Pemodelan Dermaga Dengan SAP2000

Gambar 5.83 •

Pemodelan beban hidup pada SAP 2000

Beban Gelombang Beban Gelombang pada Tiang Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 1,4 ton dan terdistribusi dengan bentuk segitiga dari seabed hingga HWS. b

HWS

L

Seabed

b=

2a

L dimana: a : besar beban hasil perhitungan = 1, 4 ton L : panjang tiang dari seabed hingga seabed hingga HWS = 5,42 m b : besar beban distribusi = 0,5 t/m

BAB 5 PEMODELAN STRUKTUR DENGAN SAP2000

5-86

Beban Gelombang Tepi Trestle Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan sebelumnya besarnya beban gelombang tepi adalah 8,30 ton dan diaplikasikan pada join tepi trestle . Beban ini diaplikasikan pada pemodelan sebagai berikut:

Gambar 5.84 •

Pemodelan beban gelombang tiang dan tepi trestle pada pada SAP 2000

Beban Arus Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 0,068 ton/m dan terdistribusi dengan bentuk segitiga dari seabed hingga HWS.


5-87

Beban Gelombang Tepi Trestle Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan sebelumnya besarnya beban gelombang tepi adalah 8,30 ton dan diaplikasikan pada join tepi trestle . Beban ini diaplikasikan pada pemodelan sebagai berikut:

Gambar 5.84 •

Pemodelan beban gelombang tiang dan tepi trestle pada pada SAP 2000

Beban Arus Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 0,068 ton/m dan terdistribusi dengan bentuk segitiga dari seabed hingga HWS.


5-87

b=

2a

L

dimana: a L b

: besar beban hasil perhitungan = 0,068 ton : panjang tiang dari seabed hingga seabed hingga HWS = 5,42 m : besar beban distribusi = 0,14 t/m

Beban ini diaplikasikan pada pemodelan sebagai berikut:

Gambar 5.85

Pemodelan beban arus pada SAP 2000


5-88

•

Beban Gempa Pada potongan melintang ini hanya terdapat gempa dari arah memanjang, sehingga besar beban gempa yang telah dihitung sebelumnya, yakni 78 ton dibagi dengan jumlah joint pada arah memanjang (19), sehingga menjadi 4,1 ton. Beban ini diaplikasikan pada pemodelan sebagai berikut:

Gambar 5.86

Pemodelan beban gempa pada SAP 2000

Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SK SNI 03 – 2847 - 2002, sebagai berikut: Kombinasi Pembebanan Combo 1

1.4 DL+1.4 G+1.4 A

Combo 2

1.2 DL+1.6 LL

Combo 3

1.2 DL+1.0 LL+1.0 E

Combo 4

1.2 DL+1.6 LL+1.2 G+1.2 A

Combo 5

1.2 DL+1.0 LL+0.3 E

Dimana:


5-89

DL LL E A G

= beban = beban = beban = beban = beban

mati hidup gempa arus gelombang

Hasil Analisis Struktur •

Gaya Dalam Struktur

Momen 3-3

Combo

ton m Balok

32,99

Geser 2-2

Combo

ton 4

31,44

4

Pemodelan SAP dengan bentuk distribusi beban hidup dan beban pelat yang terdistribusi merata juga dilakukan untuk mengetahui gaya aksial pada pilecap dan tiang pancang serta untuk mengetahui besarnya momen pada pilecap . Berikut ini adalah gambaran pemodelan distribusi beban hidup dan beban pelat pada pemodelan SAP2000 untuk kasus ini. •

Beban Hidup

Seperti telah disebutkan sebelumnya, beban hidup pada trestle adalah beban UDL maksimum, yakni sebesar 1,4 ton/m2. Beban ini diaplikasikan pada lantai trest le sebagai berikut:


5-90

Gambar 5.87

• Beban

Pemodelan beban hidup pada SAP 2000

Pelat


5-91

Gambar 5.88

Pemodelan beban pelat pada SAP 2000

Untuk beban arus dan gelombang pada tiang, beban balok melintang, beban gempa, dan beban gelombang tepi dilakukan seperti pemodelan untuk mengetahui momen pada balok. Dengan pemodelan seperti di atas didapat hasil analisis struktur sebagai berikut : •

Gaya Dalam Struktur Balok Pile Cap

•

Momen 3-3 ton m 39,42 30,88

Combo 4 4

Geser 2-2 ton 46,06 5,18

Combo 4 4

Daya Dukung Tiang

Di dapat nilai daya dukung terbesar dari hasil reaksi perletakan adalah 74,24 ton. •

Unity Check Range (UCR)

UCR dicek dengan menggunakan pemodelan beban pelat dan beban hidup terdistribusi merata sedangkan untuk beban arus, gelombang dan gempa dimodelkan seperti pada pemodelan untuk penentuan momen balok. Untuk pengecekan UCR kombinasi pembebanan yang digunakan tanpa dikalikan dengan load factor sebagai berikut :


5-92

Kombinasi Pembebanan Combo 1

1.0 DL+1.0 G+1.0 A

Combo 2

1.0 DL+1.0 LL

Combo 3

1.0 DL+1.0 LL+1.0 E

Combo 4

1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A

Dari pengecekan UCR dapat diketahui nilainya berada pada range 0,4-0,6 sehingga struktur tiang masih dalam batas aman.

