9.
Direncanakan suatu darmaga untuk berlabuh kapal berukuran 5000 ton. Bentuk darmaga seperti terlihat pda gambar. Lebar darmaga adalah 8 m dan jarak antar balok melintang 3 m. Diketahui : Ukuran kapal = 5000 ton Lebar dermaga =6m Jarak antar balok melintang = 3,5 m Tanah Lapis I
Sudut gesek dalam : = 3!" #erat $enis tanah timbunan : % = !,& gr'(m 3 Tanah Lapis II Sudut gesek dalam : = )*" #erat $enis tanah timbunan : %+ = !,0 gr'(m3 oo-isien permeabilitas tanah : k! = !,! . !0 /) erbedaaan muka air hulu dan hilir dermaga : h! = 0,1 m edalaman air dermaga : h) = ),& m Tanah Tanah Lapis III Sudut gesek dalam : = )*" ohesi tanah : 2 = 0,05 kg'(m ) #erat $enis tanah timbunan : %+ = !,0 gr'(m3 oo-isien permeabilitas tanah : k) = !,! . !0 /3 emiringan dasar pelabuhan di depan dermaga : m = 0,1 m ata lainn4a Ukuran tiang pan(ang : 10 (m . 10 (m #erat $enis beton : 2 = ),1 gr'(m 3 arsen = !*00 kg'(m)
Ditanya
: en(anakan dermaga untuk berlabuh kapal
Penyelesaian
:
1. Perencanaan Turap Turap sebagai penahan tanah pada sisi belakang dermaga
a. Tekanan Air
arena adan4a perbedaan ele7asi muka air di hulu dan hilir turap maka akan ter$adi aliran air dari hulu ke hilir turap8 arena adan4a aliran tersebut maka akan ter$adi pengurangan distribusi tekanan air, dari sebesar a pada ele7asi muka air di hilir turap 9pelabuhan men$adi b pada batas antara lapis II dan II8 ;hkirn4a men$adi c pada bagian ba
radien idraulis lapisan II : i ! >radien idraulis lapisan III : i ) Tekanan tanah pada ele7asi muka air di hilir turap
a = h! % < = 0,1
Kecepat an aliran :
v =k 1.i1 =
k 2.i2 !0 /) i1 =
!,! . !,! . !0 /
3
i2
0,!) !,!
(h1+h2 ) i1 + 2 i2 h3 = a
!,) . !0 −3 !,! . !0
−)
3,! . 0,!)
i
)
!,!
i1 =
i)
=
9
0,1 0,3&) !,!
+ )h3 :
i2 =
0,!) !,!
i1 =
0,1 0,3&) ) h + 3 !,!
i !+ ) i ) h 3
= 0,1
b = a ? i! h) b = 0,1 ? 0,3)1 90,1'0,3&)@),) h3 ( = b / i! h3
0,!)A6 + 0,11 h 3 0,3&) + ),)h3 c = 0,1 / •
Tekanan Tanah >ambar di ba
dengan tekanan air8 Tekanan air akti- dan pasi- mempun4ai bentuk : ϕ
) )
Pa = % Ka
Ka = tan 915" /
ϕ ) )
Pp = % Kp
Kp = tan 915" @
Tanah Lapis !
ϕ
3!
) )
) )
a = tan 915" /
= tan 915" /
= 0,3)0!
Tanah Lapis )
ϕ
)*
) )
a = tan 915" / Tanah Lapis )
) )
= tan 915" /
= 0,36!
ϕ
)*
) )
a = tan 915" /
) )
= tan 915" /
= 0,36!
