Perancangan Pondasi Pompa

PEMBUATAN FRONT END ENGINEERING DESIGN (FEED) TOTAL TOTAL PROJECT PROJECT KAMOJ ANG UNIT UNIT 5 (1 x 30 MW) - JAWA J AWA B ARAT

PERANCANGAN PONDASI POMPA

A

REV

26/06/12

TANGGAL

Issu ed f or App ro val

DESKRIPSI

ARS

AN

IWP

PREPARED

CHECKED

APPROVED

CHECKED

PT. LAPI ITB

APPROVED

PT. PGE

STATUS CODE : IFR = Issued for Review , IFA = Issued for Approval, IFU = Issued for Use

Total or Partial Reproduction and / or utilization of this document are forbidden without prior written authorization authorization of PT. PGE

NOMOR DOKUMEN

REVISI

STATUS

KMJ 5-FC-CI-DTN5-FC-CI-DTN-006 006

A

IFA

PEMBUATAN FRONT END ENGINEERING DESIGN (FEED)TOTAL PROJECT K AMOJANG UNIT 5 (1 x 30 MW) - JAWA BARAT JUDUL

NOMOR DOKUMEN

Perancangan Pondasi Pompa

HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

2 of 18

TABULASI HALAMAN REVISI

Hal A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

B

0

REVISI 1 2

Hal 3

4

5

A 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

B

0

REVISI 1 2

3

4

5


NOMOR DOKUMEN


KMJ5-FC-CI-DTN-006

HAL AMAN 3 of 18

COMMENT SHEET

Komentar:

REFERENCE, NO

PARAGRAPH, OR

COMMENT OF PT. PGE

RESPONSE OF PT. LAPI ITB

PT. PGE

PT. LAPI ITB - ELC

CHAPTER 1 2 3

COMPANY BY POSITION DATE

DOCUMENT STATUS:

IFR

IFA

IFU


NOMOR DOKUMEN


KMJ5-FC-CI-DTN-006

HAL AMAN 4 of 18

TABLE OF CONTENTS

1.

UMUM ........................................................................................................................ 5

1.1

RUANG LINGKUP .......................................................................................... 5

1.2

CODE, STANDARD DAN REFERENSI .......................................................... 5

1.3

SATUAN ......................................................................................................... 5

1.4

DATA MATERIALS / BAHAN .......................................................................... 5

2.

PE NDAHULUAN ....................................................................................................... 5

3.

B E B AN DAN TE G ANGAN YANG DITE R IMA TANAH ............................................. 7

3.1

BEBAN PADA PONDASI PENUMPU POMPA ............................................... 7

3.2

TEGANGAN PADA TANAH AKIBAT GAYA-GAYA PADA POMPA. ............... 8 3.1.1

Tegangan yang diterima tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral dengan arah melintang pompa (Case – 1) .......................................... 8

3.1.2

Tegangan yang diterima tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral dengan sejajar arah pompa (Case – 2) ............................................... 9

4.

P E R A NC A N G A N S T R U K T U R P E N UMP U P O M P A ( K A P A S I T A S P O N DA S I ) . . .. . .. 10

5.

ANGK A K E AMANAN DAN DIMENS I PONDAS I ..................................................... 14

6.

PE R HITUNGAN TULANG AN PE NUMPU POMPA .................................................. 15

7.

A N A L I S I S P E N U R U N A N P A D A S T R U K T U R P E N U MP U P O M P A . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . 1 7


NOMOR DOKUMEN


1.

UMUM

1.1

RUANG LINGK UP

HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

5 of 18

Dokumen ini menyajikan perhitungan untuk perancangan pondasi pompa injeksi pada pembangunan Pembangunan Fasilitas Produksi & Reinjeksi Panas Bumi Unit-V 30 MW di Desa Laksana, Kecamatan Ibun, Kabupaten Bandung milik PT Pertamina Geothermal Energy, selanjutnya disebut sebagai PGE.

