PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 1 dari 19
A
REV
PEMBERI KERJA
: PT. MISI MULIA PETRONUSA
KONTRAKTOR
: PT. PP (Persero) Tbk
NAMA PROYEK
: TERMINAL LPG PRESSURIZED BANYUWANGI
LOKASI
: BANYUWANGI – JAWA TIMUR
TANGGAL KONTRAK
: 16 DESEMBER 2014
17/11/2014 14/11/2014
TGL
FA JML HAL
MI
MY
YS
SA
DS
SP RR
RY
DIBUAT OLEH
DIPERIKSA OLEH
DISETUJUI OLEH
DIPERIKSA OLEH
DISETUJUI OLEH
DIPERIKSA OLEH
DISETUJUI OLEH
PT. Konsulindo PT. Atrya Atrya Teknika Swascipta Rekayasa
PT. PP Tbk
(Persero) PT. Misi Petronusa
STATUS
Mulia
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 2 dari 19
REVISION SHEET
No
Revisi Tanggal
Perubahan
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 3 dari 19
DAFTAR ISI DAFTAR ISI......................................................................................................................................... 3 1 PENDAHULUAN ............................................................................................................................ 5 1.1
Deskripsi Umum ..................................................................................................................... 5
1.2
Standar Dan Referensi ............................................................................................................ 5
1.3
Material ................................................................................................................................... 5
1.4
Berat Jenis ............................................................................................................................... 6
2 PEMBEBANAN ............................................................................................................................... 7 2.1
Beban Gravitasi ....................................................................................................................... 7
2.1.1
Berat sendiri elemen struktur .......................................................................................... 7
2.1.2
Beban Merata Permukaan ............................................................................................... 8
2.1.3
Beban timbunan dibelakang penahan tanah .................................................................... 8
2.2
Beban horisontal ..................................................................................................................... 8
3 DATA PERHITUNGAN .................................................................................................................. 9 3.1
Data Perhitungan ..................................................................................................................... 9
3.2
Faktor Kombinasi Beban ...................................................................................................... 10
4 ANALISA STRUKTUR ................................................................................................................. 12 4.1
Analisa Momen Guling .......................................................................................................... 13
4.2
Pengecekan Kapasitas Daya Dukung Tanah (ACI 318-05 SEC.15.2.2) ................................... 14
4.3 Pengecekan Kapasitas Lentur (ACI 318-05 SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5) 15 4.4
Kapasitas geser untuk stem (ACI 318-05 SEC.15.5.2, 11.1.3.1, & 11-3) ............................... 17
4.5 Pengecekan Kapasitas lentur pada Heel, As3 untuk footing (ACI 318-05 SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5).................................................................................................. 17 4.6 Pengecekan Kapasitas lentur pada Toe As4 untuk footing (ACI 318-05 SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5).................................................................................................. 18 4.7
Pengecekan Kapasitas Sliding (IBC 1806,1) .......................................................................... 19
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 4 dari 19
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2-1 Model 2 D dari bangunan Struktur penahan tanah beton .................................................. 7 Gambar 4-1 Model gaya yang bekerja ................................................................................................ 12
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 5 dari 19
1
PENDAHULUAN
1.1
Deskripsi Umum
Laporan ini dibuat untuk merencanakan struktur Struktur penahan tanah beton di LPG Banyuwangi , milik PT. Pertamina dan Bosowa di Indonesia.
1.2
Standar Dan Referensi
Aplikasi Standar a.
“International Building Code”, IBC 2006
b.
PedomanPerencanaanPembebananuntukRumahdanGedung 1987
c.
American Society for Testing and Materials
d.
American Concrete Institute 318 - 05 (ACI-05)
g
Persyaratan Beton struktural untuk bangunan gedung SNI 2847 - 2013
1.3
Material
Material yang digunakan Beton
: Compressive strength of concrete; fc’ = 332kg/cm2 (untuk struktur atas) min. yield strength fc’ = 210 kg/cm2 (untuk struktur bawah/ fondasi )min. tensile strength
Besi Tulangan : Kuat leleh, fy = 4200 kg/cm2 : ASTM A615 Gr.60 atau yang setara (Ulir) : ASTM A615 Gr.40 atau yang setara (polos)
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 6 dari 19
Baja Struktur
: ASTM A-36 (fy= 2500 kg/cm2) ASTM A653SQGr50 (cold form)
Baut Struktur
: ASTM A-325 (High strength bolts)
Angkur
: ASTM A-307
1.4
Berat Jenis
Baja
ϒst
: 78.5 kN/m3
= 7850 kg/m3
Beton bertulang
ϒc
: 24 kN/m3
= 2400 kg/m3
: 22.4 kN/m3
= 2240 kg/m3
: 17 kN/m3
= 1700 kg/m3
Beton polos Tanah
ϒs
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 7 dari 19
2
PEMBEBANAN
Pembebanan dalam hal ini dibagi menjadi dua bagian berdasarkan arah pembebanan, yaitu beban arah gravitasi dan beban arah horizontal.