Tekanan tanah pasi- ter$adi pada tanah lapis 3 : !8 #agian tanah dasar pelabuhan dengan kemiringan 9m di depan turap :
! −
(os ϕ 8 sin ϕ 8 9sin ϕ 8 − (os ϕ 8 tan θ
)
p! =
! −
(os )* sin )* 9sin )*
− (os )*
× 0,)5:
)
p! = p! = !,&AA! )8 Bagian tanah pelabuhan yang datar (di depan dermaga)
ϕ
)*
) )
p) = tan 915" @
) )
= tan 915" @
= ),&6A*
#eban merata di atas dermaga 9b$ aspal = ),) : B = 3 @ 0,!5 . ! . ),) = 3,33 t'm )
Tekanan tanah pada masing/masing ele7asi di hitung : d = B aI = 3,33 . 0,3)0! = !,065A e = h!%! aI = ),3 . !,& . 0,3)0! = !,)5!6 - = 9B aII @ h!%! aII = 3,33 . 0,36!@),3.!,&.0,3)0! = ),153& g = 9h!@h) %+) aII 90,1@),& . ! . 0,36! = !,!!A! h = 9B aIII@ h!%! aII @ 9h!@h) %+) aII = 3,&3)& i = h3 %+3 aIII = h3 . ! . 0,36! = 0,36! h 3 $ = h3 %+3 p = !,&5 . ! . !,&AA! = 3,!1*1 k = 9h3/h5 %+3 p) = 9h3/!,&5 . ! . ),&6A* = ),&6A* h 3/1,*1&)
•
Kedalaman turap yang dipancang
edalaman pemasangan turap di tentukan berdasarkan momen tekanan tanah pasi- terhadap titik tumpu pada sisi atas harus lebih besar dari momen tekanan tanah akti-8 #erdasarkan nilai tekanan air dan tanah, dihitung ga4a/ga4a dan momen terhadap titik ; 9perletakan pada sisi atas turap itungan selengkapn4a dilakukan pada tabel 683 dan hasiln4a adalah persamaan berikut ini :
>a4a dan momen akibat tekanan tanah akti- : CDa = 0 /0,*03 h 33/!,55A& h 3) @ !A, )*!& h 3 @ !3,&!&A 0,!16&h 3) ),)h3
)
+ !,565)h3 + 0,3&)
+
5,306!h 3 ),)h3
+
+
0,)103
0,3&)
=0
@ ersamaan di atas di lakukan dengan (ara mengganti h3 9(oba/(oba : h3 = 1,5
),1*06 E 0
h3 = 1,6
!,*66) F 0
h3 = 1,55
0,33* G 0
idapat kedalaman turap 4ang di pan(ang adalah h3 = 1,55 m8 engan memberikan angka ke amanan !,1 : h = !,1 . 1,55 = 6,3& m
Mencari Reaksi gaya pada titik tumpu A, R A
CDo = 0 0,055!.&,*@0,153.&,*&5@0,1A&.&,*&5@&,6065.5,A@0,0*.&,5)6& .5,A @080*.&,5!6&.0,0!6A.6,35@!,0163.5,A@!,&316.5,15@0,**!6.3,0333 @3,&3)6*.!,5!6&@!6,A*3*.),)&5/),&51A.3,A66&/*,*!55.!,1/!0,*5&1 . 0,A333 = ; . *,! maka di dapatkan : ; = !0,!A33 ton
Momen maksimum
Domen maksimum ter$adi dimana nilai SH.=0
!,!!A! 3,! !)/0,3*&5
!0,!A33/0,055!/0,153/0,1&A&/0,0*/),153& !"0,5 9 !/0,1@0,00)3 !)/0,0!13 !@0,0051 = 0 /0,!&*) !)/),*555 ! @ A,)*5A = 0 −
),*555 ± ),*555 )
+
1 × 0,!&*) × A,)*5A
) × 0,!&*) ! = −
),*555 + 3,*135 ) × 0,!&*)
! =
= ),&&)) m
Domen maksimum :
! ) Dma. = 0,555!),A)))@0,A3)&),AA&)0,0*),5055@
!
!
)
3
)
),&&)) @
!,000*),&&))
! ) )
@
),&&)) @
),&&))@0,3*&5
!
)
)
3 ),&&))0,0!)5
!
!
