Data perencanaan : ` Jumlah kapal yang akan merapat ke dermaga = 2 buah ` Tipe kapal = Kapal Penumpang ` Gross tonage = 4000 ton ` Kecepatan merapat/ sandar kapal = 0.15 m/det Titik sentuh kapal pada 1/4L ; L = panjang kapal ` Tinggi pasang surut (dari HWL ke LWL) = 2.0 m Dengan muka air rerata (MSL) = 0,00 m ` Elevasi dasar laut pada jarak 10m = -8.0 m yaitu jarak dari pantai/ daratan diambil 10 s/d 25 m ` Jenis tanah pada dasar laut (sea bed) adalah clay (compressible soil) dengan nilai SPT < 20 digunakan konstruksi dasar dermaga tipe tiang pancang Data hasil sondir diperoleh : P = nilai konus tanah = 45 kg/cm² C = harga = 607.5 kg/cm² pada kedalaman tanah = 25 m ` Kecepatan arus tegak lurus pantai = 0.15 knots ` Beban angin tegak lurus pantai = 40 kg/m² ` Data gelombang : a. Tinggi gelombang = 0.20 m b. Kecepatan gelombang 0.20 m/det ` Koefisien gempa = 0.15 ` Beban hidup merata diatas dermaga = 110 kg/m² ` Beban truk = 8.0 ton ` Beban crane kup + forklift = 10 ton ` Lebar apron = 15 m ` Ketentuan lain disesuaikan dengan Peraturan dan Persyaratan yang berlaku pada Perencanaan Pelabuhan
1. Menghitung panjang dermaga, lebar dermaga dan kedalaman dasar kolam dermaga a. Menghitung panjang dermaga Untuk menghitung panjang dermaga, digunakan kapal yang akan dilayani yaitu kapal penumpang dengan gross tonage 4000 ton sebanyak 2 buah. Untuk kapal penumpang dengan gross tonage 4000 ton berdasarkan tabel DKPP (Desain Kriteria Perencanaan Pelabuhan) diperoleh karakteristik kapal sebagai berikut : ` panjang total kapal (Loa) = 109.5 m ` lebar kapal (B) = 15.8 m ` draft (D) = 4.85 m
Bentuk dermaga memanjang sejajar dengan garis pantai (marginal whraft) dengan kapal - kapal bertambat berderet memanjang. 25
Loa
15
Loa
25
25 15 Loa
panjang dermaga dapat dihitung dengna menggunakan rumus : Lp = n Loa + (n-1) 15 + 2 25 keterangan : Lp = panjang dermaga = 2 109.5 + 2 - 1 15 + 2 25 n = jumlah kapal = 284 m b. Menghitung lebar dermaga Untuk menentukan lebar dermaga diperlukan data areal fasilitas yang akan digunakan untuk : terminal, gudang, apron, jalan dan sebagainya. diketahui : ` lebar apron = 15 m digunakan lebar jalan (e) = 15 m ` panjang gudang (d) d = Lp - 2e = 284 - 2 15 = 254 m ` lebar gudang (b) 3A b= d - e dengan menetapkan luas area transit = 5000 m², maka: 3 5000 b= = 62.762 m 254 - 15 ` lebar area parkir = 50 m ` lebar jalan = 50 m sehingga lebar total minimal pada dermaga : L = Lapron + Lgudang + Ljalan
+ Lparkir + 50
= 15 + 62.76 + 50 + 50 + + 50 = 228 m c. Menghitung kedalaman dasar kolam dermaga Pada umumnya kedalaman dasar kolam dermaga ditetakan berdasarkan syarat maksimum (maximum draft) kapal yang bertambat ditambah dengan jarak aman (clearance) sebesar (0,8 - 1)m dibawah badan kapal. Jarak aman ini ditentukan berdasarkan ketentuan operasional pelabuhan (penambat kapal) dengan/ tanpa kapal tunda dan konstruksi dermaga tersebut.
Perkerasan apron
taraf
Timbunan
HWL MWL
Perkerasan apron
taraf
Timbunan
HWL MWL
clearance
Tiang pancang baja
Dasar pengerukan
Taraf dermaga ditetapkan antara 0,5 s/d 1,5 m diatas HWL sesuai besarnya kapal. Dengan demikian kedalaman minimum kolam dermaga adalah : hmin = draft + clearance
digunakan clearance =
1m
= 4.85 + 1 = 5.85 m 2. Elevasi dermaga Elevasi dermaga = HWL + taraf dermaga = 2.0 + 1.5 = 3.5 m 3. Menghitung turning basin, lebar alur didepan dan diluar pelabuhan , serta kedalaman alur a. Menghitung turning basin Luasan kolam putar (turning basin) yang digunkan untuk mengubah arah kapal, minimum adalah luas lingkaran dengan jari-jari 1,5 kali panjang kapal total (Loa) dari kapal terbesar yang menggunakan deramga tersebut. Apabila putaran kapal dilakukan dengan bantuan jangkar atau menggunakan kapal tunda, maka luasan kolam putar minimum adalah luas lingkaran kolam putar sama dengan panjang total kapal terbesar (Loa) Rmin = 1,5 Loa
Amin = ∏ r²
= 1.5 109.5 = 3.1416 26978.063 = 164.3 m = 84754.083 m² dengan demikian dibutuhkan kolam putar seluas ± 84754.083 m²
Lebar keamanan 150%B 1,5B
1,8B
B
1,0B
1,8B
1,5B
B
Jalur gerak 180%B
Lebar keamanan Antara kapal 180%B
Jalur gerak 180%B
Lebar keamanan 150%B