Sebelum

melakukan

konstruksi,

kontraktor

sangat

direkomendasikan

untuk

melakukan verifikasi data tanah dengan jalan melakukan pengeboran, sondir maupun pengeboran tangan.

1.2

CODE, STANDARD DAN REFERENSI a. Standar Perencanaan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, SNI-1726-2002. b. UBC 1997. c. ASCE 7-05.

1.3

SATUAN Satuan yang digunakan pada dokumen perhitungan ini adalah satuan SI (Standar Internasional).

1.4

2.

DATA MATERIALS / BAHAN Beton Bertulang

=23.5 kN/m 3

Lean Concrete

=22.5 kN/m3

Baja

=77 kN/m3

Air

=10 kN/m3

PENDAHULUAN

Pompa injeksi adalah seperti gambar di bawah.


NOMOR DOKUMEN


KMJ5-FC-CI-DTN-006

HAL AMAN 6 of 18

Gambar 2-1 Model pomp a yang akan dip asang

Dimensi dan beban-beban yang bekerja pada pompa adalah seperti ditunjukkan pada tabel di bawah: Tabel 2-1 Dimensi dan beban-beban pada pompa

Dimensi pompa yang akan digunakan pada tabel di atas diberi warna hijau. Pompa injeksi panas menggunakan size 200-400 dengan berat 2000 kg sedangkan pompa injeksi dingin menggunakan size 200-315 dengan berat 1900 kg


NOMOR DOKUMEN


HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

7 of 18

3.

B E B A N D A N T E G A N G A N Y A N G DI T E R I MA T A N A H

3.1

Beban Pada Pondasi Penum pu Pompa Beban-beban yang bekerja pada struktur penumpu pompa yang berasal dari bebanbeban pompa selama operasional telah dihitung oleh mechanical engineer. Hasil dari perhitungan beban-beban yang bekerja tersebut adalah seperti ditunjukkan pada Gambar 3-1 dibawah.

Untuk analisis tekanan tanah akibat beban yang bekerja pada struktur penumpu pompa, beban yang digunakan adalah beban terbesar dari hasil perhitungan diatas yaitu pompa injeksi panas size 200-400. Arah dan besaran gaya yang digunakan pada analisis tekanan tanah adalah seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.

Fy

Fx

Fz

Fx

Fy

Fz

kg 378

0

0

0

0

800

-378

-2800

0

Gambar 3-1 Gaya-gaya pada pomp a untuk p erancangan struktu r penump u po mpa


NOMOR DOKUMEN


3.2

HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

8 of 18

Tegangan Pada Tanah akib at gaya-gaya pada pompa. Jika dilihat dari tipe beban yang akan diterima oleh pondasi dan kemudian teruskan ke tanah di bawah pondasi, ada dua tipe gaya yang akan menentukan dimensi pondasi yaitu :

-

Gaya lateral yang arahnya melintang terhadap pompa.

-

Gaya lateral yang arahnya sejajar pompa.

Kedua tipe beban lateral tersebut di atas, akan dianalisis satu per satu untuk menentukan dimensi blok beton struktur penumpu pompa. Tegangan yang dit erima tanah akibat gaya verti kal dan gaya lateral

1.

dengan arah meli ntang p omp a (Case – 1) Tegangan pada tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral yang bekerja dengan arah melintang arah pompa yang kemudian disebut Case - 1, dihitung berdasarkan model seperti ditunjukkan pada gambar dibawah,

2800 kg Pipe dia. 16'

378 kg 530 mm 470 mm 750 mm 1000 mm

Gambar 3-2 Model perhi tun gan teganan tanah Case - 1

Besarnya tegangan yang diterima tanah akibat gaya dan dimensi pondasi pada Case – 1 adalah sebagai berikut, 

Maximum momen akibat gaya lateral Case-1:

M max

= L load x H load = 378 kg x 0,530 m = 200.34 kg.m ≈

201 kg.m

 Eksentrisitas

e

case-1 :