)
3
),3&))0,00!5
),153&
),3&))
),3&))/!0,!A333,))))
= /!&,*6)13 tm = /!&*6)13 kg (m Tegangan luntur :
=
#
!*A6)13
σ
!*00
= AA),1
=
(m3
Daka di pakai turap ba$a dengan pro-il : = !!00 (m 3
h = )&0
H = !56 (m)
d = A,5
# = 100
t = &,5
). Perencanaan tiang pancang >ambar di ba
Untuk meren(anakan tiang pan(ang pendukung dermaga di hitung ga4a/ga4a 7ertikal dan horiKontal serta momen ga4a terhadap terhadap sisi tengah pada sisi dasar dermaga 9titik 8 itungan ga4a dan momen untuk tiap meter pana$ang diberikan seperti pada table diba
M
>a4a Nertikal 9t
Lengan ke
Domen ke
o !8
0,!5*,3),)
= ),&3A
/0,35
/0,&)&&
)8
!,196 /!,1!,&
= !*,0**
/0,&0
/A,3)A6
38
!')0,&!,1!,&
= 0,*33
),3333
!,A13&
18
!')0,&!,1),1
= !,!&5
),566&
3,0!*1
58
0,&!,55),1
= ),601
3,!5
*,)0)6
68
0,)5A),1
= 5,*50
0,0
0
&8
!0,65),1
= !,560
/3,0
/1,6*
*8
0,60,656),1
= 5,6!6
0,5
),*0*
A8
O = 3A CN
0,0 CD =
0 !,)351
= )&,000 = 65,165
itungan ga4a horiKontal dan momen terhadap titik !8
>a4a orisontal 9t 9!,1@0,15!,065A = !,A&!A
Lengan ke !,3&50
Domen ke ),&!!1
)8
!')!,0006&9!,1@0,15 = 0,A3!)
!,066&
0,AA33
38
; C
0,1500 CD =
1,5*&0 *,)A!&
= !0,!A3 = !3,0A61
Lebar balok melintang adalah 0,6 m dan $arak balok melintang adalah b=1,5 m8 Untuk pias sepan$ang 1,5m, maka ga4a/ga4a dan momen adalah : N = 65,1651,5@9),5/0,6!0,65),1 = )61,*)1 t D = 9!,)351@*,)A!&1,5@),A613 = 5!,&63 t = !3,0A611,5 = 5*,A33 t Jumlah tiang 4ang mendukung dermaga adalah & buah tiang untuk 1,5 m pan$ang8
;bsis tiang tiang : !1 = !2 = !3 = "$m !$ = %m !&= !' = != $m
!2= 2*$2+2*$ 2 = '$m2 tiang >a4a 7ertikal 4ang beker$a pada tiap tiang di hitung dengan rumus berikut ini :
+
Σ #!
n
Σ !
p =
)
@
p! = p ) = p3 =
p 1 =
)61,*)1 &
+
p5 = p6 = p& =
)61,*)1 &
+
5!,&639/1:
5!,&6390: 61
)61,*)1 &
+
61
= 31,5A6* t
= 3&,*3) t
5!,&6391: 61
= 1!,06&!
t
>a4a horiKontal 4ang beker$a pada tiap tiang :
T=
,
5*,A33
n
& =
= *,1!A t E T = 0,& t
>a4a horiKontal tersebut lebih besar dari ga4a da4a dukung 4ang di i$inkan tiang8 Untuk bisa menahan ga4a horiKontal tersebut maka tiang/tiang dipan(ang miring dengan kemiringan berikut : Tiang !,),3,1 dibuat miring 3:! Tiang 5,6 dan & di buat miring 6:! Tabel8 ro4eksi 7ertikan dan horiKontal dari da4a dukung tiang : Tiang !
m:! 3:!
N 9t 31,5A6*
h 9t !!,53))
9t 36,61)*
)
3:!
31,5A6*
!!853))
36,61)*
3
3:!
