Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

Penyusun : Made Peri Suriawan – 3109.100.094

Dosen Pembimbing :

1. Ir. Djoko Irawan MS, 2. Dr. Ir. Djoko Untung

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

PENDAHULUAN

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Latar Belakang • Pengerjaan pembetonan upper stucture pada

struktur jetty diperlukan metode yang inovatif • Metode beton pracetak merupakan salah satu

solusi dalam pengerjaan pembetonan upper structure

• Elemen beton pracetak didesain kuat dalam

menerima beban namun tetap ringan.

Lokasi Objek Tugas Akhir

Lingkup Pengerjaan • Perencanaan dimensi komponen struktur jetty, meliputi

pondasi tiang pancang, pile cap, balok dan pelat

• Perencanaan tulangan pada pondasi tiang pancang, pile cap, balok dan pelat

• Perencanaan elemen pracetak, meliputi half slab, u-shell beam dan pile cap pracetak

• Perencanaan sambungan antar elemen struktur jetty

• Metode pelaksanaan

• Pehitungan rencana anggaran biaya

Batasan Masalah • Tidak mengevaluasi layout dan alinyemen jetty pada dermaga

PT. Petrokimia Gresik, sehingga tetap menggunakan layout dermaga yang sudah ada.

• Tidak mengevaluasi dimensi jetty pada dermaga (panjang dan lebar jetty ).

• Data denah pembalokan jetty memakai denah eksisting dari jetty dermaga PT. Petrokimia Gresik.

• Data tanah, angin, gelombang, arus, pasang surut, kapal, gempa serta peta bathymetri memakai data hasil survei oleh PT. Hutama Karya selaku kontraktor pembangunan dermaga PT. Petrokimia Gresik.

Metodologi Mulai

A. Data Layout DermagaB. Data KapalC. Data GelombangD. Data AnginE. Data ArusF. Data GempaG. Data Tanah

Prelimineri Desain Struktur Atas JettyA. Perencanaan PelatB. Perencanaan Balok

Pembebanan Struktur Atas JettyA. Beban MatiB. Beban HidupC. Beban GempaD. Beban Tarikan KapalE. Beban Tumbukan Kapal

1. Pengumpulan Data2. Studi Literatur

Pemodelan dan Analisa Model Jetty dengan Program Bantu

Kontrol Kekuatan dan Kestabilan Struktur Atas

Jetty

A

OK

Not OK

Perencananaan Dimensi Pile Cap dan Tiang pancang

Analisa Daya Dukung Tanah

A

Perencanaan Struktur Bawah

Pembebanan pada Struktur Bawah Jetty

Kontrol Kekuatan dan Kestabilan Struktur Bawah

Jetty

Perencanaan Elemen Pracetak

Gambar Rencana dan Rencana Anggaran Biaya

Selesai

Kontrol Kekuatan Elemen Pracetak

OK

OK

Not OK

Not OK

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

KRITERIA DESAIN

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Denah Jetty

Data Tanah

Grafik Daya Dukung Tanah

Material • BETON

Mutu beton yang digunakan dalam perencanaan jetty mempunyai kuat

tekan f’c = 35 MPa baik beton untuk pracetak maupun beton untuk

overtopping. Berikut kualifikasi dari beton yang digunakan :