2.1
Beban Gravitasi
Beban yang dikelompakan dalam beban gravitasi antara lain :
2.1.1
Berat sendiri elemen struktur
Berat sendiri elemen struktur antara lain berat sendiri beton, dimana bagian dari penahan tanah beton, atau retaining wall sendiri dibagi menjadi beberapa bagian yaitu top stem, bottom stem, footing,heel, toe, key depth,
Gambar 2-1 Model 2 D dari bangunan Struktur penahan tanah beton
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 8 dari 19
2.1.2
Beban Merata Permukaan
Beban merata pada permukaan timbunan di belakang retaining wall harus ditambahkan pada pembebanan, yang mungkin disebabkan oleh pengaruh yang mungkin terjadi di lokasi dimana struktur tersebut akan dibangun. Digunakan dalam perhitungan 1 t/m2
2.1.3 Beban timbunan dibelakang penahan tanah
Beban akibat timbunan di belakang penahan tanah ini di pengaruhi oleh berat jenis tanah timbunan yang digunakan. Dalam hal ini akan digunakan 1.76 t/m2
2.2
Beban horisontal
Beban horisontal dalam hal ini adalah beban akibat tekanan aktif dari tanah timbunan di belakang penahan tanah, dan ataupun beban tekanan pasif di depan penahan tanah.
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 9 dari 19
3 3.1
DATA PERHITUNGAN Data Perhitungan
Concrete strength
fc'
=
30
mpa
Rebar yield stress
fy
=
390
mpa
Lateral soil pressure
Pa
=
0.68
t/m3 (equivalent fluid pressure)
Passive pressure
Pp
=
4.64
t/m2 / m
Backfill specific weight
gb
=
1.76
t/m3
Surcharge weight
ws
=
1
t/m2
Friction coefficient
m
=
0.49
Allow soil pressure
Qa
=
20.00
t/m2
Thickness of top stem
tt
=
12
cm
Thickness of key & stem
tb
=
20
cm
Toe width
LT
=
100
cm
Heel width
LH
=
200
cm
Height of top stem
HT
=
100
cm
Height of bot. Stem
HB
=
200
cm
Footing thickness
hf
=
40
cm
Key depth
hk
=
80
cm
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A Nomor Halaman
BANGUNAN PENAHAN TANAH TLB-060-CS-005
10 dari 19
Soil over toe
hp
=
60
cm
Top stem vert. Reinf. (As,1)
#
5
@
100
mm o.c., at each face
As,1 location (0=at soil face, 1=at middle, 2=at each face) 0
at soil face
Top stem horiz. Reinf. (ACI 14.1.2)
#
5
@ 200 mm o.c
Bot. Stem vert. Reinf. (As,2)
#
5
@ 200 mm o.c., at each face
As,2 location (0=at soil face, 1=at middle, 2=at each face) 0
at soil face
Bot. Stem horiz. Reinf. (ACI 14.1.2)
#
5
@ 200 mm o.c
Top reinf.of footing (As,3)
#
5
@
100
mm
Bot. Reinf.of footing (As,4)
#
5
@
100
mm
3.2
Faktor Kombinasi Beban
Semua elemen structural haruslah didesain berdasarkan beberapa kombinasi pembebanan, seperti terlihat di bawah ini. Kondisi kritis akan digunakan untuk menentukan ukuran elemen strukturnya. Kombinasi beban untuk ASD Hb = 0.5 Pa (HT + HB + hf)2 Hs = ws Pa (HT + HB + hf) / γb Hp = 0.5 Pp (hp + hf + hk)2
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 11 dari 19
Ws = ws (LH + tb - tt) Wb = [HT (LH + tb - tt) + HB LH] γb Wf = hf (LH + tb + LT) γc Wk = hk tb γc Ww,t = tt HT γc Ww,b = tb HB γc Kombinasi beban untuk kekuatan (LRFD) γHb = 1.6 Hb γHs = 1.6 Hs γWs = 1.6 Ws γWb = 1.2 Wb γWf = 1.2 Wf γWk = 1.2 Wk γWw,t = 1.2 Ww,t γWw,b = 1.2 Ww,b
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 12 dari 19
4
ANALISA STRUKTUR
Analisa struktur dilakukan dengan pendekatan pemodelan 2 dimensi portal, dengan pembebanan yang telah dijelaskan sebelumnya.