Kedalaman kolam pelabuhan diperhitungkan dari gerak osilasi kapal karena pengaruh alam, seperti : gelombang, angin dan arus asang surut. Dihitung sebesar 1,1 kali draft kapal pada muatan penuh dibawah elevasi muka air rencana. h = 1,1 d = 1.1 4.85 = 5.335 m b. Menghitung lebar alur didepan dan diluar pelabuhan Alur didepan pelabuhan merupakan saluran menuju dermaga, apabila pelabuhan berada didalam daerah daratan maka direncanakan alur dua jalur sehingga dapat digambarkan sebagai berikut :
7,6B
` lebar keamanan (kiri)
= = = ` jalur gerak 1 = = = ` lebar keamanan antar kapal = = = ` jalur gerak 2 = = = ` lebar keamanan (kanan) = = = total lebar alur = 23.70 + 28.44
1,5 B 1.5 15.8 23.70 m 1,8 B 1.8 15.8 28.44 m 1,0 B 1.0 15.8 15.80 m 1,8 B 1.8 15.8 28.44 m 1,5 B 1.5 15.8 23.70 m + 15.80 + 28.44 + 23.70 =
120.08 m
c. Menghitung kedalaman alur kedalaman air dalam alur elayaran dipengaruhi oleh berbagai faktor dan ditentukan dengan persamaan berikut : H= D + G + R + P + S + K dimana : H = kedalaman air total d = draft kapal G = gerak vertikal kapal karena gelombang squat R P S K
= = = =
ruang kebebasan bersih ketelitian pengukuran pengendapan sedimen antara dua pengerukan toleransi pengukuran
` Draft kapal Berdasarkan data yang diperoleh, diketahui draft sebesar 4.850 m, nilai tersebut ditambahkan dengan angka koreksi minimum sebesar 0,3 m d' = draft + 0.3 = 4.850 + 0.3 = 5.150 m ` Squart Squart adalah pertambahan draft kapal terhadap muka air yang disebabkan oleh kecepatan kapal. Dua faktor yang menentukan besar squat adalah kedalaman alur dan kecepatan kapal. Squat dihitung berdasarkan kecepatan maksimum yang diijinkan. Besar squtat dihitung dengan persamanaan :
z 2,4
Lpp
dengan : ∆ = volume air yang dipindahkan (m³)
Fr 2
2
1 Fr
2
Lpp = panjang garis air (m) Fr = V= g= h=
angka Fraude = V/√gh (tak berdimensi) kecepatan (m/det) percepatan gravitasi (m/det²) kedalaman air (m)
* volume yang diindahkan W = γair laut x ∆ 4000 = 1.025 ∆ ∆ = 3902.44 m³
dimana : γair laut = 1.025 ton/m³ W = berat kapal (ton)
* angka fraude V Fr = g h 0.20 = 9.81 6.150 = 0.0257 * panjang garis air 1,0193 Lpp = 0.846 Loa
dimana : h = draft' + clearance = 5.150 + 1.0 = 6.150 m
= 0.846 119.8878 = 101.425 sehingga besar squat adalah : 3902.44 0.000663 z = 2.4 10287.04 1 - 0.000663 = 2.4 0.379355 0.00066322 = 0.000604 kesimpulan : pengaruh squat sangat kecil sehingga elevasi dasar alur nominal dapat langsung menggunakan terkoreksi ditambah clearance.
Draft kapal Kapal
Gerak vertikal kapal Karena gelombang dan squat Ruang kebebasan bersih
Ruang kebebasan bruto Elevasi dasar alur nominal
Ketelitian pengerukan Endapan antara Dua pengerukan Toleransi pengerukan
Elevasi pengerukan alur
Perhitungan plat dermaga * direncanakan balok induk * direncanakan balok anak * direncanakan tebal plat 1. Beban mati ` berat aspal ` berat sendiri plat ` berat air hujan
50 / 70 30 / 30 arah x dan arah y 25 cm
= 0.03 x 2.4 ton/m² = 0.072 ton/m² = 0.25 x 2.2 ton/m² = 0.55 ton/m² = 0.05 x 0.1 ton/m² = 0.005 ton/m² + qDL = 0.627 ton/m²
2. Beban hidup
P
P
5cm 10cm
haspal
haspal ht
ht
10cm 50cm
30cm
La
Lp (sumber : PPPJR 1987 Bab III pasal 7.2)
La = b + 2(1/2ht + haspal)
Lp = b + 2(1/2ht + haspal)
= 50 + 2 1/2 25 + 5 = 30 + 2 1/2 25 + 5 = 85 mm = 65 mm P 8.0 ` beban truck = = = 14.480 ton/m² A 0.85 0.65 ` beban hidup merata diatas dermaga = 0.11 ton/m² ` beban crane sebesar P = 10 ton, bekerja pada bidang dengan luasan (A) =3 m x 3 m maka beban crane/ forklift = P/A = 1.1111 ton/m² qLL = 15.701 ton/m² jadi beban terfaktor adalah : qvu = 1,2qDL + 1,6qLL = 1.2 0.627 + 1.6 15.701 = 25.874 ton/m²
+
* Perencanaan plat berdasarkan metode PBI 1971 (metode koefisien momen) 5 ` Lx = = 1.25 Ly 4
4m
5m
` momen lapangan arah x Mlx = + 0.001
qtotal
Lx² x
= + 0.001 25.874 25 29.5 = 19.08 tm ` momen lapangan arah y Mly = + 0.001
qtotal
Lx² x
= + 0.001 25.874 25 19.5 = 12.61 tm ` momen tumpuan arah x Mtx = - 0.001
qtotal
Lx² x
= - 0.001 25.874 25 66.5 = -43.01 tm ` momen tumpuan arah y Mty = - 0.001
qtotal
Lx² x
= - 0.001 25.874 25 56.5 = -36.55 tm * Perhitungan penulangan a. denah lapangan arah x ` Mu = Mlx = 19.08 tm = 19081779 Nmm direncanakan : ` fc' = 35 mpa ` Fy = 450 mpa `b = 1000 mm `h = 200 mm ` φ tulangan pokok = 18 mm ` φ tulangan begel = 12 mm ` selimut beton = 40 mm maka : ` tinggi efektif d = h - (selimut beton + 1/2φ tulangan pokok + φ begel) = 200 - 40 + 1/2 18 + 12 = 139.00 mm ` menghitung momen perlu Mu Mn perlu = φ digunakan kekuatan reduksi untuk beban aksial tarik 19081779 lentur sebesar = 0.8 = 0.8 = 23852223.7 Nmm