• Kuat tekan f’c = 35 MPa

• Modulus Elastisitas

Ec = 4700√35 MPa = 27805,57 MPa

• Tebal selimut beton (decking) diambil dengan ketentuan sesuai SNI 03-

2847-2002 pasal 9.7, dimana untuk beton praceta dan beton cor ditempat

tebal decking minimal 50 mm untuk komponen yang berhubungan dengan

tanah atau cuaca

Material • BAJA

•Modulus elastisitas diambil sebesar 2.1 × 105 MPa

Kapal Rencana •Sisi Darat

•Bobot mati : 35.000 DWT

•Panjang kapal (LOA) : 181,00 m

•Sarat penuh (D) : 10,90 m

•Lebar kapal (B) : 26,40 m

•Berthing Velocity : 0,15 m/s

•Sudut berthing max : 10o

•Sisi Laut

•Bobot mati : 60.000 DWT

•Panjang kapal (LOA) : 271,00 m

•Sarat penuh (D) : 13,20 m

•Lebar kapal (B) : 35,2 m

•Berthing Velocity : 0,15 m/s

•Sudut berthing max : 10o

Pembebanan Beban Mati Berat jenis beton = 2400 kg/m3 Beban Hidup Beban pangkalan = 3000 kg/m2 Beban hujan = 50 kg/m2 Beban Hidup Bergerak Truk Trailer, axle load max = 100 t Crawler Crane, load max = 100 t Truk, axle load max = 30 t Ship loader sisi darat = 105 t Ship loader sisi laut = 240 t

Beban Vertikal Beban Horisontal

Berat Reaksi Fender = 137,2 ton

Beban Boulder = 200 ton

Beban Gempa = Zona 3

Kriteria Desain Titik Jepit Tiang

Zf = 1,8 T

5 nhEIT =

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

PEMODELAN JETTY

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Pemodelan Jetty Pemodelan Jetty pada program bantu

Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Hidup Jetty

Beban Hidup Beban pangkalan = 3000 kg/m2

Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Tumbukan dan Tarikan Kapal

Berat Reaksi Fender = 137,2 ton

Beban Boulder = 200 ton

Pemodelan Jetty Konfigurasi Beban Shiploader

Ship loader sisi darat = 105 t Ship loader sisi laut = 240 t

Pemodelan Jetty Pemodelan Beban Gempa

Pemodelan Jetty Pemodelan Beban Gempa

Pemodelan Jetty Kombinasi Pembebanan

Tipe Kombinasi Pembebanan untuk Struktur Jetty

I 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + - F + - B

II 1.3 DL + 1.2 LL + 1,3 Ex + 0,39 Ey + 1.1 S + - F + - B

III 1.3 DL + 1.2 LL + 0,39 Ex + 1,3 Ey + 1.1 S + - F + - B

IV 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + 1 F + - B

V 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + - F + 1 B

VI 1.3 DL + 1.2 LL + - Ex + - Ey + 1.1 S + 1 F + 1 B

Tipe Kombinasi Pembebanan untuk Pondasi Tiang Pancang

I 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + - F + - B

II 1 DL + 1 LL + 1,3 Ex + 0,39 Ey + 1 S + - F + - B

III 1 DL + 1 LL + 0,39 Ex + 1,3 Ey + 1 S + - F + - B

IV 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + 1 F + - B

V 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + - F + 1 B

VI 1 DL + 1 LL + - Ex + - Ey + 1 S + 1 F + 1 B

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JETTY

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Perhitungan Pelat Kontrol Geser Punch Pelat

5003500635

75,221 ××

+

Vnc =

Vnc = 2980449 N = 298,04 ton

= 3451047 N = 345,105 ton

dUcf

××

+

6'21

β

=

Vu ≤ fVnc

1,2 x 135 < 0,6 x 298,04

162 ton < 178,824 ton ( OK )

Vc > Vnc

345,105 ton > 298,04 ton ( OK )

Jadi => Pelat beton memenuhi kuat geser punch

Dengan model ini didapat momen maksimum pada

pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL sebesar

27.423 kgm dilapangan dan 45.603,93 kgm di

tumpuan , hasil momen selengkapnya dapat dilihat

pada gambar 6.1

Dengan model ini didapat momen maksimum pada

pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL sebesar

24.495 kgm dilapangan dan 36.850,43 kgm

ditumpuan , hasil momen selengkapnya dapat dilihat

pada gambar 6.2

Perehitungan Pelat

Dengan model ini didapat momen maksimum pada

pelat adalah akibat kombinasi 1,3DL + 1,2LL + 0,39 Ex +

1,3Ey sebesar 24.799,34 kgm dilapangan dan 34.867,9

kgm ditumpuan , hasil momen selengkapnya dapat

dilihat pada gambar 6.3

Dari ketiga pemodelan diatas memiliki hasil gaya momen yang berbeda – beda namun

selisihnya tidak begitu jauh, sehingga untuk perancangan pelat dipakai gaya momen dengan

nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm

Perhitungan Pelat

Dengan nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm,

maka kebutuhan dimensi dan tulangan pelat adalah sebagai berikut

Tulangan Lapangan Tumpuan

Lentur Susut Lentur Susut

Diameter 19 mm 13 mm 14 mm 14 mm

Jarak 300 mm 200 mm 125 mm 225 mm

•Tebal pracetak = 350 mm

•Tebal selimut beton = 50 mm

•Mutu tulangan baja fy = 490 MPa

•Mutu beton fc’ = 35 MPa

•D tulangan lentur = 19 mm

•D tulangan bagi = 13 mm

Perhitungan Pelat

Dengan nilai momen lapangan 27.423 kgm dan momen tumpuan 36.850,43 kgm,

maka kebutuhan dimensi dan tulangan pelat adalah sebagai berikut

Tulangan Lapangan Tumpuan

Lentur Susut Lentur Susut

Diameter 19 mm 13 mm 14 mm 14 mm

Jarak 300 mm 200 mm 125 mm 225 mm

•Tebal pracetak = 350 mm

•Tebal selimut beton = 50 mm

•Mutu tulangan baja fy = 490 MPa

•Mutu beton fc’ = 35 MPa

•D tulangan lentur = 19 mm

•D tulangan bagi = 13 mm

Perencanaan Pelat

Perencanaan Balok Kombinasi Pembebanan

Balok Momen Tumpuan

Momen Lapangan V T

m kgf-m kgf-m kgf kgf-m 10 -353.265,64 240.645,9 189.514,73 -22.146,3

Kriteria Perencanaan :

-Mutu Beton : 35 MPa

-Mutu Baja : 490 MPa

-Dimensi Balok : 100/150 cm

-Tebal Decking : 50 mm

-Diameter Tul Lentur : D25 mm

-Diameter Sengkang : φ16 mm

Perencanaan Balok Kapasitas Penampang Balok Tumpuan

Perencanaan Balok Kontrol Balok Saat Layan

Kontrol Lendutan Balok Kontrol Retak Balok

Menurut SNI 03-2847-2002 tebal balok minimum harus didisain sesuai dengan pasal 11.5.2.2 Tabel 8 untuk memenuhi syarat lendutan. Jika desain balok memenuhi persyaratan tebal minimun sesuai Tabel 8 maka kontrol lendutan tidak diperlukan.

Untuk balok induk (kedua ujung menerus) pada perhitungan di desain 700/1600

mmh

fylh

8,5237004904.0

2110000

7004.0

21

=

+×=

+×=

1600 > 523,8 mm …. (OK)

z1011 6 ×××= − βω

×××= − 85.01011 6ω

Perhitungan lebar retak sesuai SNI 03-2847-2002 ps 12.6(4)25 yang diberikan sebagai berikut :

Dimana : Z = Nilai retak yang terjadi β = 0.85 f’c = 35 Mpa Nilai lebar retak yang diperoleh tidak boleh

melebihi 0.4 mm untuk penampang dalam ruangan dan 0.3 mm untuk penampang yang dipengaruhi oleh cuaca luar. Sehingga

21.452,81

= 0.2 < 0.3 mm ...................(OK)

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH JETTY

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Perencanaan Struktur Bawah Data Perencanaan

Data perencanaan untuk struktur

bawah jetty yang telah didapat pada

preliminary desain adalah sebagai berikut :

•Mutu beton (f’c) : 35 MPa

•Mutu baja (fy) : 490 Mpa

•Dimensi pile cap : 3 x 3 x 1,5 m3

•Material pondasi tiang : Baja

•Diameter luar tiang : 1,5 m

•Ketebalan dinding tiang : 1,5 cm

•Wilayah gempa : Zona 3

•Jenis tanah : Tanah lunak

Perencanaan Pile Cap Kontrol Geser Punch

cV6

1000583,706835121 ××

+

= 20.909.152 N

=

cV 1000583,70683531

××× =

= 13.939.435N Diambil yang terkecil Vc = 13.939.435 N

cVφ = 0,75 x 13.939.435 N = 10.454.576 N

= 10.454.576 N > Pu tiang = 7.853.660 ................ok

Sehingga ketebalan dan ukuran poer mampu menahan

gaya geser akibat beban reaksi aksial tiang.