31,5A6*
!!853))
36,61)*
1
3:!
3&,*3)0
!),6!06
3A,**1)
5
6:!
1!,06&!
6,*115
1),!35
6
6:!
1!,06&!
6,*115
1),!35&
&
6:!
1!,06&! 6,*115 Ch = 6&,&10&
1),!35&
>a4a horisontal 4ang beker$a pada tiap tiang adalah : /Ch = 5*,A33/6&,&10& = /*,*0&& t
− *,*0&&
& T=
= /!,)5 F T = 0,& t
arena ga4a 4ang beker$a pada tiang lebih ke(il daripada ga4a dukung i$in, berarti tiang tersebut aman8 a8
Denentukan pan$ang tiang Tiang gesekan : !
!
3
)
p =
10,1
K)!9!@tan )8tan )8 = 0,!*!*&5 K)
Tiang Lekatan : ! 3
=
10,1K0,5 = 0,)666K
>a4a dukung tiang total 9gesekan @ Lekatan :
p total = 0,!*!*&5 K ) @ 0,)666K = 1!,35)3 0,!*!*&5 K ) @ 0,)666K / 1!,35)3 = 0 − 0,)666 +
0,)666 )
+
1 × 0,!*!*&5 × 1!,35)3
) × 0,!*!*&5
K=
= !1,36m
an$ang tiang total : !0 3 L = !1,36@ b8
1,*5 = !A,&1m G )0m
Tin$auan terhadap muatan darurat !8 Duatan normal @ benturan kapal 9tidak di hitung )8 Duatan normal @ tarikan kapal >a4a tarik untuk setiap bollard 9tambatan adalah 35t Jarak antar bollard = )!m i antara bollard terdapat )!'1,5 = 5 balok melintang Satu tiang menahan ga4a sebesar = 35'5 = &t Jarak 7ertikal antar ga4a horisontal pada bollard ke titik : h = 0,A@!,1@0,!5@0,!5 = ),A5m Domen akibat tarikan kapal :
D = &),A5 = )0,65 tm CD = 5!,&63 @ )0,65 = &),3*6 tm C = 5*,A33@& = 65,A33 t Tabel itungan ga4a dukung tiang miring : Tiang !
m:! 3:!
N 9t 33,30&*
h 9t !!,!0)6
9t 35,!1))
)
3:!
33,30&*
!!,!0)6
35,!1))
3
3:!
33,30&*
!!,!0)6
35,!1))
1
3:!
3&,*30&
!),6!0)
3A,**65
5
6:!
1),356!
&,05A3
13,)5&3
6
6:!
1),356!
&,05A3
13,)5&3
&
6:!
1),356! &,05A3 Ch = 6&,0A5A
13,)5&3
/Ch = 65,A33/6&80A5A = /!,!6) − !,!6)
& T= (8
= /0,!66 F T = ! t
Tin$auan kelompok tiang
Tin$auan klompok tiang dapat di lihat pada gambar kelompok tiang8 enge(ekan di lakukan pada kedudukan tiang 7ertikal8 igunakan dua kelompok tiang untuk me
#atas tanah dalam balok
: 6,15,1!5! = 5!*,1 t
#erat air di atas tanah
: 6,15,1),&!= A3,3!) t
#erat dermaga sepan$ang 5,1 : 65,1655,1
= 353,5!! t > = A65,))3 t
>a4a 4ang menahan kohesi antara permukaan kelompok dengan tanah ditambah da4a dukung tanah di ba
=
L ( @ ; ! 3
=
ultimit
ult = !,32 M( @ - % MB @ 0,1 # % M% = )*" M( = 3),36 MB = !*,5* M% = !5,& ult = !,30,53),36@!5!!*,5*@0,15,1!!5,& = 333,616 t'm ) = 33,36 kg'(m)
! 3
33,36 = !!,!) kg'(m )
= ! 3
p =
)3,6!50,5@ 6,15,1!!,!)
= 116,0& t