NOMOR DOKUMEN


ecase −1

=

HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

M max Load vertical

=

9 of 18

201 kg.m 2800 kg

= 0,072 m ≈ 0,1 m

Tegangan maximum yang akan diterima tanah akibat gaya-gaya Case-1 adalah sebagai berikut:

q max

=

=

Pvertical A pondasi

× (1 +

2800 (1 × 2.3)

6×e

× (1 +

B

)

6 × 0,1 ) 1

= 1217 × (1 + 0.6) = 1948 kg / m

2

Maximum tegangan tanah akibat gaya-gaya case-1 adalah 1948 kg/m2 atau 19.48 kN/m2. 2.

Tegangan yang diterima tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral dengan sejajar arah pompa (Case – 2)

Tegangan pada tanah akibat gaya Case - 2, dihitung berdasarkan model seperti ditunjukkan pada gambar dibawah:

530 mm 470 mm 750 mm 1000 mm

Gambar 3-3 Model perhitungan teganan tanah Case – 2

Besarnya tegangan yang diterima tanah akibat gaya dan dimensi pondasi pada Case – 2 adalah sebagai berikut,  Maximum

M max

momen akibat gaya lateral Case-2 alternative#1:

= L load x H load


NOMOR DOKUMEN


KMJ5-FC-CI-DTN-006

HAL AMAN 10 of 18

= 800 kg x 0,53 m = 424 kg.m ≈

424 kg.m

 Eksentrisitas

ecase −1

=

e

case-1 :

M max Load vertical

424 kg.m

=

2800 kg

= 0,151 m ≈ 0,2 m

Tegangan maximum yang akan diterima tanah akibat gaya-gaya Case-2 adalah sebagai berikut:

qmax

=

=

Pvertical A pondasi

× (1 +

2800 (1× 2.3)

6× e

× (1 +

B

)

6 × 0.2 2.3

)

= 1217 × (1 + 0.52) = 1850 kg / m

2

Maksimum tegangan tanah akibat gaya-gaya case-2 adalah 1850 kg/m2 atau 18.5 kN/m2.

Dari kedua case alternatif di atas, nilai tegangan tanah yang terbesar akibat gaya geser yaitu case-1 sebesar 1948 kg/m2 , sehingga gaya tersebut digunakan untuk melakukan desain pondasi selanjutnya. 4.

P E R A NC A N G A N S T R U K T U R P E N UMP U P O MP A ( K A P A S I T AS P O N DA S I )

Perancangan struktur penumpu pompa yang berupa blok beton bisa dianalogikan sebagai pondasi dangkal. Pondasi sebagai struktur penumpu pompa dirancang sedemikian rupa sehingga beban tegangan yang berasal dari gaya-gaya pompa di atas mampu dipikul oleh tanah di bawah pondasi.


NOMOR DOKUMEN


1.

HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

11 of 18

Pomp a P-01 A/B/C dan P-02 A/B

Struktur pondasi pompa Pompa P-01 A/B/C dan P-02 A/B dapat dihitung dengan menggunakan data penyelidikan tanah hasil sondir seperti gambar dibawah ini.

0 qcv = 5 kg/cm²  = 7.5º Cu = 25 kPa = 17 kN/m3 γτ

Lempung lunak 1

qcv = 10 kg/cm²  = 15 º Cu = 50 kPa = 17 kN/m3 γτ

Lempung medium stiff

7

Pasir sangat padat

Gambar 4-1 Simplifi kasi profil dan parameter disain tanah berdasarkan sondi r test

Properties dan dimensi pondasi untuk analisis daya dukung adalah seperti ditunjukkan pada gambar di bawah,

530 mm 470 mm 750 mm 1000 mm Pasir dan kerikil dipadatkan Cu=5 kPa qc = 5 kg/cm

Φ =25

Cu=25 kPa

γd= 18 kN/m

Φ =7.5

0

3

N

c=20,Nq=10.6,Nγ=10.8

Gambar 4-2 Simplifi kasi pro fil dan parameter disain t anah


NOMOR DOKUMEN


HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

12 of 18

Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal berdasarkan sondir dengan memberi lapisan pasir dan kerikil yang dipadatkan supaya mendapatkan kepadatan tanah yang homogen. Hal ini dlakukan untuk mendapatkan settlement yang seragam pada blok pondasi pada shelter pompa.

Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal dilakukan sesuai dengan metode perhitungan daya dukung Terzaghi, sebagai berikut:

1

= (C . Nc) + (σ o . Nq ) + ( . B.γ . N γ )

Qultimate

2

1

= (5 × 20) + (18 × 0.75.10.6) + ( × 1× 17 × 10.8)

2

= 100 + 143.1 + 91.8 = 334.9 kN / m

2.

2

Pomp a P-03 A/B/C Struktur pondasi pompa Pompa P-03 A/B/C dapat dihitung dengan menggunakan data penyelidikan tanah seperti gambar 4-3 berikut ini.

Dari hasil uji boring log di atas maka properties tanah yang digunakan untuk perancangan pondasi ditunjukkan pada gambar di bawah,

0

Lempung

N-SPTav = 10 Cu = 60 kPa γτ = 17 kN/m3

-5.0

Lempung berpasir

N-SPTav = 7 Cu = 42 kPa γτ = 17 kN/m3

-13.0

Pasir Lepas - padat

N-SPTav = 15 0  = 28 3 γτ = 17.6 kN/m

-18.0

Pasir sangat padat

N-SPTav = 50 0  = 42 3 γτ = 19 kN/m

Gambar 4-3 Simplifik asi lapisan tanah dan parameter disain berdasarkan bor dalam


NOMOR DOKUMEN


HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

13 of 18

Properties dan dimensi pondasi untuk analisis daya dukung adalah seperti ditunjukkan pada gambar di bawah,

530 mm 470 mm 750 mm Pasir dan kerikil dipadatkan Cu=5 kPa

1000 mm

Φ =25 3

γd= 18 kN/m N

Cu=60 kPa γτ

c=20,Nq=10.6,Nγ=10.8

3

= 17 kN/m

Gambar 4-4 Simpli fikasi lapisan tanah dan parameter disain tanah

Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal berdasarkan boring

dengan

memberi lapisan pasir dan kerikil yang dipadatkan supaya mendapatkan kepadatan tanah yang homogen. Hal ini dlakukan untuk mendapatkan settlement yang seragam pada blok pondasi pada shelter pompa.

Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal 1 dilakukan sesuai dengan metode perhitungan daya dukung Terzaghi, sebagai berikut:

Qultimate

1

= (C . Nc) + (σ o . Nq ) + ( . B.γ . N γ )

2

1

= (5 × 20) + (18 × 0.75.10.6) + ( × 1×17 × 10.8)

2

= 100 + 143.1 + 91.8 = 334.9 kN / m

2

Dari hasil perhitungan daya dukung pondasi pompa, diperoleh nilai daya dukung pondasi dengan lapisan pasir dan kerikil sebagai pendukung sebesar 33490 kg/m2.


NOMOR DOKUMEN


5.

HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

14 of 18

A N G K A K E A M A NA N D AN D IM E N S I P O N D A S I

Dari hasil perhitungn tegangan yang bekerja pada tanah dan kapasitas daya dukung pondasi maka hasil perhitungan di atas disimpulkan sebagai berikut.

Tegangan maximum (qmax)

 1948

kg/m2

Kapasitas daya dukung pondasi (Qultimate) pondasi di atas adalah 33490 kg/m2. Angka kemanan dari masing-masing dimensi lebar telapak di atas adalah sebagai berikut:

SF

=

Qultimate qmax

=

33490 1948

= 17.19

Dari perhitungan di atas, angka keamanan untuk pondasi adalah 17.19 (SF ≥3).

