas dari kapal dan muat peti kemas ke kapal sehingga dibutuhkan waktu tempuh trailer untuk bolak-balik dari dermaga ke lapangan penumpukan

Total waktu per kapal = 350 detik + 45530 detik + 1680 detik + 1800 detik = 49360 detik = 14 jam

Pada proses perancangan ini diasumsikan bahwa waktu operasi dari Pelabuhan Pangkal Balam adalah 1 hari penuh atau 24 jam sehingga dengan total waktu operasi kapal setiap kunjungannya ke pelabuhan adalah 14 jam maka akan ada sekitar 2 kali kunjungan kapal yang mana pada sekali kunjungan ke pelabuhan terdiri dari 3 kapal kontainer yang akan berlabuh. Dengan memperhatikan arus masuk dan keluar dari kontainer/peti kemas tersebut maka lapangan penumpukan di Pelabuhan Pangkal Balam akan dirancang untu menampung 2000 TEUs.


71

Berikut ini adalah perancangan layout dan alur pergerakan truk trailer di lapangan penumpukan proyek Pelabuhan Pangkal Balam

Gambar 2.2 Layout Lapangan Penumpukan Area penumpukan peti kemas tersebut dirancang untuk dioperasikan dengan kondisi sebagai berikut: 

Sistem operasional peralatan stacking/unstacking menggunakan Rubber Tyred Gantry Crane dengan chassis yang mana Rubber Tyred Gantry Crane ini digunakan untuk satu blok kontainer/peti kemas.

Gambar 2.3 Sistem Operasional Lapangan Penumpukan 

Lapangan penumpukan tersebut terdiri dari 8 blok yang mana tiap satu blok terdiri dari 50 ground slot (GS) ditambah 1 jalur truk trailer 3 m dan 1 GS menerima beban maksimum 5 stacks (tiers)



Lebar 1 GS mencapai 2,5 m; panjang 1 GS mencapai 6,1 m; lebar jalur roda Rubber Tyred Gantry Crane 1,5 m pada masing-masing sisi



Beban peti kemas pada area penumpukan tertumpu pada keempat sudut dibawahnya (corner castings) yang berukuran 178 mm x 162 mm jadi luas


72

bidang kontak empat corner castings yang bertemu mencapai 356 mm x 324 mm 

Mobilisasi container/peti kemas untuk keluar dan masuk lapangan penumpukan menggunakan truk trailer dengan jalur satu arah dan searah jarum jam.



Untuk pengangkutan peti kemas dari dermaga ke lapangan penumpukan menggunakan truk trailer tipe WB-15. Pemilihan truk trailer ini dikarenakan agar dapat mengangkut dua buah kontainer/peti kemas sekaligus untuk efisiensi waktu proses bongkar dan muat dari kapal ke lapangan penumpukan maupun sebaliknya.



Dalam merancang layout lapangan penumpukan in perlu diperhatikan pula jarak minimum perputaran (manuver) dari truk trailer sehingga nantinya akan mempermudah akses mobilitas dari truk trailer untuk mengangkut kontainer di lapangan penumpukan. Berikut ini spesifikasi dari truk trailer yang digunakan di lapangan

penumpukan proyek Pelabuhan Pangkal Balam

Tabel 2.1 Spesifikasi Truk Trailer


73

Gambar 2.4 Dimensi Truk Trailer WB-15

Gambar 2.5 Jalur Perputaran (Manuver) Truk Trailer WB-15 Berikut ini adalah detail tampak atas dari satu blok kontainer, potongan memanjang dan melintang dari lapangan penumpukan di Pelabuhan Pangkal Balam:


74

Gambar 2.6 Detail Tampak Atas Satu Blok Kontainer

Gambar 2.7 Potongan Melintang (A) Area Penumpukan Kontainer

Gambar 2.8 Potongan Memanjang (B) Lapangan Penumpukan Kontainer


75

2.2 Dimensi Konstruksi Pada proyek Pelabuhan Pangkal Balam ini, struktur perkerasan lapangan penumpukan menggunakan concrete block sebagai lapis aus harus dipasang diatas lapis pondasi agregat sebagai lapis pondasi bawah. Lapis pondasi agregat umumnya terdiri dari campuran sirtu dengan batu pecah yang bertujuan untuk meningkatkan interlocking. Pendekatan metode perancangan perkerasan kaku agak berbeda dengan perkerasan lentur yang mana perkerasan kaku mempunyai tebal yang relative tipis dibandingkan dengan tebal lapis tanah dasar karena modulus elastisitas dari beton sebagai material perkerasan kaku lebih besar dari material pondasi dan tanah sehingga bagian terbesar yang menyerap tegangan akibat beban adalah pelat beton itu sendiri. Perancangan perkerasan dari lapangan penumpukan ini terdiri dari concrete block sebagai lapis permukaan (perkerasan atas) dan sirtu (pasir batu) sebagai lapis pondasi bawah (sub-base). Berikut ini adalah susunan lapisan perkerasan kaku (rigid pavement)