` menghitung koefisien tahanan 23852223.70 Mn perlu Rn = = = 1.234523 1000 19321.0 b d² ` menghitung rasio penulangan Fy 450 m= = = 15.126 β1 x fc' 0.85 35 rasio penulangan perlu 2 m Rn 1 ρ perlu = 1 - 1 Fy m 1 2 15.126 1.2345 = 1 - 1 15.126 450 = 0.002803 rasio penulangan minimum 1.4 1.4 ρ min = = = 0.0031 > ρ perlu , maka digunakan ρ min Fy 450 rasio penulangan maksimum 0.85 fc' 600 ρ max = 0.75 β1 + Fy 600 + Fy 0.85 35 600 = 0.75 0.85 + 450 600 + 450 = 0.024083 > ρ perlu ………….. OK!!! ` menghitung luasan tarik (As) As = ρ b d = 0.0031 1000 139.00 = 432.444 mm² = 4.324 cm² direncanakan menggunakan besi φ = 18 mm As tul = 1/4 x ∏ x D² = 0.25 ∏ 324 = 254.469 mm² ` menghitung jumlah tulangan As 432.444 n = = 1.699399 = 4 batang As tul 254.469 ` menghitung jarak tulangan b 1000 jarak = = = 333.33 mm = 33.3 cm (n-1) 4 - 1
b. denah lapangan arah y ` Mu = Mly = 12.61 tm = 12613379 Nmm direncanakan : ` fc' = 35 mpa ` Fy = 450 mpa `b = 1000 mm `h = 200 mm ` φ tulangan pokok = 18 mm ` φ tulangan begel = 12 mm ` selimut beton = 40 mm maka : ` tinggi efektif d = h - (selimut beton + 1/2φ tulangan pokok + φ begel) = 200 - 40 + 1/2 18 + 12 = 139.00 mm ` menghitung momen perlu Mu Mn perlu = φ digunakan kekuatan reduksi untuk beban aksial tarik 12613379 lentur sebesar = 0.8 = 0.8 15766724.1 = Nmm ` menghitung koefisien tahanan 15766724.14 Mn perlu Rn = = = 0.816041 1000 19321.0 b d² ` menghitung rasio penulangan Fy 450 m= = = 15.126 β1 x fc' 0.85 35 rasio penulangan perlu 2 m Rn 1 ρ perlu = 1 - 1 Fy m 1 2 15.126 0.816 = 1 - 1 15.126 450 = 0.001839 rasio penulangan minimum 1.4 1.4 ρ min = = = 0.0031 > ρ perlu , maka digunakan ρ min Fy 450
rasio penulangan maksimum 0.85 fc' 600 ρ max = 0.75 β1 + Fy 600 + Fy 0.85 35 600 = 0.75 0.85 + 450 600 + 450 = 0.024083 > ρ perlu ………….. OK!!! ` menghitung luasan tarik (As) As = ρ b d = 0.0031 1000 139.00 = 432.444 mm² = 4.324 cm² direncanakan menggunakan besi φ = 18 mm As tul = 1/4 x ∏ x D² = 0.25 ∏ 324 = 254.469 mm² ` menghitung jumlah tulangan As 432.444 n = = 1.699399 = 4 batang As tul 254.469 ` menghitung jarak tulangan b 1000 jarak = = = 333.33 mm = 33.3 cm (n-1) 4 - 1 c. denah tumpuan arah x ` Mu = Mtx = -43.01 tm = -43014858 Nmm direncanakan : ` fc' = 35 mpa ` Fy = 450 mpa `b = 1000 mm `h = 200 mm ` φ tulangan pokok = 18 mm ` φ tulangan begel = 12 mm ` selimut beton = 40 mm maka : ` tinggi efektif d = h - (selimut beton + 1/2φ tulangan pokok + φ begel) = 200 - 40 + 1/2 18 + 12 = 139.00 mm
` menghitung momen perlu Mu Mn perlu = φ digunakan kekuatan reduksi untuk beban aksial tarik 43014858 lentur sebesar = 0.8 = 0.8 = 53768572.07 Nmm ` menghitung koefisien tahanan 53768572.07 Mn perlu Rn = = = 2.782908 1000 19321.0 b d² ` menghitung rasio penulangan Fy 450 m= = = 15.126 β1 x fc' 0.85 35 rasio penulangan perlu 2 m Rn 1 ρ perlu = 1 - 1 Fy m 1 2 15.126 2.7829 = 1 - 1 15.126 450 = 0.006504 rasio penulangan minimum 1.4 1.4 ρ min = = = 0.0031 < ρperlu ………….. OK!!! Fy 450 rasio penulangan maksimum 0.85 fc' 600 ρ max = 0.75 β1 + Fy 600 + Fy 0.85 35 600 = 0.75 0.85 + 450 600 + 450 = 0.024083 > ρ perlu ………….. OK!!! ` menghitung luasan tarik (As) As = ρ b d = 0.006504 1000 139.00 = 904.083 mm² = 9.041 cm² direncanakan menggunakan besi φ = 18 mm As tul = 1/4 x ∏ x D² = 0.25 ∏ 324 = 254.469 mm² ` menghitung jumlah tulangan As 904.083 n = = 3.55282 = 4 batang As tul 254.469 ` menghitung jarak tulangan b 1000 jarak = = = 333.33 mm = 33.3 cm (n-1) 4 - 1
d. denah tumpuan arah y ` Mu = Mty = -36.55 tm = -36546458 Nmm direncanakan : ` fc' = 35 mpa ` Fy = 450 mpa `b = 1000 mm `h = 200 mm ` φ tulangan pokok = 18 mm ` φ tulangan begel = 12 mm ` selimut beton = 40 mm maka : ` tinggi efektif d = h - (selimut beton + 1/2φ tulangan pokok + φ begel) = 200 - 40 + 1/2 18 + 12 = 139.00 mm ` menghitung momen perlu Mu Mn perlu = φ digunakan kekuatan reduksi untuk beban aksial tarik 36546458 lentur sebesar = 0.8 = 0.8 45683072.51 = Nmm ` menghitung koefisien tahanan 45683072.51 Mn perlu Rn = = = 2.364426 1000 19321.0 b d² ` menghitung rasio penulangan Fy 450 m= = = 15.126 β1 x fc' 0.85 35 rasio penulangan perlu 2 m Rn 1 ρ perlu = 1 - 1 Fy m 1 2 15.126 2.3644 = 1 - 1 15.126 450 = 0.005482 rasio penulangan minimum 1.4 1.4 ρ min = = = 0.0031 > ρ perlu , maka digunakan ρ min Fy 450