Gambar 4-1 Model gaya yang bekerja Hasil dari analisa struktur ini diperoleh gaya dalam yang dialami elemen-elemen struktur utama. Beban services Hb = 0.5 Pa (HT + HB + hf)2
=
3.93
ton
Hs = ws Pa (HT + HB + hf) / γb
=
1.31
ton
Hp = 0.5 Pp (hp + hf + hk)2
=
4.54
ton
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 13 dari 19
Ws = ws (LH + tb - tt)
=
2.08
ton
Wb = [HT (LH + tb - tt) + HB LH] γb
=
1.07
ton
Wf = hf (LH + tb + LT) γc
=
3.07
ton
Wk = hk tb γc
=
0.38
ton
Ww,t = tt HT γc
=
0.29
ton
Ww,b = tb HB γc
=
0.96
ton
Beban terfaktor
4.1
γHb = 1.6 Hb
=
6.29
ton
γHs = 1.6 Hs
=
2.10
ton
γWs = 1.6 Ws
=
3.33
ton
γWb = 1.2 Wb
=
1.28
ton
γWf = 1.2 Wf
=
3.69
ton
γWk = 1.2 Wk
=
0.46
ton
γWw,t = 1.2 Ww,t
=
0.35
ton
γWw,b = 1.2 Ww,b
=
1.15
ton
Analisa Momen Guling
Dalam analisa momen guling yang mungkin terjadi akibat adanya gaya lateral dan momen, maka struktur secara gravitasi harus mampu menahan gulingan yang mungkin terjadi tersebut.
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A Nomor Halaman
BANGUNAN PENAHAN TANAH TLB-060-CS-005
14 dari 19
H
γH
y
Hy
γH y
Hb
3.93
6.29
1.13
4.5
7.13
Hs
1.31
2.10
1.70
2.2
3.57
Σ
5.24
8.39
6.7
10.70
Momen tahanan W
γW
x
Wx
γW x
Ws
2.08
3.33
2.20
4.58
7.32
Wb
1.07
1.28
2.20
2.35
2.83
Wf
3.07
3.69
1.60
4.92
5.90
Wk
0.38
0.46
1.10
0.42
0.51
Ww,t
0.29
0.35
1.10
0.32
0.38
Ww,b
0.96
1.15
1.06
Σ
7.85
10.26
1.02
1.22
13.60
18.15
Faktor keamamanan
MHP
= 1.51 t-m/m
SF
= 2.26 > 1.5
4.2
Pengecekan Kapasitas Daya Dukung Tanah (ACI 318-05 SEC.15.2.2)
L = LT+tb+LH
e = 0.53 m
= 3.20 m
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 15 dari 19
qmax
4.3
= 4.88 t/m2
< Qa
Pengecekan Kapasitas Lentur (ACI 318-05 SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5)
Mu
Pada atas stem =
Mu
0.49
t-m
Pada Bawah stem =
7.68
t-m
Pada atas stem
.
PU
=
0.35
t-m ,
Mu
=
0.52
t-m ,
>
Mu
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 16 dari 19
Pada Bawah stem PU
=
1.5
t-m ,
Mu
=
8.53
t-m
>
Dimana d
=
0.09
m
tiap1m b
=
tiap1
m,
φ
=
0.9
(ACI 318 Fig R9.3.2)
As
=
1979.3 mm2 ,
ρ
=
0.021
Dimana d
=
0.16
m
tiap1m b
=
tiap1
m,
φ
=
0.9
(ACI 318 Fig R9.3.2)
As
=
2734.6 mm2 ,
ρ
=
0.017
Mu
Pada atas stem
Pada atas stem
Pada stem atas ρmax
= 0.025
ρmin
= 0.002
ρmin
= 0.001
Pada stem bawah ρmax
= 0.025
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A BANGUNAN PENAHAN TANAH
Nomor Halaman
TLB-060-CS-005 17 dari 19
4.4
Kapasitas geser untuk stem (ACI 318-05 SEC.15.5.2, 11.1.3.1, & 11-3)
Pada stem atas V
= 1.16 ton
Vallow
= 7.89 ton
Pada stem bawah V
= 1.16 ton
Vallow
= 7.89 ton
4.5
Pengecekan
Kapasitas lentur pada Heel, As3 untuk footing (ACI 318-05
SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5)
ρmax
= 0.025
ρmax
= 0.0011
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A Nomor Halaman
BANGUNAN PENAHAN TANAH TLB-060-CS-005
18 dari 19
MU
= 6.77 t-m
Dimana d
=
0.31
m
qu, 4
=
4.84
t/m2
ρ = 0.002
( A S, 4 )required
=
561.71
mm2 / m <
A S, 4
[Satisfactory] 1979.33 mm2
4.6
Pengecekan
Kapasitas lentur pada Toe As4 untuk footing (ACI 318-05
SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5)
ρmax
= 0.025
PERHITUNGAN
Nomor Dokumen
Rev. : A Nomor Halaman
BANGUNAN PENAHAN TANAH TLB-060-CS-005
19 dari 19
ρmin
= 0.002
Mu,4
= 2.75 t-m
ρ
= 0.002
( A S, 4 ) required
4.7
=
561.71 mm2 / m
<
A S, 4 = 1979.33 [Satisfactory]
Pengecekan Kapasitas Sliding (IBC 1806,1)
1.5 (Hb + Hs ) = 7.87
ton
<
Hp + μ ΣW =
8.37
ton