DESAIN ULANG STRUKTUR PERPANJANGAN DERMAGA …lib.unnes.ac.id/36216/1/5113414011__Optimized.pdf ·...

i

DESAIN ULANG STRUKTUR PERPANJANGAN

DERMAGA TERMINAL LOG PELABUHAN

TANJUNG EMAS SEMARANG

Skripsi

diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar

Sarjana Program Studi Teknik Sipil

Oleh

Ekky Reza Prayudi

NIM.5113414011

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2019

ii

PERSETUJUAN PEMBIMBING

iii

PENGESAHAN

iv

PERNYATAAN KEASLIAN

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTO

“Allah tidak akan membebani seseorang kecuali sesuai dengan kesanggupannya.”

(QS. Al Baqarah: 286)

“Aku tidak gagal. Aku hanya menemukan 10.000 cara yang tidak tepat.” (Thomas

Alva Edison)

“Tidak ada rahasia apapun dibalik kesuksesan kecuali ribuan jam latihan.”

(Hanggoro Tri Cahyo A)

“Stay Classy.” (Agung Hapsah)

“Jangan sia-siakan kesempatan yang ada, akan membosankan kalau sampai kau

menyesalinya nanti.” (Franky-One Piece)

PERSEMBAHAN

1. Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya;

2. Nabi Muhammad SAW yang menjadi panutan sekaligus tauladanku;

3. Bapak (Maebudin), Ibu (Sri Kusnianah) dan adik-adikku tercinta yang selalu

membimbing, mendukung dan mendoakanku tanpa henti;

4. Dosen Pembimbing Skripsi Hanggoro Tri Cahyo A., S.T., M.T, serta Dosen

Penguji Bapak Ir. Agung Sutarto, M.T. dan Bapak Mego Purnomo, S.T.,

M.T.. Terimakasih untuk ilmu, nasehat dan kesabaran selama proses

penyusunan Skripsi ini;

5. Teman-teman seperjuangan Ana Fu’ana, Fika Masita, Galih Adi Prayitno,

Suwarno dan Aisyah Nur Amalina Lestari yang selalu mendukung satu sama

lain untuk dapat menyelesaikan skripsi ini;

6. Untuk seluruh teman-teman Teknik Sipil 2014 yang telah memberikan

bantuan dan dukungan;

7. Semua pihak yang tidak saya sebutkan secara tersurat. Terimakasih banyak.

vi

DESAIN ULANG STRUKTUR PERPANJANGAN DERMAGA

TERMINAL LOG PELABUHAN TANJUNG EMAS

SEMARANG

Ekky Reza Prayudi1, Hanggoro Tri Cahyo

2,

Agung Sutarto2, Mego Purnomo

2

1Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES

2 Dosen Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES

ABSTRAK

Pelaksanaan pekerjaan pembetonan pada struktur dermaga Terminal Log

Semarang (TLS) menggunakan metode konvensional yaitu metode cor ditempat (in

situ). Metode ini memiliki tingkat kesulitan tinggi yang disebabkan oleh banjir rob

dan pasang surut air laut yang dapat mengurangi waktu efektif pelaksanaan

pekerjaan dan berdampak pada lebih lamanya waktu pelaksanaan konstruksi secara

keseluruhan. Pelaksanaan pembetonan dermaga membutuhkan metode yang

inovatif untuk meningkatkan efisiensi kerja tanpa mengurangi kualitas dari yang

telah direncanakan sebelumnya. Tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk

mendesain ulang struktur perpanjangan dermaga TLS menggunakan beton

pracetak.

Redesain dilakukan dengan mengumpulkan data sekunder yaitu data tanah,

data teknis dermaga dan gambar dermaga kontrak. Desain ulang struktur

perpanjangan dermaga TLS dilakukan dengan menganalisis desain beton pracetak

dan penulangan pada elemen dermaga yang terdiri dari pondasi, balok, pelat dan

pile cap. Analisis struktur dilakukan dengan bantuan program analisis struktur.

