ALTERNATIF PERENCANAAN PONDASI SILO SEMEN CURAH DAN...

PERENCANAAN PONDASI SILO SEMEN CURAH DAN LOADING PLANT PADA LOKASI PACKING PLANT PT SEMEN INDONESIA DI BALIKPAPAN, KALIMANTAN TIMURAyu Kartika Redyananda3110100038

Dosen Pembimbing:Ir. Suwarno, M.Eng.Ir. Ananta Sigit Sidharta, M.Sc., Ph.D.

Latar Belakang• PT Semen Indonesia (Persero) terus berupaya memperkuat penetrasi pasarnya. Hal ini

dapat dibuktikan dengan adanya proyek pabrik pengemasan (packing plant) di

Balikpapan, Kalimantan Timur.

• Konsep pembangunan packing plant ini didasari atas pemikiran pada pertumbuhan

permintaan semen di Kalimantan yang begitu tinggi.

• Pada lokasi perencanaan tersebut terdapat silo penyimpan semen curah dengan

dimensi adalah tinggi sebesar 36,9 m dan diameter sebesar 16,848 m, dan juga

terdapat bangunan loading plant yang merupakan tempat pengemasan semen yang

akan didistribusikan.

• Dari data tanah, diperoleh hasil bahwa tanah yang berada di lokasi perencanaan adalah

berjenis tanah lunak (N-SPT<10)

Latar BelakangLokasi packing plant

Penyelidikan tanah dasar

Bangunan loading plantSilo semen curah

Tanah lunak (N-SPT<10)

Daya dukung tanah yang rendah

Tanah mengalami pemampatan yang besar

Alternatif perencanaan pondasi

Lokasi

Sumber : maps.google.com

Layout Lokasi Perencanaan

Sumber : PT. Teknindo Geosistem Unggul

Gambar Potongan Silo Semen Curah

Sumber : PT. Teknindo Geosistem Unggul

Rumusan Masalah1. Bagaimana karakteristik tanah dasar yang berada pada lokasi packing plant?

2. Bagaimana perencanaan perbaikan tanah dasar silo dan loading plant agar tanah

mampu menahan beban di atasnya?

3. Bagaimana perencanaan pondasi silo semen curah agar silo tersebut stabil menahan

beban semen curah?

4. Bagaimana pengaruh getaran yang terjadi pada mesin yang terdapat di lokasi

loading plant?

5. Bagaimana perencanaan pondasi di bawah loading plant?

6. Bagaimana kontrol stabilitas pondasi di bawah silo semen curah dan loading plant?

Batasan Masalah

1. Data yang digunakan adalah data sekunder.

2. Lokasi perencanaan dari layout perencanaan packing plant

sesuai dengan data perencanaan.

3. Tidak memperhitungkan Rencana Anggaran Biaya.

4. Tidak merencanakan perbaikan tanah dasar pada lokasi

packing plant.

5. Struktur utama bangunan pada loading plant diabaikan.

Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah

untuk mengetahui karakteristik tanah dasar di lokasi

perencanaan yang selanjutnya digunakan dalam

perencanaan pondasi untuk silo semen curah dan

loading plant pada lokasi packing plant PT Semen

Indonesia di Balikpapan, Kalimantan Timur.

Metodologi Penulisan

Perencanaan Pondasi DalamSilo Semen Curah

Perhitungan beban pada silo :

• Beban mati = 9256,46 ton

• Beban operating = 8330,814 ton

• Beban hidup = 231,31 ton

• Beban angin = 30,70 ton

• Beban gempa = 377,508 ton

Direncanakan :• D = 60 cm• Luas penampang (Ap) = ¼ π D₁² - D₂² = 0,16 m²• Keliling selimut (As) = π D h = 47,12 m

Tiang direncanakan menyentuh lapisan tanah keras denganN-SPT ≥ 30 pada kedalaman 25 m.