Perencanaan Pile Cap

- Tulangan Lentur

Arah X : D25 – 300 mm

Arah Y : D25 – 300 mm

- Tulangan Geser

Arah X : D25 – 250 mm

Arah Y : D25 – 250 mm

Perencanaan Pondasi Tiang Spesifikasi Tiang Pancang Rencana

Keterangan Nilai Satuan Mutu Baja BJ 50 - Diameter 150.000 cm

Tebal 1.500 cm Diameter Dalam 147.000 cm Luas Penampang 699.790 cm2

Berat 1237.000 kg/m Momen Inersia 1929189.168 cm4

Tegangan ultimate fu 500 Mpa

Perencanaan Pondasi Tiang Kedalaman Pemancangan Tiang

Dari analisa struktur dengan program

bantu didapat gaya aksial maksimum pada

tiang pancang adalah 603.649,95 kg.

• P = 603.649,95 kg = 603,65 ton

• Ql = P x SF

• = 604,65 x 3 = 1813,95 ton.

Dalam grafik untuk Ql = 1813,95 ton

didapat pada kedalaman 39 m.

• Panjang total tiang adalah

L = 16 + 39 = 55 m

Perencanaan Pondasi Tiang Kapasitas Aksial Tiang Kapasitas Lateral Tiang Defleksi Tiang

( )tonMNQv

Qv

800.11816001400

01929.02100002

2

==+××

=π

Kesimpulan : Pmax = 785 ton Qv = 1.800 ton Pmax < Qv 785 < 1.926 (OK)

2,29 > 2 (OK)

Untuk jarak antar tiang (S) adalah 6m dan diameter tiang (B) adalah 1,5 m, nilai efesiensi kapasitas lateral tiang adalah : S/B = 6 / 1,5 = 4 Ge = 0,5 QH ijin = 0,5 x 85,67 = 42,835 ton Gaya lateral maksimum yang terjadi pada satu tiang adalah Hmax = 20,09 ton Kesimpulan Hmax = 20,09 ton QH ijin = 42,835 ton Hmax < QH ijin 20,09 < 44,31 (OK)

2,132 > 2 (OK)

Dari grafik didapat •FθM = 1,75 •FθP = 1,625 Maka

•Besar defleksi tiang akibat beban fender

Perencanaan Pondasi Tiang Tulangan Isian Tiang Pancang

Data perencanaan D = 25 mm fy = 490 MPa Pu = 7.853.660 N Mu= 3.816.900.000 Nmm Kuat tarik tulangan adalah Pn= 0,75 x As x fy Pn= 0,75 x 490,874 mm2 x 490 Mpa Pn= 180.396,1 N Gaya tarik yang terjadi pada tulangan adalah

T = 176.663,8 < Pn = 180.396,1 (OK)

Perencanaan Pondasi Tiang Tulangan Isian Tiang Pancang

Data perencanaan D tul. (db) = 13 mm As = 132,732 mm2 tebal selimut = 25 mm D beton = 1500 – 2 x ( 15 + 13 ) = 1444 mm Dc = 1444 – 2 x 25 = 1394 mm Ag = 1,638 m2 Ac = 1,525 m2 •Mencari nilai ρs

•Mencari nilai s

maka dipakai tulangan spiral D13 – 150mm

Defleksi Struktur Defleksi Struktur

Defleksi Struktur Arah Y Defleksi Struktur Arah X

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

METODE PELAKSANAAN

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Metode Konstruksi Tiang

Metode Konstruksi Tiang

Metode Konstruksi Pile Cap Detail Pile Cap Pracetak

Metode Konstruksi Balok Kontrol Dinding Balok Akibat Pengecoran

Metode Konstruksi Balok Detail Balok Pracetak

Metode Konstruksi Balok Kontrol Balok Pracetak Saat Pengangkatan

Metode Konstruksi Pelat Detail Pelat Pracetak

Metode Konstruksi Balok Kontrol Pelat Pracetak Saat Pengangkatan

Metode Konstruksi Balok Kontrol Balok Pracetak Saat Pengecoran

Metode Konstruksi Balok Kontrol Dinding Balok Pracetak Saat Pengecoran

Metode Konstruksi Balok Kontrol Pelat Pracetak Saat Pengecoran

•Dari bidang momen hasil analisa dengan program bantu

didapat ML = 7772,846 kgm dan Mt = -11453,77 kgm.