rasio penulangan maksimum 0.85 fc' 600 ρ max = 0.75 β1 + Fy 600 + Fy 0.85 35 600 = 0.75 0.85 + 450 600 + 450 = 0.024083 > ρ perlu ………….. OK!!! ` menghitung luasan tarik (As) As = ρ b d = 0.003111 1000 139.00 = 432.444 mm² = 4.324 cm² direncanakan menggunakan besi φ = 18 mm As tul = 1/4 x ∏ x D² = 0.25 ∏ 324 = 254.469 mm² ` menghitung jumlah tulangan As 432.444 n = = 1.699399 = 4 batang As tul 254.469 ` menghitung jarak tulangan b 1000 jarak = = = 333.33 mm = 33.3 cm (n-1) 4 - 1 Perencanaan sistim fender dan alat penambat (bollard) a. Perencanaan sistim fender ` tipe kapal = penumpang ` bobot = 4000 ton ` panjang total kapal (Loa) = 109.5 m ` lebar kapal (B) = 15.8 m ` draft (d) = 4.85 m dari data diatas dapt ditentukan : ` panjang garis air (Lpp) Lpp = 0.846 Loa
1.0193
= 0.846 109.5 1.0193 = 101.4250 m ` additional weight dari tabel diperoleh besar additional weight sebesar = 3353 ton maka jumlah beban vertikal adalah ` vertikal weight = gross tonage + additional tonage = 4000 + 3353 = 7353 ton ` menghitung energi benturan W V² E = Cm Ce Cs Cc 2g
keterangan : E = energi benturan (ton meter) V = komponen tegak lurus sisi dermaga dari kecepatan kapal pada saat membentur dermaga (m/det) g = percepatan gravitasi Cm = koefisien massa Ce = koefisien eksentrisitas Cs = koefisien kekerasan (diambil = 1) Cc = koefisien tambatan (diambil = 1) * menghitug koefisien massa (Cm) W keterangan : ` Cb = Lpp B d γo Cb = koefisien blok kapal 7353 d = draft kapal (m) = 101.4250 15.8 4.85 1.025 B = lebar kapal (m) Lpp = panjang garis air (m) = 0.9230 ∏d γo = berat jenis air laut (t/m³) ` Cm = 1 + 2 Cb B ∏ 4.85 = 1 + 2 0.9230 15.8 = 1.5224 * menghitug koefisien eksentrisitas (Ce) L + (L+r)² sinφ ` Ce = L + (L+r)² dimana dermaga di desain dengan sudut : 10 ° r = 1/4 Loa L = r cosφ = 1/4 109.5 = 27.375 0.9848 = 27.375 m = 26.959 m maka ; ` Ce =
26.959 +
26.96 27.375 2
sin 10
26.96 + 26.959 27.375 2 94604.86 = 544679.4 = 0.1737 ~ 1 W V² E = Cm Ce Cs Cc 2g 7353 0.15 ² = 1.5224 1 1 1 2 9.81 = 12.8374 t m sedangkan utuk menerima energi benturan kapal dibutuhkan minimal 2 fender, maka : E fender = 1/2 E = 1/2 12.8374 = 6.4187 tm
Dalam perhitungan direncanakan menggunakan fender type V (karet seibu). Dari tabel 7.2 dan 7.3 (Buku Pelabuhan : Bambang Triadmojo) dipilih type 500H (V-500H) dengan sesifikasi : ` gaya reaksi permeter = 37.5 ton ` energi absorsi permeter = 6.25 ton ` panjang fender = 3.50 m sehingga : ` gaya reaksi (reaction load) = 37.5 x 3.50 = 131.25 tm ` energi absorsi (absortion energy) = 6.25 x 3.50 = 21.875 tm syarat : energi absorsi > energi fender …………….OK!! 21.875 > 6.4187 jadi fender yang digunakan adala fender dengan type V-500H karena aman untuk digunakan b. Perencanaan Bollard Besarnya gaya tarik kapal pada bollard untuk kapal dengan bobot (gross tonage) sebesar4000 ton, dieroleh nilainilai berdasarkan tabel 6.2 pada Buku Bambang Triadmojo halaman 174 yaitu : ` gaya tarik pada bollard = 50 ` gaya tarik pada bitt = 35 dengan demikian dari tabel dimensi bollard untuk bollard dengan kapasitas gaya tarik sebesar 50 ton, dieroleh ukuran bollard sebagai berikut : ` dimensi bollard D = 350 mm H1 = 70 mm Bo = 560 mm H2 = 613 mm B1 = 840 mm H3 = 160 mm H = 330 mm T = 27 mm Ho = 123 mm Berat = 360 kg ` dimensi baut d2 = 56 mm H = 6 buah L = 1150 mm Berat = 132 kg ` dimensi bollard d3 = 225 mm Jumlah = 6 buah t2 = 45 mm Berat = 108 kg Adapun jumlah bollard yang digunakan didasarkan pada jumlah kapal rencana yang akan dilayani, yakni 2 buah. Maka jumlah bollard kapal rencana adalah 6 buah, dan jumlah bitt rencana adalah 12 buah dengan jarak antara bitt adalah 20 meter. Untuk jarak maksimum antar bitt didasarkan pada ukuran kapal (bobot) yang dalam hal ini 4000 ton, maka jarak maksimum antar bitt = 20 meter