Selain itu perancangan perkerasan pada lapangan penumpukan ini berdasarkan pengelompokkan area yaitu area penumpukan dan area jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC). Untuk merancang perkerasan kaku di lapangan penumpukan, daya dukung tanah dasar (subgrade) diperoleh dari nilai CBR yaitu 5% meskipun pada umumnya dilakukan dengan menggunakan nilai (k) yaitu modulus reaksi tanah dasar. Berdasarkan grafik dibawah ini dapat dilihat bahwa modulus reaksi tanah dasar dari lapisan subgrade adalah 38 kPa/mm


76

. Gambar 2.9 Grafik Modulus Reaksi Tanah Dasar untuk Lapisan Subgrade

Struktur perkerasan kaku hanya mempunyai lapis pondasi bawah sedangkan lapis pondasi atas tidak begitu diperlukan seperti pada perkerasan lentur. Lapis pondasi bawah pun harus memiliki kekuatan yang cukup untuk menjamin duduknya pelat beton pada bidang rata dan mampu mengatasi pumping dan infiltrasi air dari bawah pondasi. Untuk menentukan tebal pondasi bawah minimum pada perkerasan kaku dibutuhkan beberapa parameter yaitu nilai CBR dari tanah sebesar 5% dan lalu lintas rencana berupa jumlah sumbu kendaraan niaga harian (JSKNH) sebesar 4,17 x 107. Berikut ini adalah grafik untuk menentukan tebal pondasi bawah minimum

Gambar 2.10 Grafik Penentuan Tabel Pondasi Bawah Minimum


77

Berdasarkan grafik tersebut dapat dilihat bahwa tebal pondasi bawah minimum yang digunakan adalah 12,5 - 15 cm dengan menggunakan bahan pengikat yaitu berupa semen yang biasa disebut Cement Treated Sub Base (CTSB). Selain itu, pada lapangan penumpukan ini juga perlu dirancang pelat yang berfungsi untuk memikul beban lalu lintas yang bekerja di atasnya serta mendistribusikan beban ke lapisan di bawahnya. Pelat yang digunakan merupakan pelat bersambung menerus dengan tulangan karena beban yang terjadi merupakan beban merata dari tumpukan container/peti kemas. Untuk mendapatkan pelayanan maksimal dari perkerasan kaku, pelat beton harus terjamin mempunyai landasan yang kuat dan uniform. Dalam merancang perkerasan kaku di lapangan penumpukan ini perlu ditentukan tebal pelat yang diperlukan. Beban tumpukan container berpusat pada corner casting di keempat sudutnya sehingga nantinya pelat beton akan ditempatkan pada jalur corner casting dari tumpukan container.

Gambar 2.11 Tampak Samping Kontainer

Gambar 2.12 Tampak Atas Kontainer


78

Dalam merancang perkerasan kaku di lapangan penumpukan ini perlu ditentukan tebal pelat yang diperlukan yang mana perancangan perkerasan kakunya berdasarkan pengelompokan area yaitu area penumpukan kontainer, area lalu lintas truk trailer, dan area jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC). Berikut ini adalah proses perancangan perkerasan kaku (rigid pavement) pada lapangan penumpukan pada proyek Pelabuhan Pangkal Balam : a.

Menentukan peranan perkerasan jalan, yaitu sebagai lapangan penumpukan dan lalu lintas truk trailer

b.

Menentukan jumlah lajur bagian lapangan penumpukkan yang dilintasi truk trailer dan bagian yang dibebani oleh beban statik. Jumlah jalur yang dilalui adalah 6 lajur

c.

Menentukan usia rencana perkerasan kaku, ditentukan usia rencana : 20 tahun

2.2.2 Area Penumpukan Kontainer 

Perencanaan tebal perkerasan : Menentukan mutu beton rencana

r (MPa) 

agar sesuai standar :

= 0,62

Menentukan beban lalu lintas rencana : Beban Statis Beban tumpukan container Penumpukkan container sebanyak 5 tumpuk (layer). Ukuran container adalah container 20 feet.


79

Anggap container ini memiliki dua sumbu perletakan di kedua ujung, dengan asumsi perbandingan terhadap konfigurasi sumbu kendaraan :



Sumbu depan (STRT)

:

Sumbu belakang (STRT)

:

Menghitung beban lalu lintas rencana Jumlah

Jenis Kendaraan

Kendaraan

Sumbu

Container

250

500

Jumlah

250

500



Beban Sumbu (ton) tengah tengah depan belakang depan blkng 13,165 0 0 13,165

depan STRG

Konfigurasi Sumbu tengah tengah belakang depan blkng 0 0 STRG

Menentukan jumlah sumbu kendaraan niaga : i = faktor pertumbuhan lalu lintas (3 %) n = umur rencana = 20 tahun