Qp = (Np x k) x Ap

= (49,16 x 35) x 0,16 = 270,282 ton Qs = (Ns/3 + 1) x As

= (2,90 + 1) x 47,12 = 183,590 ton Ql = Qp + Qs

= 270,282 + 183,590 = 453,872 ton Ql ijin = Ql/SF = 151,29 ton

Perhitungan Daya Dukung PondasiJenis K qp qs Qp Qs QlTanah t/m² t/m² t/m² ton ton ton

0 0 0 clayey silt 0.44 20 8.87 3.00 3.00 1.00 2.00 1.393 0.000 1.3931 0.39 0.39 clayey silt 0.80 20 15.95 3.00 3.00 1.00 2.00 2.505 3.770 6.2752 0.94 0.94 clayey silt 1.04 20 20.76 3.00 3.00 1.00 2.00 3.261 7.540 10.8013 1.86 1.86 clayey silt 1.50 20 29.96 3.00 3.00 1.00 2.00 4.706 11.310 16.0164 2 2 clayey silt 2.08 20 41.60 3.00 3.00 1.00 2.00 6.535 15.080 21.6145 2.3 2.3 clayey silt 2.69 20 53.84 3.00 3.00 1.00 2.00 8.457 18.850 27.3076 3.3 3.3 clayey silt 3.12 20 62.40 3.30 3.04 1.01 2.01 9.802 22.781 32.5837 4 4 silty clay 3.69 15 55.35 4.00 3.16 1.05 2.05 8.694 27.104 35.7988 4 4 silty clay 4.40 15 66.00 4.00 3.26 1.09 2.09 10.367 31.444 41.8119 4.85 4.85 silty clay 4.72 15 70.80 4.85 3.42 1.14 2.14 11.121 36.276 47.397

10 5.85 5.85 silty clay 4.72 15 70.80 5.85 3.64 1.21 2.21 11.121 41.698 52.81911 4.9 4.9 silty clay 4.72 15 70.80 4.90 3.74 1.25 2.25 11.121 46.595 57.71612 4 4 silty clay 4.55 15 68.25 4.00 3.76 1.25 2.25 10.721 50.981 61.70113 4 4 silty clay 4.18 15 62.70 4.00 3.78 1.26 2.26 9.849 55.368 65.21714 4 4 silty clay 4.00 15 60.00 4.00 3.79 1.26 2.26 9.425 59.757 69.18215 4 4 silty clay 4.08 15 61.20 4.00 3.81 1.27 2.27 9.613 64.147 73.76116 4 4 silty clay 4.44 15 66.57 4.00 3.82 1.27 2.27 10.457 68.538 78.99517 4.4 4.4 silty clay 4.84 15 72.57 4.40 3.85 1.28 2.28 11.399 73.168 84.56718 5.79 5.79 silty clay 5.24 15 78.57 5.79 3.95 1.32 2.32 12.342 78.626 90.96819 6 6 silty clay 5.64 15 84.57 6.00 4.05 1.35 2.35 13.284 84.217 97.50120 6 6 silty clay 6.07 15 91.02 6.00 4.15 1.38 2.38 14.297 89.814 104.11121 6 6 silty clay 9.03 15 135.51 6.00 4.23 1.41 2.41 21.286 95.416 116.70122 6.55 6.55 silty clay 18.37 15 275.58 6.55 4.33 1.44 2.44 43.288 101.353 144.64123 26.24 20.62 silty clay 28.67 15 430.08 26.24 5.25 1.75 2.75 67.557 119.151 186.70824 90.38 52.69 silty sand 38.97 35 1364.02 50.00 7.04 2.35 3.35 214.260 151.327 365.58725 100 57.5 silty sand 49.16 35 1720.67 50.00 8.69 2.90 3.90 270.282 183.590 453.87226 100 57.5 silty sand 53.80 35 1882.86 50.00 10.22 3.41 4.41 295.759 215.929 511.68827 100 57.5 silty sand 49.88 35 1745.87 50.00 11.64 3.88 4.88 274.241 248.338 522.57828 72.58 43.79 silty sand 45.42 35 1589.70 50.00 12.96 4.32 5.32 249.709 280.807 530.51729 51.24 33.12 clay 41.13 12 493.51 50.00 14.20 4.73 5.73 77.521 313.332 390.85330 55.38 35.19 clay 36.99 12 443.86 50.00 15.35 5.12 6.12 69.721 345.908 415.62831 57.06 36.03 silty clay 35.80 15 536.99 50.00 16.43 5.48 6.48 84.349 378.528 462.87832 58.62 36.81 silty clay 37.16 15 557.39 50.00 17.45 5.82 6.82 87.554 411.190 498.74433 60.69 37.845 silty clay 38.42 15 576.32 50.00 18.41 6.14 7.14 90.527 443.889 534.41734 64.84 39.92 silty sand 39.52 35 1383.03 50.00 19.31 6.44 7.44 217.245 476.623 693.86835 68 41.5 silty sand 40.19 35 1406.62 50.00 17.75 5.92 6.92 220.951 456.405 677.35536 68 41.5 silty sand 40.40 35 1414.07 50.00 20.97 6.99 7.99 222.122 542.183 764.30437 65.36 40.18 silty sand 40.48 35 1416.70 50.00 21.73 7.24 8.24 222.534 575.003 797.53738 62.82 38.91 silty sand 40.53 35 1418.62 50.00 22.46 7.49 8.49 222.836 607.849 830.68539 65.59 40.295 silty sand 40.29 35 1410.15 50.00 23.15 7.72 8.72 221.506 640.717 862.22340 68.55 41.775 silty sand 40.33 35 1411.43 50.00 23.80 7.93 8.93 221.707 673.607 895.314