Perencanaan Tiang Pancang Gaya - gaya yang bekerja pada dermaga dapat dibedakan menjadi gaya lateral dan vertikal. Gaya lateral meliputi gaya benturan kapal, gaya tarikan kapal, gaya akibat angin, gaya akibat arus dan gaya gempa. Sedangkan gaya vertikal adalah beban mati dan beban hidup yang terdapat pada dermaga. Gaya vertikal ` Gaya akibat angin Angin berhembus ke badan kapal yang ditambahkan akan menyebabkan gerakan kapal yang bisa menimbulkan gaya pada dermaga. Apabila arah angin menuju dermaga, maka gaya tersebut berupa benturan ke dermaga. Sedangkan bila arahnya meninggalkan dermaga maka akan menyebabkan tarikan kapal pada alat penambat. Besar gaya angin tergantung pada hembusan angin dan dapat dihitung dengan rumus : Rw = 1.1 Qa Aw keterangan : Rw = Gaya akibat angin (kg) Qa = Tekanan angin (kg/m²), diketahui = 40 kg/m² Aw = Proyeksi bidang yang tertiup angin (m²) diambil Aw = 1 x 1 = 1 m² maka ; Rw = 1.1 40 1 = 44 kg ` Gaya akibat arus Seperti halnya angin, arus yang bekerja pada bagian kapal yang terendam air juga akan menyebabkan terjadinya gaya pada kapal yang diteruskan pada kapal yang kemudian diteruskan pada dermaga melalui alat penambat. Berat gaya yang ditimbulkan oleh arus diberikan dalam persamaan berikut : Rf = 0.14 S V² keterangan : Rf = Gaya akibat arus (kg) S = Luas tampang yang terendam air (m²) V = Kecepatan arus (m/s) 0.15 knots = 0.15 x 0.5144 = 0.0772 m/s panjang kapal x lebar kapal 109.5 x 15.8 1730.100 m²
` V = ` S = = = maka ; Rf = 0.14 1730.100 0.006 = 1.442285 kg
` Gaya benturan kapal Pada waktu merapat ke dermaga, kapal masih mempuyai kecepatan sehingga akan terjadi benturan antara kapal dan dermaga. Gaya benturan kapal yang harus ditahan dermaga tergantung energi benturan yang diserap oleh fender yang dipasang pada dermaga. Gaya benturan bekerja secara horizontal dan dapat dihitung berdasarkan energi benturan. Oleh karena itu, perhitungan untuk gaya benturan kapal akan dijelaskan pada perencanaan fender
` Gaya benturan kapal Didalam subbab 1.1 dan 1.2 diberikan cara menghitung gaya yang ditimbulkan oleh angin dan arus pada kapal. Gaya tersebut menyebabkan gaya benturan pada dermaga atau gaya tarik pada alat penambat yang ditetapkan pada dermaga. Gaya tarikan kapal juga dapat dihitung dengan cara berikut ini, (OCDI 1998) ` Gaya tarikan kapal pada bollard diberikan pada tabel untuk kapal dengan berbagai GRT. Selain gaya tersebut yang bekerja secara horizontal, bekerja juga gaya vertikal sebesar 1/2 dar nilai yang tercantum dalam tabel ` Gaya tarikan kapal pada bit diberikan pada tabel berikut untuk berbagai ukuran kapal dalam GRT yang bekerja dalam semua arah ` Gaya tarikan kapal dengan ukuran yang tidak tercantum dalam tabel tersebut (kapal dengan bobot < 200 ton dan > dari 100000 ton) dan fasilitas tambatan pada cuaca buruk harus ditentukan dengan memperhatikan cuaca dan kondisi laut, kondisi alat penambat dan data pengukuran gaya tarikan ` Gaya gempa (koefisien gempa) Persamaan untuk menghitung besarnya koefisien gempa telah dimaksudkan pada masing - masing klasifikasi daerah gempa, kondisi tanah dasar dan tingkat kepentingan suatu bangunan. koedisien gempa = koefisien daerah gempa x koefisien gempa x koefisien perhitungan beban Besarnya koefisien daerah gempa adalah sama dengan yang tertera dalam PMI-70-M-1-18, besarnya koefisien tanah dasar adalah sebagaimana yang tercantum dalam BKPP, demikian juga koefisien tingkat kepentingan. Besarnya gaya gempa yag bekerja pada kondisi konstruksi adalah sama dengan berat sendiri dikali koefisien gempa atau gaya gempa adalah berat sendiri ditambah 50% muatan luas dikali koefisien gempa. Gaya gempa tersebut bekerja pada titik berat dari konstruksi, arah kerja gempa harus diperkirakan pada segala arah. Besarnya gaya gempa dihitung dengan rumus : F = Kw keterangan : F = Gaya gema = (k L B) W w = Beban vertikal dengan muatan hidup penuh = f Ka L B k = Koefisien gempa f = Koefisien sesuai tingkat pengguna (dihitung untuk bangunan pelauhan, f=z) Ka = Koefisien dasar gempa B = Faktor tanah yang menukung bangunan L = Faktor lajur gempa di indonesia, terbagi atas 3 lajur yaitu : ` L1 = 1.00 ` L2 = 0.50 ` L3 = 0.25 Berdasarkan koefisien tanah (gempa dasar), ditentukan tinggi rendah bangunan untuk H > 10m, Ka = 0,1 ` Untuk daerah Palu, koefisien daerah (Ha) = 1.00 karena Palu secara geografis terletak pada daerah III (lihat pada peta daerah PMI 1970 5,5) ` Dengan nilai C = 0.50 kondisi tanah dasarnya termasuk kelas II, diasumsikan kedalam lapisan antara 20m-50m maka koefisien tanah dasarnya adalah 1.00 (DKPP 2-6 ayat a) ` Pelabuhan adalah bangunan spesalis yang sangat terpengaruh oleh aktifitas sosial dan ekonomi suatu daerah sehingga pelabuhan dalam klasifikasi bangunan tergolong kelas A (DKPP 3-6 ayat a) maka ; 0.15 x 1.00 x 1.00 = 0.15