26.87

Koefisien Distribusi (Cd) untuk 5 lajur 2 arah adalah 0.425


80





Menghitung jumlah Repetisi Beban Konf Sumbu

Beban Sumbu

% Konf Sumbu

Jml Repetisi

STRG

13,16

50

1042052,188

STRG

13,16

50

1042052,188

Menentukan kekuatan dan ketebalan plat beton Dengan nilai CBR 5%, direncanakan sedemikian sehingga % fatigue kurang dari 100%. Dengan menggunakan iterasi, misal, perkiraan tebal pelat sebesar 260 mm > 150 mm (minimum yang disyaratkan), dapat dilanjutkan ke perhitungan :

Koef Sumbu

Beban Sumbu

Beban Rencana

Repetisi Beban

Teg Terjadi (Mpa )

Perbandingan Teg

STRG STRG

13,16 13,16

14,476 14,476

50 50

1,8 1,8

0,5 0,5

Jlm izin repetisi Beban tak hingga tak hingga Jumlah

%fatigue

Dengan tebal pelat = 26 cm, ternyata jumlah fatigue 0 < 100 %, maka tebal pelat beton minimal yang harus digunakan adalah 26 cm. Namun untuk faktor keamanan tebal pelat yang digunakan pada area penumpukan adalah 30 cm.

Berikut ini adalah susunan lapisan perkerasan pada area penumpukan kontainer/peti kemas di Pelabuhan Pangkal Balam

Gambar 2.13 Susunan Lapisan Perkerasan Pada Area Penumpukan Kontainer


0 0 0

81

2.2.3 Area Lalu Lintas Truk Trailer 


r (MPa) 


= 0,62

Menentukan beban lalu lintas rencana : Beban Dinamis Beban truk trailer beserta muatan container Konfigurasi Sumbu

Sumber: Manual Perkerasan Jalan dengan Alat Benkelman bean No. 01/MN/BM/83

Perhitungan konfigurasi sumbu : Truk Semi Trailer 1.2 – 2.2 dengan beban 2330 kg + 24000 kg = 26330 kg = 26.33 ton Sumbu depan (STRT)

:

Sumbu tengah depan (STRG)

:

Sumbu tengah belakang (STRG)

:

Sumbu belakang (STRG)

:


82

Sumber: Standar Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan, Bina Marga 1992 


Jenis Kendaraan Truk Semi Trailer Jumlah



Kendaraan

Sumbu

depan

60

240

4,7394

60

240

Beban Sumbu (ton) tengah tengah belakang depan blkng 7,3724

7,1091

depan

7,1091

Konfigurasi Sumbu tengah tengah belakang depan blkng

STRT

STRG

STRG


26.87




Menghitung jumlah Repetisi Beban Konf Sumbu STRT STRG STRG STRG

Beban Sumbu 4,7394 7,3724 7,1091 7,1091

% Konf Sumbu 0,25 0,25 0,25 0,25

Jml Repetisi 2353,812 2353,812 2353,812 2353,812


STRG

83




Koef Sumbu

Beban Sumbu

Beban Rencana

Repetisi Beban

Teg Terjadi (Mpa )

Perbandingan Teg

STRT

4,7394

5,21334

49084,88901

1,65

0,46

STRG

7,3724

8,10964

76354,27179

1,8

0,5

STRG

7,1091

7,82001

73627,33351

1,74

0,48

STRG

7,1091

7,82001

73627,33351

1,74

0,48

Jlm izin repetisi Beban tak hingga tak hingga tak hingga tak hingga Jumlah

%fatigue


Berikut ini adalah susunan lapisan perkerasan pada area penumpukan kontainer/peti kemas di Pelabuhan Pangkal Balam

Gambar 2.14 Susunan Lapisan Perkerasan Pada Area Lalu Lintas Truk Trailer


0

84

2.2.4 Area Jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC)

Area jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC) merupakan area yang digunakan sebagai lintasan Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC) untuk menyusun peti kemas/kontainer pada blok di lapangan penumpukan. Beban per roda untuk Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC) dengan 8 roda mencapai 25 ton sedangkan tekanan pada permukaannya mencapai 1,56 N/ mm2. Lebar jalur pergerakannya mencapai 1,5 m setiap sisi dengan rentang sisi dalam (inner span) sekitar 20,8 m. Untuk tinggi tumpukan maksimum 5 stack dengan beban pada perkerasan akibat dudukan pada satu sudut peti kemas memiliki berat 91440 kg, dengan reduction in gross weight 20% maka akan menghasilkan contact stress (tegangan permukaan yang terjadi pada bagian atas permukaan adalah 7,78 N/mm2

Tabel 2.2 Beban Terpusat Dibawah Tumpukan Kontainer Perhitungan daya dukung tanah disusun terhadap kemampuan tegangan tanah terhadap gaya luar. Sistem perkerasan dibutuhkan pada jalur yang dilalui kendaraan serta menyesuaikan ketebalan sistem lapisan perkerasan di sekitarnya untuk melindungi permukaan dari tergerus air. Kemampuan lahan lapangan penumpukan ini perlu idcek berdasarkan kekuatannya dalam mendukung beban yang bekerja diatasnya. Dilakukan pengecekan terhadap kemampuan daya dukung tanah agar tanah tidak mengalami settlement saat dibebani peti kemas.