Berdasarkan desain ulang yang dilakukan menghasilkan bahwa struktur

dermaga TLS yang desain ulang dengan metode pelaksanaan beton pracetak tidak

mengubah volume pekerjaan beton konvensional pada gambar kontrak dermaga.

Analisis strukur perpanjangan dermaga TLS dengan metode beton pracetak, seluruh

komponen struktunya telah aman terhadap beban yang bekerja. Kapasitas pondasi

dermaga masih memenuhi desain yaitu nilai kapasitas pondasi balok Crane sebesar

8233,502 kN dengan beban aksial sebesar 5022,178 kN sedangkan balok Non

Crane sebesar 7246,161 dengan beban aksial sebesar 3158,100 kN (Qall > P).

Seluruh penulangan komponen struktur pracetak telah memenuhi syarat aman.

Kata kunci : Perpanjangan Dermaga, Terminal Log Semarang, Beton Pracetak.

vii

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr. Wb. Syukur alhamdulillah, penulis panjatkan

kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat

penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Desain Ulang

Struktur Perpanjangan Dermaga Terminal Log Pelabuhan Tanjung Emas

Semarang” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.

Penyelesaian karya tulis ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh

karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih serta

penghargaan kepada:

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang.

2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

3. Aris Widodo, S.Pd., M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang.

4. Hanggoro Tri Cahyo A., S.T., M.T. Dosen Pembimbing 1 yang telah

memberikan saran, bimbingan, motivasi serta pengarahan selama

pembuatan skripsi.

5. Ir. Agung Sutarto, M.T., Dosen Penguji 1 yang telah memberikan motivasi

dan banyak saran.

6. Mego Purnomo, S.T., M.T., Dosen Penguji 2 yang telah memberikan

motivasi dan banyak saran.

7. Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

8. Seluruh Staf dan Karyawan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

9. Berbagai pihak yang telah memberikan bantuan untuk Skripsi ini yang tidak

dapat disebutkan satu persatu.

Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan

sebagai bekal untuk pengembangan di masa mendatang

Semarang, 20 Juni 2019

Penulis

viii

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN PEMBIMBING ........................................................................... ii

PENGESAHAN ..................................................................................................... iii

PERNYATAAN KEASLIAN ................................................................................ iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................................... v

ABSTRAK ............................................................................................................. vi

PRAKATA ............................................................................................................ vii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvii

DAFTAR SIMBOL ............................................................................................ xviii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 1

1.3 Tujuan dan Manfaat .................................................................................. 2

1.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 3

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 6

2.1 Kajian Teori .............................................................................................. 6

2.2 Penelitian yang Relevan ......................................................................... 40

BAB III METODOLOGI ...................................................................................... 46

3.1 Bagan Alir Desain Struktur .................................................................... 46

3.2 Penjelasan Bagan Alir Desain Struktur .................................................. 47

3.3 Pembebanan ............................................................................................ 55

3.4 Perhitungan Kapasitas Tiang Pancang ................................................... 56

3.5 Pemodelan Struktur ................................................................................ 57

3.6 Cek Kekuatan dan Kekakuan Model ...................................................... 58

3.7 Perencanaan Elemen Struktur Dermaga ................................................. 58

BAB IV KRITERIA DESAIN .............................................................................. 59

4.1 Peraturan yang Digunakan ..................................................................... 59

4.2 Material .................................................................................................. 59

4.3 Pemodelan Struktur ................................................................................ 60

ix

BAB V DESAIN BETON PRACETAK .............................................................. 84

5.1 Pengecekan Kapasitas Pondasi ............................................................... 84

5.2 Analisis Struktur Balok .......................................................................... 97

5.3 Analisis Pelat ........................................................................................ 121

5.4 Analisis Pile Cap .................................................................................. 150

BAB VI PENUTUP ............................................................................................ 181

6.1 Kesimpulan ........................................................................................... 181

6.2 Saran ..................................................................................................... 182

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 183

LAMPIRAN.........................................................................................................185

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kombinasi Beban Gempa Berdasarkan SNI Gempa 1726-2012 ......... 10

Tabel 2.2 Variasi dari α ........................................................................................ 14