Untuk merencanakan tiang pancang pendukung dermaga dihitung gaya - gaya vertikal dan horizontal serta momen terhadap sebuah titik O. Tabel perhitungan gaya vertikal dan momen terhadap titik O No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Gaya Vertikal (t/m) Q = 0.110 0.25 15 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.7 0.5 0.7 0.5 0.7 0.5 0.7 0.5 0.7 0.5 0.7 2.5 0.7 5 0.7 5 0.7 2.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
15 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
1.65 9 0.216 0.216 0.216 0.216 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 4.2 8.4 8.4 4.2 0.864 0.864 0.864 0.864 0.864
ΣV =
45.234
Lengan ke O
Momen ke O
0 0 -6.25 -2.5 2.5 6.25 -7.25 -5 0 5 7.25 -6.25 -2.5 2.5 6.25 -7.25 -5 0 5 7.25
0 0 -1.35 -0.54 0.54 1.35 -6.09 -4.2 0 4.2 6.09 -26.25 -21 21 26.25 -6.264 -4.32 0 4.32 6.264 ΣM =
0.000
Tabel perhitungan gay horizontal dan momen terhadap titik O No
Gaya horizontal (t)
1 Gaya akibat arus = 2 Gaya akibat angin = 3 Reaksi fender =
0.0014 0.044 21.875
ΣH =
21.9204
Lengan ke O
Momen ke O
0.3 0.3 0.3
0.0004 0.0132 6.5625 ΣM =
6.5761
Balok melintang adalah = 15 m, dan jarak antara balok melintang = 5 m, untuk pias sepanjang = 4 m, gaya - gaya dari momen adalah ` V = 45.234 5 = 226.17 ton ` M = 6.5761 4 = 26.30453 ton ` H = 21.9204 ton
Perhitungan daya dukung tiang pancang Diketahui : ` Jenis tanah = Lempung `P = 45 kg/cm² `C = 607.5 kg/cm² `L = 25 m `V = 226.17 tom Dari gaya vertikal diatas digunkan dimensi tiang pancang persegi dengan panjang sisi (D) = 0.254 m, dengan kemampuan untuk 1 tiang pancang = 556 kN/m². Direncanakan jumlah tiang pancang sebanyak = 5 buah tiang untuk bentang = 15 m, maka kemampuan taing pancang adalah : 5 x 556 = 2780 kN ` Keliling taing pancang (As) = 4 0.254 = 1.0160 m ` Luas tiang pancang (Ap) = 0.254 0.254 = 0.0645 m² ` Berat tiang pancang (w) = 0.0645 25 24 = 38.710 kN 1. Menghitung daya dukung pada ujung tiang pancang (Qp) Qp = P Ap = 450 0.0645 = 29.032 kN 2. Menghitung daya dukung pada selimut tiang pancang (Qs) Qs = C As L = 6075 1.0160 25 = 154305 kN 3. Menghitung daya dukung ultimate tiang pancang (Qult) Qult = Qp + Qs = 29.0322 + 154305 = 154334 kN 4. Daya dukung tiang (Qall) Qult Qall = ; diambil angka keamanan (Fs) = 3 Fs 154334 = 3 = 51444.68 kN 5. Kontrol daya dukung Qall > V + w 51444.68 > 226.170 + 38.710 ……………..OK!! Direncanakan jumlah tiang pancang yang mendukung dermaga sebanyak 5 buah untuk panjang bentang = 15 m dengan penempatan tiang seperti terlihat pada gambar, jarak tiang tersebut terhadap titik O adalah X1 = X2 = -7.5
X5 = X6 =
X3 = X4 = -5
X7 = X8 = 7.5
X4 = X5 =
0
Σx² = 56 + 25 +
0
+ 25 + 56 = 163 m²
5
Gaya vertikal yang bekerja pada tiang pancang dihitung dengan rumus berikut : V ΣM.x p = + n Σx² maka : p1 = p2 = p3 = p4 = p5 =
226.17 5 226.17 5 226.17 5 226.17 5 226.17 5
+ + + + +
26.305 -7.5 162.5 26.305 -5 162.5 26.305 0 162.5 26.305 5 162.5 26.305 7.5 162.5
= 44.01994 ton = 44.42463 ton =
45.234 ton
= 46.04337 ton = 46.44806 ton
Gaya horizontal yang bekerja pada tiang pacang adalah : H 21.920 T = = = 4.384 > 0.7 n 5 Gaya horizontal tersebut lebih besar dari pada gaya dukung yang diijinkan tiang, untuk bisa menahan gaya horizontal maka tiang - tiang dipncang dengan kemiringan 10 : 1 Tiang
m : 1
V (t)
h (t)
P (t)
1 2 3 4 5
10 : 1 10 : 1 10 - 1
44.01994 44.42463 45.23400 46.04337 46.44806
44.01994 44.42463 4.5234 4.604337 46.44806
44.01994 44.42463 45.23400 46.04337 46.44806
Σh = 144.0204 Gaya horizontal yang bekerja pada kepala tiang : H - Σh = 21.9204 - 144 = -122.1 -122.1 T = = -24.42 ` 5 karena gaya yang bekerja pada tiang lebih kecil dari pada gaya dukung ijin berarti tiang tersebut aman Menentukan panjang tiang 1. Menentukan gesekan 1 1 ; keterangan : ` k = Keliling tiang k z² k0 tan Ф 3 2 z = Panjang tiang daam tanah dimana k0 = 1 + tan²Ф maka : 1 1 p = 1.0160 z² 1 + tan² 30 tan 30 3 2 = 0.1304 z² p =