85

Tegangan luar maksimum yang terjadi akibat pertemuan 4 sudut peti kemas mencapai 91440 kg x 4 = 365760 kg = 365,76 ton. Untuk luasan area penumpukan peti kemas adalah (178 mm x 2) x (162 mm x 2) = 356 mm x 324 mm = 35 cm x 32 cm sehingga tegangan yang diperoleh adalah 365,76 ton / (35 x 32 cm2) = 0,3266 ton/cm2 = 32,66 N/mm2. Berdasarkan perhitungan tersebut maka dapat dilihat bahwa penggunaan concrete block sangat tepat sebagai lapisan perkerasan pada lapangan penumpukan di Pelabuhan Pangkal Balam ini karena kuat tekan dari concrete block yang digunakan memenuhi dan mampu menahan tekanan tersebut yaitu 35 MPa = 35 N/mm2 Untuk mengetahui kebutuhan perkerasan pada area jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC) perlu ditentukan terlebih dahulu critical damaging effect dengan satuan PAWL berdasarkan rumus sebagai berikut: D= Dimana W : maximum wheel load (25000 kg) P : maximum type pressure (0,8 N/ mm2) Sehingga critical damaging effectnya adalah D= Dengan mengetahui critical damaging effect dapat ditentukan pula Load Classification Index (LCI) dari tabel berikut ini:

Tabel 2.3 Load Classification Index (LCI) Sehingga design lifenya adalah : L = 250 x 52 x 20 x 0.75 = 195000


86

Sistem perkerasan sudah ditetapkan berupa rigid pavement dengan lapisan permukaan (surface) dari paving block setebal 100 mm. Base course dari bahan Concrete Treated Base (CTB) atau dari lean concrete K 125 dengan compressive strength 12.0 N/mm² dan flexural strength 2 N/mm², modulus elastisitas 35000 N/mm². Tebal base course yang dibutuhkan kurang lebih 35 cm.

Gambar 2.15 Grafik Penentuan Tebal Base Course

Jadi, untuk perancangan sistem perkerasan untuk area jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC) terdiri dari 

Tebal paving block



Sand Bedding setebal : 5 cm



CTB setebal

: 10 cm

: 35 cm

Berikut ini adalah susunan lapisan perkerasan untuk area jalur Rubber Tyred Gantry Crane (RTGC) di Pelabuhan Pangkal Balam


87

Gambar 2.16 Susunan Lapisan Perkerasan pada Area Jalur RTGC

Selain itu, pada lapangan penumpukan ini dilakukan perhitungan penurunan (settlement). Menurut Bowles (1997), besarnya penurunan arah vertikal dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

ΔV = Δq = Dimana : ΔV

= Penurunan Vertikal (cm)

Δq

= Tegangan yang timbul (ton/cm2)

L

= Luas pelat (cm2)

Es

= Modulus Elastisitas = C1 (N+C2)

Nilai-nilai C2 (konstanta) = 15, nilai C1 = 500 dapat diterapkan, dan N merupakan nilai hasil uji SPT di lapangan yang mana berdasarkan data sekunder diperoleh nilai SPT untuk Pelabuhan Pangkal Balam adalah 4,75. Untuk menghitung penurunan (settlement) dari lapangan penumpukan, digunakan pendekatan bahwa beban tumpukan kontainer akan ditahan oleh pelat berukuran 2,5 m x 20 m


88

2.3 Perancangan Penulangan Tujuan dasar distribusi penulangan baja bukan untuk mencegah terjadinya retak pada pelat beton, tetapi untuk membatasi lebar retakan yang timbul pada daerah dimana beban terkonsentrasi agar tidak terjadi pembelahan plat beton pada daerah retak tersebut, sehingga kekuatan plat tetap dapat dipertahankan. Banyaknya tulangan baja yang didistribusikan sesuai dengan kebutuhan yang ditentukan oleh jarak sambungan susut, dalam hal ini dimungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi jumlah sambungan melintang yang dapat meningkatkan kenyamanan. Dalam perancangan lapangan penumpukan di Pelabuhan Pangkal Balam ini digunakan jenis penulangan pada perkerasan menerus dengan tulangan. Jenis tulangan yang digunakan pada pelat beton antara lain :

a.