Gambar 5.89

Unity Check Range struktur trest le arah melintang pada SAP 2000


5-93

5.2 Analisis Struktur 3D Analisis struktur 3D dilakukan untuk mengetahui perilaku struktur dermaga secara keseluruhan. Analisis ini dilakukan dengan bantuan program SAP 2000.

5.2.1

Pemodelan 3D Struktur Dermaga

a. Pemodelan Pemodelan 3 dimensi dilakukan untuk 1 modul dengan kedalaman perairan yang terdalam di lokasi dermaga yaitu 4,1 meter. Dalam model 3 dimensi ini pelat dimodelkan sebagai thin shell dengan ketebalan 0,35 m. Hasil yang ingin diketahui dari pemodelan 3 dimensi ini adalah lateral displacement pada struktur dermaga , lateral displacement ini akan dibandingkan dengan defleksi ijin untuk mengetahui apakah defleksi yang terjadi di struktur dermaga akibat beban yang bekerja masih dalam batas yang diijinkan atau tidak. Gambar-gambar dan uraian berikut ini merupakan pemodelan 3 dimensi struktur dermaga.


5-94

Gambar 5.90 Pemodelan 3D dermaga pada SAP 2000 b. Pembebanan Pada Model •

Beban Mati Beban mati pada analisis struktur 3D ini adalah berat sendiri yang secara otomatis akan dihitung oleh SAP.

•

Beban Hidup Seperti telah disebutkan sebelumnya, beban hidup pada dermaga adalah beban UDL maksimum truk 7,8 ton sebesar 1,4 ton/m2. Distribusi beban hidup mengikuti peraturan SKSNI dengan area distribusi sebagai berikut: Diketahui: a = panjang area b = lebar area ---= distribusi beban Bila a ≠ b, maka:


5-95

a

b

Bila a = b, maka:

Gambar 5.91

Pemodelan Beban Hidup pada SAP2000


5-96

•

Beban Gelombang Beban Gelombang pada Tiang Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 1,4 ton/m dan bekerja dari seabed hingga HWS. Beban Gelombang pada Tepi Dermaga Beban memiliki besar yang telah dihitung sebelumnya, yakni 1,04 ton/m.

Gambar 5.92

•

Pemodelan Beban Gelombang pada Tiang dan Gelombang Tepi pada SAP2000

Beban Arus Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 0,068 ton/m dan bekerja dari seabed hingga HWS.


5-97

Gambar 5.93

•

Pemodelan Beban Arus pada Tiang dengan SAP2000

Beban Gempa Dari arah memanjang = 8 ton Dari arah melintang = 24 ton


5-98

Gambar 5.94

Gambar 5.95

Pemodelan beban gempa arah x pada tiang dengan SAP2000

Pemodelan beban gempa arah y pada tiang dengan SAP2000


5-99

•

Beban Berthing Beban berthing yang diaplikasikan pada model tiga dimensi adalah sebesar 32,8 ton. Penempatan beban ini adalah pada satu join struktur dermaga, lokasinya dipindah-pindah di 10 join struktur dermaga. Dari posisi beban berthing yang berbeda ditentukan lateral displacement maksimum yang terjadi di struktur dermaga. Berikut ini merupakan gambar-gambar penempatan beban berthing pada pemodelan 3 dimensi dermaga.

Posisi 1

Gambar 5.96

Pemodelan beban berthing posisi 1 dengan SAP2000


5-100

Posisi 2

Gambar 5.97


Posisi 3

Gambar 5.98



5-101

Posisi 4

Gambar 5.99


Posisi 5

Gambar 5.100



5-102

Posisi 6

Gambar 5.101


Posisi 7

Gambar 5.102



5-103

Posisi 8

Gambar 5.103


Posisi 9

Gambar 5.104



5-104

Posisi 10

Gambar 5.105 •


Beban Mooring Beban mooring yang diaplikasikan pada model tiga dimensi adalah sebesar 25 ton yang diaplikasikan pada lokasi seperti beban berthing namun dalam arah yang berlawanan . Satu dari 10 posisi beban mooring dapat dilihat pada Gambar 5.106 berikut ini.