2. Tingkat lekatan 1 p = k z c 3 dimana c = 0.5 t/m² maka : 1 p = 1.0160 z 0.5 3 = 0.1693 z Gaya dukung total = 0.1304 z² + 0.1693 z Dengan menyamakan gaya daya dukung tiang total dengan gaya maksimum yang bekerja pada satu tiang, maka akan didapat panjang tiang yang harus dipancang p total = 0.1304 z² + 0.169 z 144.02 = 0.1304 z² + 0.169 z dengan menggunakan cara trial dan eror, maka didapat ilai z = 32.600 m, namun dilapangan dipancang pada kedalaman 33.0 m
haspal ht
r : PPPJR 1987 Bab III pasal 7.2)
n 7.3 (Buku Pelabuhan :
engan jarak antara bitt
ya lateral meliputi gaya gkan gaya vertikal adalah
enyebabkan terjadinya
benturan antara kapal
ada perencanaan fender
mbat yang ditetapkan pada
lam GRT yang bekerja
ngan bobot < 200 ton dan
- masing klasifikasi daerah
tungan beban
diri dikali koefisien gempa
apisan antara 20m-50m
ekonomi suatu daerah
horizontal serta momen
emampuan taing pancang
satu tiang, maka akan
ancang pada kedalaman
TABEL DIMENSI FENDER SEIBU V (dalam milimeter kecuali ditentukan lain)
DIMENSI
1300H
1000H
800H
600H
H 1.300 1.000 800 600 L 4.000 3.500 3.500 3.500 h 1.235 935 740 550 h1 65 65 60 50 l 4.850 4.200 4.100 4.150 l1 425 350 300 325 l2 460 400 360 285 l3 230 200 180 185 s 4.450 3.900 3.840 3.920 s1 900 1.200 1.050 1.020 s2 900 0 0 0 s3 875 750 870 940 s4 200 150 130 115 s5 2.030 1.600 1.350 1.050 B 815 625 500 375 b 1.625 1.250 1.000 750 b1 2.250 1.800 1.550 1.210 t 38 35 35 32 t1 364 280 225 168 u 10 10 8 6 Baut Ø (in) 3 2,50 2,50 2,00 Jumlah Baut 10 8 8 8 Sumber : Seibu Rubber Chemical Co. Ltd (dalam AF Quinn)
TYPE
ENERGI (Ton-mtr)
REAKSI (Ton)
500H
400H
500 3.500 460 40 4.050 275 260 160 3.850 1.000 0 925 100 860 315 625 1.000 25 140 5 1,75 8
400 3.500 360 40 3.950 225 230 140 3.780 1.200 0 690 85 710 250 500 840 19 108 4 1,50 8
DEFLEKSI (mm)
Sistem Fender Tunggal (standar per meter, defleksi 45 %) 300H
2,25
22,50
135,00
400H
4,00
30,00
180,00
500H
6,25
37,50
225,00
600H
9,00
45,00
270,00
800H
16,00
60,00
360,00
1000H
25,00
75,00
450,00
1300H
42,25
97,50
585,00
Sistem Fender Ganda (standar per meter, defleksi 45 %) 300H
4,50
19,50
270,00
400H
8,00
26,00
360,00
500H
12,50
32,50
450,00
600H
18,00
39,00
540,00
800H
32,00
52,00
720,00
1000H
50,00
65,00
900,00
1300H
84,50
84,50
1.170,00
Sumber : Seibu Rubber Chemical Co. Ltd (dalam AF Quinn) TUGAS PELABUHAN
300H 300 3.000 265 35 3.350 175 195 130 3.200 1.000 0 600 75 530 188 375 645 16 80 3 1,25 8
m AF Quinn) LAMPIRAN
5
TABEL. DIMENSI KAPAL PADA PELABUHAN DIMENSI KAPAL BOBOT (DWT)
TIPE PELABUHAN
1. GATE WAL PORT 15.000 a. Kapal Kontainer 8.000 b. Kapal Barang Umum c. Kapal Barang dari Collector Port 5.000 3.000 d. Kapal Penumpang 2. COLLECTOR PORT a. Dari Pelabuhan Pengumpul b. Dari Pelabuhan Cabang
-
DRAFT (m)
25.000 20.000 7.000 5.000
PANJANG (m)
9,0 - 12,0 8,0 - 10,0 8 5,0 - 6,0
175 135 100 100
-
285 185 130 135
5.000 - 7.000 500 - 3.000
7,5 4,0 - 6,0
100 - 130 50 - 90
500 - 3.000
4,0 - 6,0
50 - 90
500 - 1.000
6,0
700 - 1.000
6,0
3. TRUNK PORT a. Kapal Barang - Dari Pelabuhan Pengumpul - Dari Pelabuhan Feeder b. Kapal Perintis 4. FEEDER PORT a. Kapal Barang
< 7.000
b. Kapal Perintis
6,0 6,0
500 - 1.000
TABEL. GAYA TARIKAN KAPAL
BOBOT KAPAL (GRT)
GAYA TARIK PADA GAYA TARIK PADA BOLLARD BITT (TON) (TON)
200 - 500
15
15
501 - 1.000
25
25
1.001 - 2.000
35
25
2.001 - 3.000
35
35
3.001 - 5.000
50
35
5.001 - 10.000
70
50 (25)
10.001 - 15.000
100
70 (25)
15.001 - 20.000
100
70 (35)
20.001 - 50.000
150
100 (35)
50.001 - 100.000
200
100 (50)
Nilai dalam kurung adalah untuk gaya pada tambatan yang dipasang disekitar tengah kapal yang mempunyai tidak lebih 2 (dua) tali pengikat.
TABEL. JARAK ANTAR FENDER
KEDALAMAN AIR (m)
JARAK ANTAR FENDER (m)
4 - 6
4 - 7
6 - 8
7 - 10
8 - 10 TUGAS PELABUHAN
10 - 15
HAN
PANJANG (m) 175 135 100 100
-
PANJANG DERMAGA
285 185 130 135
300 200 150 165
100 - 130 50 - 90
150 110
50 - 90 75 75
75
LAMPIRAN
4
TABEL. KECEPATAN KAPAL MERAPAT PADA DERMAGA
TINGKAT
FAKTOR LOKASI
KOMPONEN KECEPATAN YANG ARAHNYA TEGAK LURUS
KESULITAN
DERMAGA PADA SAAT KAPAL MENUMBUK DERMAGA (
PADA SAAT
m/dtk )
MENDEKATI DERMAGA
s.d.