Penulangan Memanjang Presentase tulangan memanjang dihitung dari persamaan :

Dimana: Ps: presentase tulangan memanjang yang dibutuhkan terhadap penampang beton (%) : kuat tarik lentur beton yang digunakan 0,4 – 0,5 : tegangan leleh rencana baja (berdasarkan SNI’91,

n: angka ekivalen antara baja dan beton = F: koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan di bawahnya : modulus elastisitas baja (berdasarkan SNI’91 digunakan 20000 MPa : modulus elastisitas beton (berdasarkan SNI’91 digunakan 4700 MPa


89

Presentase minimum tulangan memanjang pada perkerasan beton menerus adalah 0,6% dari luas penampang beton. Jarak antara retakan pada perkerasan beton menerus dengan tulangan dapat dihitung dengan persamaan:

Dimana: Lcr: jarak teoritis antara retakan (meter), jarak optimum antara 1-2 meter p: luas tulangan memanjang per satuan luas beban : tegangan lekat antara tulangan dengan beton dalam MPa. Besaran lekat lentur yang dipakai dalam praktis, menurut ACI 1963 untuk tulangan dengan d (diameter)

35,7 mm

Tegangan lekat dasar : d (diameter tulangan) dalam cm S: koefisien susut beton, umumnya dipakai antara (0,0005 – 0,0006) untuk pelat perkerasan jalan : kuat tarik lentur beton yang digunakan 0,4 – 0,5 , dalam MPa n: angka ekivalen antara baja dan beton = F: koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan di bawahnya u: keliling penampang tulangan per satuan luas tulangan = (dalam meter) : modulus elastisitas beton (berdasarkan SNI’91 digunakan 4700 MPa

b.

Tulangan Melintang Nilai koefisien Gesekan antara plat beton semen dengan lapis pondasi di bawahnya dapat dilihat pada tabel yang terlampir dibawah ini. Luas tulangan melintang dihitung dari persamaan :


90

Jenis Pondasi

Faktor Gesekan (F)

BURTU, LAPEN dan

2.2

konstruksi sejenis



Aspal Beton , LATASTON

1.8

Stabilisasi kapur

1.8

Stabilisasi aspal

1.8

Stabilisasi semen

1.8

Koral sungai

1.5

Batu pecah

1.5

Sirtu

1.2

Tanah

0.9

Presentase Tulangan Memanjang Tebal pelat beton

= 300 mm

Lebar pelat

= 12,5 m (untuk 5 baris GS container dalam 1 blok)

Panjang pelat

= 61 m (untuk 10 baris GS container dalam 1 blok)

n

=7 = 35 MPa

F

= 1,2 (untuk sirtu) = 3,6 MPa = 0,5

S

MPa

= 0,0005 = 390 MPa

Luas tulangan minimum As = 0,6%  As min = 0,006 x 300 x 1000 = 1800

/ m lebar


91



Pemeriksaan Jarak Teoritis Antara Retakan Dengan menggunakan tulangan

 As = 1570,8

/ m

lebar =: = 4700

u=

Tulangan memanjang yang digunakan adalah 

Tulangan Melintang

Luas tulangan minimum As = 0,14 %  As min = 0,0014 x 300 x 1000 = 420 Tulangan melintang yang digunakan adalah

2.4 Perancangan Sambungan Sambungan ditempatkan pada perkerasan beton untuk menyiapkan tempat muai dan susut beton akibat terjadinya tegangan yang disebabkan oleh perubahan lingkungan (suhu dan kelembaban), gesekan, dan keperluan konstruksi. Sambungan yang digunakan antara lain : a.

Dowel (Ruji) Dowel merupakan batang baja tulangan polos maupun profil yang digunakan sebagai sarana penyambung/pengikat pada beberapa jenis sambungan pelat beton perkerasan jalan. Dowel dipasang pada sambungan


92

melintang. Dowel berfungsi sebagai penyalur beban pada sambungan yang dipasang dengan separuh panjang terikat dan separuh panjang dilumasi atau dicat untuk memberikan kebebasan geser. Berikut tabel dimensi standar dowel.

Tabel 2.4 Dimensi Standar Dowel Principle of Pavement Design by Yoder & Witczak, 1975

Gambar 2.17 Penampang Melintang Penggunaan Dowel Pada Perkerasan Kaku

b.

Batang Pengikat (Tie Bar) Adalah potongan baja profil yang dipasang pada sambungan lidah-alur untuk mengikat pelat agar tidak bergerak horizontal. Batang pengikat dipasang pada sambungan memanjang. Berikut tabel dimensi Tie Bar :


93

Tabel 2.5 Dimensi Tie Bar

Gambar 2.18 Penampang Melintang Perkerasan Kaku dengan Tie

Bar

Gambar 2.19 Joint Reinforced



Perancangan Dowel

Untuk ketebalan pelat rencana sebesar 300 mm, maka diameter dowel yang digunakan adalah 38 mm, panjang 450 mm, dan dipasang pada jarak 300 mm.

Berikut ini perancangan dowel pada lapangan penumpukan Pelabuhan Pangkal Balam:


94

Gambar 2.20 Perancangan Dowel Pada Lapangan Penumpukan 

Perancangan Tie Bar

Untuk ketebalan pelat rencana sebesar 300 mm (12 inch), dengan menggunakan baja mutu Grade 40 berdiameter ½ inch (13 mm) maka panjang tie bar yang dibutuhkan adalah 25 cm untuk lebar lajur 32 ft = 1 meter.