Ns/3Kedalaman (m) N-SPT N' Np NsNs'

Menentukan jumlah tiang :• n = Beban terbesar / Qijin

= 9865,278 / 151,29= 65,21 , dipakai 70 tiang

Daya dukung tiang kelompok :Ql (group) = Ql (1 tiang) x n x η

= 151,29 x 70 x 0,86= 9107,685 ton

Pmax = 141,14 ton < Ql = 151,29 ton (ok)Maka, daya dukung satu tiang cukup menahan bebanmaksimum satu tiang pancang.

Perencanaan penulangan poer :• Dimensi poer (B x L) = 24000 x 22000 mm• Tebal poer (t) = 2500 mm• Tebal selimut beton = 50 mm

No. Tulangan Ø (mm) Jarak (mm)

1. Longitudinal arah x 36 80

2. Longitudinal arah y 36 80

3. Geser arah x 10 200

4. Geser arah y 10 200

Perencanaan Pondasi DangkalSilo Semen Curah

Dari hasil analisi data tanah, diperoleh tebal lapisancompressible sebesar 23 m dengan N-SPT < 10 dengan jeniskonsistensi tanah very soft hingga medium stiff.

Sifat fisik tanah timbunan :C = 0ϒt = 1,9 t/m³Φ = 30°

Elevasi rencana :Tinggi timbunan rencana (Hfinal) untuk silo adalah 4,0 m.

Perencanaan Timbunan :• Variasi Beban Timbunan

q = 3 t/m² q = 11 t/m²q = 5 t/m² q = 13 t/m²q = 7 t/m² q = 15 t/m²q = 9 t/m²

• Perhitungan besar pemampatan (Sci)

• Perhitungan tinggi timbunan awal (Hinisial)

• Perhitungan tinggi timbunan akhir (Hfinal)

Hasil perhitungan settlement, Hinisial, dan Hfinal akibat beban timbunan

No. Beban q (t/m2)

Sc

(m)Hinisial

(m)Hfinal

(m)

1 3 0,399 1,789 1,390

2 5 0,750 3,026 2,276

3 7 1,031 4,227 3,196

4 9 1,268 5,404 4,136

5 11 1,474 6,566 5,091

6 13 1,658 7,715 6,057

7 15 1,823 8,854 7,031 Hinisial, y(4,0) = -0,0222x2 + 1,4334x – 0,1424= -0,0222(42) + 1,4334(4) – 0,1424= 5,236 m