DL =
DL =
DL = 5.000
5.000 - 10.000
10.000 - 100.000
1. Angin keras dan ada Sweel
sulit
0.75
0.55
0.40
2. Angin keras dan ada Sweel
mudah
0.60
0.45
0.30
3. Angin yang moderat dan ada sweel
normal
0.45
0.35
0.20
4. Terlindung
sulit
0.25
0.20
0.15
5. Terlindung
mudah
0.20
0.15
0.10
TABEL. KOEFISIEN KONDISI TANAH TANAH DASAR
KELAS 1
KELAS 2
KELAS 3
FAKTOR
0.80
1.00
1.20
TEBAL LAPISAN
Kerikil Pasir
Sandy Clay
Tanah Lunak
< 5m
Kelas 1
Kelas 1
Kelas 2
5 m - 25 m
Kelas 1
Kelas 2
Kelas 3
> 25 m
Kelas 2
Kelas 3
Kelas 3
TABEL. KOEFISIEN TINGKAT KEPENTINGAN BANGUNAN
KLASIFIKASI BANGUNAN
Karakteristik Bangunan
Koef. Tingkat Kepentingan
Kelas Khusus
0.15
Kelas A
0.12
Kelas B
0.10
Kelas C
TUGAS PELABUHAN
0.05
GA
ARAHNYA TEGAK LURUS
MENUMBUK DERMAGA (
DL > 100.000
0.20 0.20 0.15
0.10 0.10
LAMPIRAN
3
Tabel 4.4. Kedalaman Kolam Pelabuhan
BOBOT
KEDALAMAN (m)
KAPAL PENUMPANG (GRT)
BOBOT KAPAL MINYAK (DWT)
500
3.50
700
1,000
4.00
1,000
2,000
4.50
2,000
3,000
5.00
3,000
5,000
6.00
5,000
8,000
6.50
10,000
10,000
7.00
15,000
15,000
7.50
20,000
20,000
9.00
30,000
30,000
10.00
40,000
KAPAL BARANG (DWT)
50,000
700
4.50
60,000
1,000
5.00
70,000
2,000
5.50
80,000
3,000
6.50
5,000
7.50
1,000
KAPAL FERRY (GRT)
8,000
9.00
2,000
10,000
10.00
3,000
15,000
11.00
4,000
20,000
11.50
6,000
30,000
12.00
8,000
40,000
13.00
10,000
50,000
14.00
13,000
KAPAL PETI KEMAS (DWT)
KAPAL BARANG CURAH (DWT)
20,000
12.00
10,000
30,000
13.00
15,000
40,000
14.00
20,000
50,000
15.00
30,000 40,000 50,000 70,000 90,000 100,000 150,000
TUGAS PELABUHAN
labuhan KEDALAMAN (m)
KAPAL MINYAK (DWT) 4.50 5.00 5.50 6.50 7.50 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 KAPAL FERRY (GRT) 4.50 5.50 6.00 6.50 7.50 8.00 8.00 8.00
AL BARANG CURAH (DWT) 9.00 10.00 11.00 12.00 12.50 13.00 15.00 16.00 18.00 20.00
LAMPIRAN
2
TABEL KARAKTERISTIK KAPAL Bobot (Ton)
LOA (m)
Beam (m)
Tinggi (m)
KAPAL PENUMPANG ( GRT ) 500 51 10.20 4.00 1,000 63 11.90 5.00 2,000 92 13.90 6.20 3,000 109 15.30 7.10 4,000 123 16.30 7.30 5,000 135 17.20 8.40 6,000 138 17.30 10.60 7,000 144 18.60 11.10 8,000 150 19.30 11.60 9,000 155 20.00 12.00 10,000 160 20.60 12.30 15,000 181 23.10 13.90 20,000 197 25.10 15.10 30,000 223 28.20 17.00 700 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000 10,000 15,000 20,000 30,000 40,000 50,000 700 1,000
KAPAL BARANG ( DWT ) 51 8.50 4.60 58 9.50 5.10 74 11.70 6.30 86 13.20 7.20 95 14.40 7.80 103 15.40 8.40 124 16.90 9.50 129 17.60 10.00 135 18.30 10.40 139 18.90 10.80 144 162 177 199 217 232
19.40 21.70 23.40 26.10 28.80 30.00
11.20 12.70 13.80 15.70 17.20 18.40
KAPAL TANKER ( DWT ) 51 8.50 4.60 58 9.50 5.10
Draf (m)
Bobot (Ton)
LOA (m) OIL TANKER ( DWT ) 73 85 102 139 157 171 191 211 226 250 270 291 325 343
2.90 3.60 4.50 5.10 5.60 6.00 7.40 7.70 7.80 8.00 8.20 8.80 9.20 10.00
2,000 3,000 5,000 10,000 15,000 20,000 30,000 40,000 50,000 70,000 100,000 150,000 200,000 250,000
2.90 3.60 4.50 5.10 5.60 6.00 7.40 7.70 7.80 8.00
KAPAL BARANG CURAH ( DWT 10,000 140 15,000 157 20,000 170 30,000 192 40,000 208 50,000 222 70,000 244 90,000 250 100,000 275 150,000 313
8.20 8.80 9.20 10.00 10.00 10.00
1,000 2,000 3,000 4,000 6,000
2.90 3.60
8,000 10,000 13,000
KAPAL FERRY ( GRT ) 58 74 86 95 103 124 129 129
TUGAS PELABUHAN
L Beam (m)
Tinggi (m)
Draf (m)
OIL TANKER ( DWT ) 11.10 5.60 12.30 6.10 14.70 7.60 19.00 9.90 21.70 11.30 23.80 12.40 27.20 14.10 29.90 15.10 32.10 16.50 35.90 18.40 39.00 19.20 44.20 23.00 47.20 24.50 51.80 25.60
5.10 5.90 6.90 8.10 9.00 9.20 10.90 11.70 12.50 13.60 14.60 17.90 18.00 20.00
PAL BARANG CURAH ( DWT ) 18.70 10.80 21.50 11.20 23.70 12.70 27.30 13.80 30.20 15.70 32.60 17.20 37.80 18.40 38.50 18.40 42.00 18.40 44.50 18.40
8.00 8.20 8.80 9.20 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
KAPAL FERRY ( GRT ) 9.50 5.10 11.70 6.30 13.20 7.20 14.40 7.80 15.40 8.40
3.60 4.50 5.10 5.60 6.00
16.90 17.60 17.60
9.50 10.00 10.00
7.40 7.70 7.70
LAMPIRAN 1