Berikut ini perancangan tie bar pada lapangan penumpukan Pelabuhan Pangkal Balam:


95

Gambar 2.21 Perancangan Tie Bar pada Lapangan Penumpukan

2.5 Penurunan (Settlement) Pada Lapangan Penumpukan Selain itu, pada lapangan penumpukan ini juga dilakukan perhitungan terhadap penurunan (settlement) yang dapat terjadi akibat beban tumpukan kontainer yang sangat besar. Dalam perhitungan penurunan (settlement) ini digunakan pendekatan bahwa beban tumpukan kontainer akan ditahan oleh pelatpelat beton berukuran 2,5 m x 20 m dengan ketebalan 0,3 m. Berikut ini adalah perhitungan penurunan (settlement) pada lapangan penumpukan.

Immediate Settlement Dihitung dengan rumus:

Pada pelat berukuran 2,5 m x 20 m terdapat 3 x 5 kontainer yang mana 1 tumpukan yang terdiri dari 5 kontainer memiliki beban 228,6 kN sehingga total beban yang diterima oleh pelat tersebut adalah 457,2 kN x 3 = 1371,6 kN sehingga diperoleh tegangan yang diteruskan perkerasan sebesar 137,16 ton/ (2,5 x 20 m2) = 2,74 ton/m2.


96



Lapisan 1 Silty Clay, 0-13,5 m Modulus Oedometrik:

Nilai Penurunan:



Lapisan 2 Silty Sand, 13,5-15 m

Nilai Penurunan:

Total Immediate Settlement S= S1 + S2 = 0,138 + 0,00104 = 0,139 m~ 0,14 m


97

BAB 3 PARKIR

3.1 Konsep dan Pendekatan Perhitungan Dalam perancangan lapangan parkir proyek Pelabuhan Pangkal Balam perlu ditentukan luas lapangan parkir yang tersedia di lokasi tersebut sehingga dapat diketahui satuan ruang parkir (STP) yang dibutuhkan pada proyek ini. Lapangan parkir pada proyek Pelabuhan Pangkal Balam ini disediakan untuk keperluan truk trailer yang sedang menunggu proses bongkar muat, parkir peralatan bantu labuh, dan parkir untuk kendaraan personil. Untuk menentukan luas lapangan parkir di Pelabuhan Pangkal Balam ini dipengaruhi oleh kebutuhan area parkir. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya lapangan parkir ini dirancang untuk menampung truk trailer yang mana 1 truk trailer membutuhkan satuan ruang parkir dengan ukuran 350 cm x 1700 cm. Di Pelabuhan Pangkal Balam ini setiap dermaga membutuhkan 20 truk trailer untuk melayani proses bongkar muat kontainer/peti kemas. Dalam perancangan lapangan parkir ini harus diperhatikan pula turnover dari truk trailer tersebut yang mana pada proses bongkar muat container di pelabuhan ini arus masuk dan keluar dari truk trailer harus ditentukan sehinggan nantinya lapangan parkir yang dirancang dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa di setiap dermaga pelabuhan dibutuhkan 20 truk trailer yang mana dalam hal ini dikondisikan pada saat kapal berlabuh hanya ada 10 truk trailer yang standby di setiap dermaga untuk mengangkut kontainer ke lapangan penumpukan sehingga truk trailer lainnya menunggu giliran proses bongkar muat di lapangan parkir. Dengan kondisi seperti itu maka lapangan parkir di Pelabuhan Pangkal Balam ini dirancang untuk menampung 30 truk trailer baik yang bermuatan kontainer maupun yang tidak bermuatan (kosong). Selain itu dalam perancangan lapangan parkir ini juga perlu ditentukan pola parkir, jalur gang dan jalur sirkulasi serta jalan masuk dan keluar sehingga mobilisasi dari truk trailer tersebut lebih teratur dan tidak mengganggu jalannya aktivitas-aktivitas lain di pelabuhan tersebut.serta memberikan kenyamanan bagi


98

para pengguna fasilitas lainnya. Pada perancangan lapangan parkir ini, pola parkir yang digunakan adalah pola parkir dua sisi dengan sudut 90o karena ketersedian ruang yang ada cukup memadai dan dari segi efektivitas ruang posisi sudut 90o yang paling menguntungkan serta mempunyai daya tampung yang lebih banyak dari posisi paralel.

Gambar 3.1 Pola Parkir Dua Sisi dengan sudut 90o Jalur gang yang digunakan dianggap sebagai jalur sirkulasi yang mana panjangnya tidak lebih dari 100 m sedangkan untuk lebar dari jalur gang ditentukan berdasarkan pola parkir dan satuan ruang parkir (SRP) dari kendaraan yaitu sekitar 10 m. Ukuran lebar pintu masuk dan keluar dari lapangan parkir ini dirancang dengan lebar 3 m dan panjangnya harus dapat menampung 3 mobil berurutan dengan jarak antarmobil (spacing) sekitar 1,5 m. Pada perancangan lapangan parkir ini, pintu masuk dan keluar dibuat secara terpisah namun terletak pada satu ruas jalan. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi antrian apabila kendaraan ingin masuk ataupun keluar dari lapangan parkir sehingga mobilisasi kendaraan bisa berjalan lebih efektif.