Dari data kapasitas silo oleh PT Semen Gresik, diketahui:Perection = 615,44 tonPfull water= 5473,02 tonDsilo = 16,848 tonSehingga didapatkan beban terbagi rata (q) :qsilo =

Maka, tinggi timbunan bonkar (Hbongkar):

= 16m

Pada pelaksanaannya, beban silo akan diberikan berupa water tanks.Namun karena Hinisial untuk water tanks terlalu tinggi, maka pelaksanaan dilapangan tidak memungkinkan untuk dilakukan. Sehingga pada kasus ini,dapat ditarik kesimpulan bahwa alternatif perencanaan pondasi dangkaltidak bisa direncanakan sebagai pondasi untuk silo semen curah. Olehkarena itu, dibutuhkan alternatif perencanaan pondasi dalam sebagai pondasisilo semen curah.

Perencanaan Pondasi MesinBucket Elevator

Perhitungan beban pada bucket elevator :







= 169,25 / 151,29= 1,12 , dipakai 4 tiang


= 151,29 x 4 x 0,88= 532,54 ton


Analisa Dinamis dengan Tiang PancangMenggunakan metode Lumped Parameter System oleh Novak.Pada metode ini dihitung :1. Kekakuan pegas efektif terhadap gaya vertikal :

2. Damping factor untuk single pile terhadap getaran vertikal :

3. Kekakuan akibat pengaruh penanaman :

4. Damping factor akibat pengaruh penanaman :

5. Menghitung kekakuan tiang grup :

6. Menghitung damping factor group :

7. Menghitung nilai damping ratio :

Menghitung besarnya amplitudo :1. Jika redaman diabaikan (D = 0)

Didapat amplitudo sebesar 0,00472 inKemudian diplotkan pada grafik hubungan frekuensi danamplitudo, maka termasuk kategori lingkungan “Easily Noticeable to Persons”.

2. Jika ditinjau redaman (D≠1)Didapat amplitudo sebesar 0,0054 inKemudian diplotkan pada grafik hubungan frekuensi danamplitudo, maka termasuk kategori lingkungan “Easily Noticeable to Persons”.

Perencanaan Pondasi MesinTrafo dan Compressor

Perhitungan beban pada trafo dan compressor :







= 694,375 / 151,29= 4,29 , dipakai 9 tiang


= 151,29 x 9 x 0,86= 1170,98 ton


Menghitung besarnya amplitudo :1. Jika redaman diabaikan (D = 0)

Didapat amplitudo sebesar 0,00262 inKemudian diplotkan pada grafik hubungan frekuensi danamplitudo, maka termasuk kategori lingkungan “Barely Noticeable to Persons”.

2. Jika ditinjau redaman (D≠1)Didapat amplitudo sebesar 0,007 inKemudian diplotkan pada grafik hubungan frekuensi danamplitudo, maka termasuk kategori lingkungan “Easily Noticeable to Persons”.

Kesimpulan• Didapatkan kedalaman tiang pancang sebesar 25 m untuk bangunan silo semen curah yang

berjumlah 70 tiang.

• Pada alternatif perencanaan pondasi dangkal silo semen curah, meskipun telah dilakukan

perbaikan tanah tepat di bawah silo semen curah, tetapi tetap terjadi settlement sebesar

2,628 m.

• Alternatif pondasi yang dipilih untuk silo semen curah adalah pondasi dalam dengan

menggunakan tiang pancang karena bisa dipastikan tidak terjadi settlement dan dari segi

pelaksanaannya, pondasi dalam lebih efisien daripada pondasi dangkal yang harus

melakukan perbaikan tanah terlebih dahulu.

• Pada pondasi mesin bucket elevator, trafo dan compressor, dapat disimpulkan bahwa

getaran yang terjadi tidak melampaui batas yang telah ditentukan, yang batasannya

merujuk pada amplitudo dan kecepatan dari getaran pada operasi kerja mesin.

Terima kasih

ALTERNATIF PERENCANAAN PONDASI SILO SEMEN CURAH DAN...

Documents

Transcript of ALTERNATIF PERENCANAAN PONDASI SILO SEMEN CURAH DAN...