•Dari nilai momen tersebut, maka tegangan yang terjadi

dengan faktor kejut 1,5 adalah

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

RENCANA ANGGARAN BIAYA

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Rencana Anggaran Biaya Tabel Anggaran Biaya dengan Variasai Tipe Dermaga

Biaya Tipe Dermaga

Eksisting SF 2 Eksisting SF 3 Modifikasi

Bangunan Atas Rp 11,293,032,922.40 Rp 11,593,068,291.65 Rp 11,093,895,138.05

Bangunan Bawah Rp 91,202,236,390.24 Rp 124,751,681,991.89 Rp 123,767,690,441.96

Total Rp 102,495,269,312.64 Rp 136,344,750,283.54 Rp 134,861,585,580.01

Rencana Anggaran Biaya

1. Eksisting SF 2 2. Eksisting SF 3 3. Modifikasi

Rp-

Rp20,000,000,000.00

Rp40,000,000,000.00

Rp60,000,000,000.00

Rp80,000,000,000.00

Rp100,000,000,000.00

Rp120,000,000,000.00

Rp140,000,000,000.00

1 2 3

Bangunan Atas

Bangunan Bawah

Biaya Keseluruhan

Grafik perbandingan anggaran biaya

Modifikasi Struktur Jetty pada Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan Metode Beton Pracetak

PENUTUP

TUGAS AKHIR RC-09 1380

Kesimpulan A. Struktur Jetty Dermaga PT. Petrokimia Gresik dengan spesifikasi :

•Tebal pelat : 500 mm

•Dimensi balok : 700 x 1600 mm2

•Dimensi pile cap : 3 x 3 x 1,5 m3

•Diameter tiang pancang : 1.500 mm

•Panjang tiang perlu : 55,5 m

B. Dimensi elemen pracetak •Dimensi pelat pracetak

Kesimpulan •Dimensi balok pracetak

•Dimensi pile cap pracetak

Kesimpulan C. Sambungan antar komponen

• Sambungan antar pelat pracetak

• Sambungan antar balok pracetak

Kesimpulan • Sambungan pile cap dan balok pracetak

Kesimpulan • Sambungan tiang pancang dan pile cap pracetak

Kesimpulan D. Rencana Anggaran Biaya yang diperlukan

Dari hasil perhitungan, diperlukan biaya sebesar Rp. 11.093.895.138,05

untuk struktur atas jetty dermaga dan Rp. 123.767.690.441,96 untuk struktur bawah

jetty. Sehingga toatal biaya yang diperlukan adalah Rp. 134.861.585.580,01

E. Perbandingan RAB yang diperlukan antara dermaga eksisting dengan dermaga

modifikasi

Biaya

Tipe Dermaga

Eksisting SF 2 Eksisting SF 3 Modifikasi

Bangunan Atas Rp 11,293,032,922.40 Rp 11,593,068,291.65 Rp 11,093,895,138.05

Bangunan Bawah Rp 91,202,236,390.24 Rp 124,751,681,991.89 Rp 123,767,690,441.96

Total Rp 102,495,269,312.64 Rp 136,344,750,283.54 Rp 134,861,585,580.01

Saran

1.Dalam perencanaan dermaga perlu diperhatikan daya dukung tanah, sehingga

dapat merencanakan pondasi yang diperlukan.

2.Pondasi tiang pancang pada struktur open pier perlu dikontrol stabilisasinya, tidak

hanya keperluan kedalaman pancang yang dihitung, namun juga kekuatannya dalam

menerima beban vertical maupun horizontal.