99

Gambar 3.2 Pola Pintu Masuk dan Keluar Lapangan Parkir

Berikut ini adalah layout dan alur pergerakan truk trailer dari lapangan parkir di Pelabuhan Pangkal Balam:

Gambar 3.3 Layout Lapangan Parkir

Tidak berbeda jauh dengan lapangan penumpukan, perancangan perkerasan dari lapangan parkir menggunakan rigid pavement (perkerasan kaku) dengan menggunakan material berupa concrete block sedangkan yang


100

membedakan adalah beban yang bekerja diatas lapisan permukaan/ perkerasan lapangan parkir lebih kecil dibandingkan dengan beban di lapangan penumpukan. Beban yang bekerja pada lapangan parkir merupakan beban kendaraan yaitu truk trailer WB-15 dengan spesifikasi yang telah dijelaskan sebelumnya.

3.2 Dimensi Konstruksi Dalam merancang perkerasan kaku di lapangan parkir ini perlu ditentukan tebal pelat yang diperlukan. Berikut ini adalah perhitungan tebal perkerasan kaku (rigid pavement) di lapangan parkir pada proyek Pelabuhan Pangkal Balam : 


r (MPa) 


= 0,62

Menentukan beban lalu lintas rencana : Beban Dinamis Beban truk trailer beserta muatan container Konfigurasi Sumbu

Sumber: Manual Perkerasan Jalan dengan Alat Benkelman bean No. 01/MN/BM/83


101

Perhitungan konfigurasi sumbu : Truk Semi Trailer 1.2 – 2.2 dengan beban 2330 kg + 24000 kg = 26330 kg = 26.33 ton Sumbu depan (STRT)

:

Sumbu tengah depan (STRG)

:

Sumbu tengah belakang (STRG)

:

Sumbu belakang (STRG)

:

Sumber: Standar Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan, Bina Marga 1992 


Jenis Kendaraan Truk Semi Trailer Jumlah



Kendaraan

Sumbu

depan

30

120

4,7394

30

120

Beban Sumbu (ton) tengah tengah belakang depan blkng 7,3724

7,1091

7,1091

depan STRT

Konfigurasi Sumbu tengah tengah belakang depan blkng STRG

STRG


26.87



STRG

102





Menghitung jumlah Repetisi Beban Konf Sumbu

Beban Sumbu

% Konf Sumbu

Jml Repetisi

STRT

4,7394

0,25

2059,5855

STRG

7,3724

0,25

2059,5855

STRG

7,1091

0,25

2059,5855

STRG

7,1091

0,25

2059,5855


Koef Sumbu

Beban Sumbu

Beban Rencana

Repetisi Beban

STRT STRG STRG STRG

4,7394 7,3724 7,1091 7,1091

5,21334 8,10964 7,82001 7,82001

2059,5855 2059,5855 2059,5855 2059,5855

Teg Terjadi (Mpa ) 1,65 1,8 1,74 1,74

Perbandingan Teg 0,46 0,5 0,48 0,48

Jlm izin repetisi Beban tak hingga tak hingga tak hingga tak hingga Jumlah

%fatigue



0

103

Berikut ini adalah susunan lapisan perkerasan pada lapangan parkir di Pelabuhan Pangkal Balam

Gambar 3.4 Susunan Perkerasan Lapangan Parkir

3.3 Perancangan Penulangan Tujuan dasar distribusi penulangan baja bukan untuk mencegah terjadinya retak pada pelat beton, tetapi untuk membatasi lebar retakan yang timbul pada daerah dimana beban terkonsentrasi agar tidak terjadi pembelahan plat beton pada daerah retak tersebut, sehingga kekuatan plat tetap dapat dipertahankan. Banyaknya tulangan baja yang didistribusikan sesuai dengan kebutuhan yang ditentukan oleh jarak sambungan susut, dalam hal ini dimungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi jumlah sambungan melintang yang dapat meningkatkan kenyamanan. Dalam perancangan lapangan penumpukan di Pelabuhan Pangkal Balam ini digunakan jenis penulangan pada perkerasan menerus dengan tulangan. Jenis tulangan yang digunakan pada pelat beton antara lain :

a.

Penulangan Memanjang Presentase tulangan memanjang dihitung dari persamaan :

Dimana: Ps: presentase tulangan memanjang yang dibutuhkan terhadap penampang beton (%)


104

: kuat tarik lentur beton yang digunakan 0,4 – 0,5 : tegangan leleh rencana baja (berdasarkan SNI’91,

n: angka ekivalen antara baja dan beton = F: koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan di bawahnya : modulus elastisitas baja (berdasarkan SNI’91 digunakan 20000 MPa : modulus elastisitas beton (berdasarkan SNI’91 digunakan 4700 MPa

Presentase minimum tulangan memanjang pada perkerasan beton menerus adalah 0,6% dari luas penampang beton. Jarak antara retakan pada perkerasan beton menerus dengan tulangan dapat dihitung dengan persamaan:

Dimana: Lcr: jarak teoritis antara retakan (meter), jarak optimum antara 1-2 meter p: luas tulangan memanjang per satuan luas beban : tegangan lekat antara tulangan dengan beton dalam MPa. Besaran lekat lentur yang dipakai dalam praktis, menurut ACI 1963 untuk tulangan dengan d (diameter)

35,7 mm

Tegangan lekat dasar : d (diameter tulangan) dalam cm S: koefisien susut beton, umumnya dipakai antara (0,0005 – 0,0006) untuk pelat perkerasan jalan : kuat tarik lentur beton yang digunakan 0,4 – 0,5 , dalam MPa n: angka ekivalen antara baja dan beton = F: koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan di bawahnya u: keliling penampang tulangan per satuan luas tulangan = (dalam meter)


105

: modulus elastisitas beton (berdasarkan SNI’91 digunakan 4700 MPa

b.

Tulangan Melintang Nilai koefisien Gesekan antara plat beton semen dengan lapis pondasi di bawahnya dapat dilihat pada tabel yang terlampir dibawah ini. Luas tulangan melintang dihitung dari persamaan :

Jenis Pondasi

Faktor Gesekan (F)

BURTU, LAPEN dan

2.2

konstruksi sejenis



Aspal Beton , LATASTON

1.8

Stabilisasi kapur

1.8

Stabilisasi aspal

1.8

Stabilisasi semen

1.8

Koral sungai

1.5

Batu pecah

1.5

Sirtu

1.2

Tanah

0.9

Presentase Tulangan Memanjang Tebal pelat beton

= 200 mm

Lebar pelat

= 17 m

Panjang pelat

= 35 m

n

=7 = 35 MPa

F

= 1,2 (untuk sirtu) = 3,6 MPa = 0,5

MPa


106

S

= 0,0005 = 390 MPa

Luas tulangan minimum As = 0,6%  As min = 0,006 x 200 x 1000 = 1200



/ m lebar

Pemeriksaan Jarak Teoritis Antara Retakan Dengan menggunakan tulangan

 As = 1570,8

/ m

lebar =: = 4700

u=

Tulangan memanjang yang digunakan adalah 

Tulangan Melintang

Luas tulangan minimum As = 0,14 %  As min = 0,0014 x 200 x 1000 = 280 Tulangan melintang yang digunakan adalah


107

3.4 Perancangan Sambungan Sambungan ditempatkan pada perkerasan beton untuk menyiapkan tempat muai dan susut beton akibat terjadinya tegangan yang disebabkan oleh perubahan lingkungan (suhu dan kelembaban), gesekan, dan keperluan konstruksi. Sambungan yang digunakan antara lain : Sambungan ditempatkan pada perkerasan beton untuk menyiapkan tempat muai dan susut beton akibat terjadinya tegangan yang disebabkan oleh perubahan lingkungan (suhu dan kelembaban), gesekan, dan keperluan konstruksi. Sambungan yang digunakan antara lain :

a.

Dowel (Ruji) Dowel merupakan batang baja tulangan polos maupun profil yang digunakan sebagai sarana penyambung/pengikat pada beberapa jenis sambungan pelat beton perkerasan jalan. Dowel dipasang pada sambungan melintang. Dowel berfungsi sebagai penyalur beban pada sambungan yang dipasang dengan separuh panjang terikat dan separuh panjang dilumasi atau dicat untuk memberikan kebebasan geser. Berikut tabel dimensi standar dowel.

Tabel 3.1 Dimensi Standar Dowel Principle of Pavement Design by Yoder & Witczak, 1975


108

Gambar 3.5 Penampang Melintang Penggunaan Dowel Pada Perkerasan Kaku

b.

Batang Pengikat (Tie Bar) Adalah potongan baja profil yang dipasang pada sambungan lidah-alur untuk mengikat pelat agar tidak bergerak horizontal. Batang pengikat dipasang pada sambungan memanjang. Berikut tabel dimensi Tie Bar :

Tabel 3.2 Dimensi Tie Bar

Gambar 3.6 Penampang Melintang Perkerasan Kaku dengan Tie Bar


109

Gambar 3.7 Joint Reinforced 

Perancangan Dowel

Untuk ketebalan pelat rencana sebesar 150 mm, maka diameter dowel yang digunakan adalah 25 mm, panjang 450 mm, dan dipasang pada jarak 300 mm.

Gambar 3.8 Perancangan Dowel Pada Area Parkir


110



Perancangan Tie Bar

Untuk ketebalan pelat rencana sebesar 200 mm (12 inch), dengan menggunakan baja mutu Grade 40 berdiameter ½ inch (13 mm), maka panjang tie bar yang dibutuhkan adalah 25 cm untuk lebar lajur 32 ft = 1 meter.


111

Berikut ini perancangan tie bar pada area parkir Pelabuhan Pangkal Balam:

Gambar 3.9 Perancangan Tie Bar pada Area Parkir


BUKU 2 - Laporan Hasil Perhitungan Pelabuhan Kelompok 3

Recommend Documents