5-105

Posisi 1

Gambar 5.106

Contoh pemodelan beban mooring dengan SAP2000

c. Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SK SNI 03 – 2847 - 2002, sebagai berikut: Kombinasi Pembebanan

Dimana: DL LL E A G B M Ex

Combo 1

1.0 DL+1.0 G+1.0 A

Combo 2

1.0 DL+1.0 LL

Combo 3

1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex+1.0Ey

Combo 4

1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A+1.0 B

Combo 5

1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A+1.0 M

Combo 6

1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex+1.0 Ey

= beban = beban = beban = beban = beban = beban = beban = beban

mati hidup gempa arus gelombang bert hing bollard gempa arah x


5-106

Ey

= beban gempa arah y

d. Hasil Analisis Struktur •

Defleksi Struktur SK SNI 03 – 2847 – 2002 mensyaratkan defleksi struktur sebagai berikut : δ≤ L/ 240. L= panjang tiang mulai dari fixity point L = 10,22 m Besarnya lateral displacement dalam pemodelan 3 dimensi dermaga didapat dari 10 skenario pemodelan dengan posisi beban berthing dan mooring yang berbeda-beda. Besarnya lateral displacement untuk masing-masing skenario pemodelan adalah sebagai berikut : Tabel 5.1 Lateral displacement dermaga

Posisi Beban Berthing dan Mooring

Lateral Displacement

Combo

Posisi 1

1,8

3

Posisi 2

1,8

3

Posisi 3

1,8

3

Posisi 4

1,8

3

Posisi 5

1,8

3

Posisi 6

1,8

3

Posisi 7

1,8

3

Posisi 8

1,8

3

Posisi 9

1,8

3

Posisi 10

1,8

3

(cm)

Pada struktur dermaga ini, defleksi izin adalah 4,25 cm, sedangkan hasil analisis 3D, defleksi maksimum adalah sebesar 1,8 cm. Jadi defleksi yang terjadi masih dalam batas aman. •

Unity Check Dari hasil analisis struktur 3 dimensi didapat nilai unity check dalam range 0,1-0,6 artinya struktur tiang masih dalam batas aman.


5-107

Gambar 5.107

5.2.2 a.

Unity Check pemodelan 3 dimensi dermaga

Pemodelan 3D Struktur Trestle Pemodelan Pemodelan 3 dimensi dilakukan untuk 1 modul dengan kedalaman perairan yang terdalam di lokasi trestle yaitu 3,8 meter. Dalam model 3 dimensi ini pelat dimodelkan sebagai thin shell dengan ketebalan 0,35 m. Hasil yang ingin diketahui dari pemodelan 3 dimensi ini adalah lateral displacement pada struktur trestle , lateral displacement ini akan dibandingkan dengan defleksi ijin untuk mengetahui apakah defleksi yang terjadi di struktur trestle akibat beban yang bekerja masih dalam batas yang diijinkan atau tidak. Gambar-gambar dan uraian berikut ini merupakan pemodelan 3 dimensi struktur trestle .


5-108

Gambar 5.108 Pemodelan 3D trestle pada SAP 2000

b.

Pembebanan Pada Model •

Beban Mati Beban mati pada analisis struktur 3D ini adalah berat sendiri yang secara otomatis akan dihitung oleh SAP.

•

Beban Hidup Seperti telah disebutkan sebelumnya, beban hidup pada trest le adalah beban UDL truk 7,8 ton sebesar 1,4 ton/m2.


5-109

Gambar 5.109 •

Pemodelan Beban Hidup pada SAP2000

Beban Gelombang Beban Gelombang pada Tiang Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 1,4 ton dan bekerja dari seabed hingga HWS. Beban Gelombang Tepi Beban gelombang yang diaplikasikan pada model tiga dimensi adalah sebesar 1,04 ton/m pada sisi terluar trestle .


5-110

Gambar 5.110

•

Pemodelan beban gelombang pada tiang dan gelombang tepi pada SAP2000

Beban Arus

Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 0,068 ton/m dan bekerja dari seabed hingga HWS.


5-111

Gambar 5.111 •

Pemodelan Beban Arus pada Tiang dengan SAP2000

Beban Gempa Dari arah memanjang

= 4,1 ton

Dari arah melintang

= 38,9 ton


5-112

Gambar 5.112 Pemodelan beban gempa arah x pada tiang dengan SAP2000

Gambar 5.113 Pemodelan beban gempa arah y pada tiang dengan SAP2000


5-113

c. Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SK SNI 03 – 2847 - 2002, sebagai berikut: Kombinasi Pembebanan Combo 1

1.0 DL+1.0 G+1.0 A

Combo 2

1.0 DL+1.0 LL

Combo 3

1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex +1.0Ey

Combo 4

1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A

Combo 5

1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex+1.0 Ey

Dimana: DL LL E A G Ex Ey

= beban = beban = beban = beban = beban = beban = beban

mati hidup gempa arus gelombang gempa arah x gempa arah y

d. Hasil Analisis Struktur •

Defleksi Struktur SK SNI 03 – 2847 – 2002 mensyaratkan defleksi struktur sebagai berikut : δ≤ L/ 240. L= panjang tiang mulai dari fixity point L = 9,92 m Pada struktur trestle ini, defleksi ijin adalah 4,13 cm sedangkan hasil analisis 3 dimensi, defleksi maksimum adalah sebesar 3,6 cm jadi memenuhi persyaratan δ ≤ L/ 240.


5-114

Pemodelan Dermaga Dengan SAP2000

Recommend Documents