530 mm 470 mm 750 mm 1000 mm

Gambar 5-1 Dimensi stru ktur p enumpu po mpa


NOMOR DOKUMEN


6.

HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

15 of 18

P E R H IT U N G A N T UL A N G A N P E N U MP U P O M P A

Tulangan pada blok pondasi dirancang untuk memikul bending moment yang terjadi pada akibat gaya-gaya pada pompa.

A 1000 mm

Pipe dia . 16'

470 mm 200 mm

470 mm

750 mm

750 mm 2250 mm Potongan A-A

A

Pmax = 19.48 kN/m

Gambar 6-1 Gaya yang bekerja pada blok po ndasi p enumpu pompa.

Moment maksimum,M max

= 1/8.(q u) L2

=1/8(19.48)(1)2 =2.44 kN.m.

Perhitungan penulangan pelat pondasi dan kolom pedestal adalah sebagai berikut: Mu

= 2.44 kN.m

Fc’

= K-300 = 0.83 x 30 = 24,9 MPa.

Fy

= 400 MPa

Fy’

= 240 MPa

b

= 2250 mm

h

= 1220 mm

ds

= Cc + (1,5 Φ main bar) = 75 + (1,5 x 19) = 103,5 mm.

d

= h – ds = 1220 – 103,5


NOMOR DOKUMEN


KMJ5-FC-CI-DTN-006

= 1116,5 mm Maka :

amax

= 0,75 × 0,85 × (

0,003 0,002 + 0,003

) × 1116,5

= 427.06 mm

a

= d −

d 2 −

2 × M ult 0,85 × fc × b × φ 2 × 2,44.10 6

2

= 1116,5 − 1116,5 −

0,85 × 24,9 × 1000 × 0,8

= 0.13 mm ≤ amax = 427.06 mm → Ok !

As

=

= =

M ult

φ . fy.( d − 0,5a ) 23.11.106 0,8.400.(1116,5 − (0,5.0.54)) 6.47 mm 2

< As min =

0.0018.b.d = 2009.7 mm 2

Maka digunakan As minimum = 2010 mm 2.

Di lapangan dipasang 8 @ D19 atau D19 – 120 mm.

HAL AMAN 16 of 18


NOMOR DOKUMEN


HAL AMAN

KMJ5-FC-CI-DTN-006

0 2 1 9 1 D

1

17 of 18

1

0 0 3 2 D 1 9 1 2 0

D19-120

Tampak Atas

D19-120

1000

D19 - 120

D19 - 120

0 7 4

2 D 19

0 0 4

100 0 5 7

D19 - 120

100

Pasir Urug Tanah Dipadatkan

1000

Potongan 1-1

Gambar 6-2 Detail penulangan pon dasi penumpu pomp a

7.

A N A L IS I S P E N UR U N AN P A D A S T R U K T U R P E N UMP U P O MP A

Analisis penurunan pondasi penumpu pompa dilakukan untuk mengetahui besarnya penurunan struktur penumpu pompa tersebut jika beban vertikal pompa selama hydrotest bekerja.

Analisis penurunan pondasi dilakukan berdasarkan data berikut: Beban,V

= 19.48 kN

Luas Pondasi, A

=2.3 m2

Lebar Pondasi,B

=1 m

Beban per unit luas,p

=16.21 kPa

Poisson Ratio, μ

=0.2

Modulus Young,E

=3450

Panjang/Lebar Pondasi,m

=2.3


NOMOR DOKUMEN


KMJ5-FC-CI-DTN-006

Faktor Influence,I p

=1.53

Sehingga didapat nilai penurunan elastik, ρ i =

=

2 pΒ (1− µ )

E .

I p

8.46 × 2.3 × (1 − 0.2 2 )

3450 = 0.0083 m =

1.53

8.3 mm

Penurunan < 25 mm ….OK

HAL AMAN 18 of 18

Perancangan Pondasi Pompa

Recommend Documents