Tabel 3.1 Hasil Uji NSPT pada BH1 dan BH2 .................................................... 49

Tabel 3.2 Data Kecepatan Angin Tanjung Emas Semarang 2014 ....................... 50

Tabel 3.3 Data Kecepatan Angin Tanjung Emas Semarang 2015 ....................... 51

Tabel 3.4 Data Arus Gelombang Semarang Tahun 2014 ..................................... 51

Tabel 3.5 Data Pasang Surut Tanjung Emas Semarang 2014 .............................. 52

Tabel 3.6 Data Pasang Surut Tanjung Emas Semarang 2015 .............................. 52

Tabel 3.7 Daftar Dimensi Kapal yang Berlabuh di TLS ...................................... 53

Tabel 3.8 Kondisi Pembebanan Balok Pracetak................................................... 57

Tabel 4.1 Mutu Beton Struktur TLS .................................................................... 60

Tabel 4.2 Dimensi Tiang Pondasi TLS ................................................................ 60

Tabel 4.3 Dimensi Tiang Pondasi Tiang Pancang Pipa Baja yang Digunakan .... 68

Tabel 4.4 Dimensi Elemen Balok yang Digunakan ............................................. 69

Tabel 4.5 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban

Gempa ................................................................................................................... 71

Tabel 4.6 Faktor Keutamaan Gempa Ie ................................................................ 72

Tabel 4.7 N SPT Rata-rata.................................................................................... 72

Tabel 4.8 Klasifikasi Jenis Tanah ......................................................................... 73

Tabel 4.9 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan

pada Periode Pendek (SDS) .................................................................................... 75

xi

Tabel 4.10 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan

pada Perioda 1 Detik (SD1) .................................................................................... 75

Tabel 4.11 Faktor R ,Cd , Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Gempa (contoh untuk

rangka beton bertulang pemikul momen) ............................................................. 77

Tabel 4.12 Koefisien untuk Batas Atas pada Perioda yang Dihitung .................. 77

Tabel 4.13 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x.................................... 78

Tabel 4.14 Tabel Perhitungan SAP2000 .............................................................. 80

Tabel 4.15 Pembebanan pada Struktur Dermaga TLS ......................................... 80

Tabel 5.1 Joint Reaction Tipe Pondasi Crane ...................................................... 84

Tabel 5.2 Joint Reaction Tipe Pondasi Non Crane............................................... 85

Tabel 5.3 Kombinasi Beban ................................................................................. 85

Tabel 5.4 Joint Reaction Maksimum Pondasi ...................................................... 86

Tabel 5.5 N-SPT BH1 .......................................................................................... 86

Tabel 5.6 Variasi dari α (Interpolasi berdasarkan nilai ........................................ 87

Tabel 5.7 Data N-SPT BH2 .................................................................................. 91

Tabel 5.8 Daya Dukung Pondasi Tiang ................................................................ 96

Tabel 5.9 Perbandingan Nilai Kapasitas Pondasi dengan Beban Aksial .............. 96

Tabel 5.10 Beban Aksial Maksimal Pelat .......................................................... 101

Tabel 5.11 Spesifikasi Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane ................ 105

Tabel 5.12 Rekapitulasi Perhitungan Berat Elemen Beton Pracetak ................. 106

Tabel 5.13 Dimensi Balok Beton Pracetak......................................................... 107

Tabel 5.14 Gaya Batang Maksimum Balok BC ................................................. 111

Tabel 5.15 Gaya Batang Maksimum Balok ....................................................... 111

xii

Tabel 5.16 Kapasitas Balok Dermaga TLS ........................................................ 112

Tabel 5.17 Rekapitulasi Penulangan Balok ........................................................ 118

Tabel 5.18 Penulangan Geser Balok .................................................................. 121

Tabel 5.19 Rekapitulasi Berat Pracetak.............................................................. 122

Tabel 5.20 Dimensi Pelat ................................................................................... 122

Tabel 5.21 Momen Maksimum Pelat Pracetak .................................................. 139

Tabel 5.22 Momen Maksimum Pelat Setelah Overtopping ............................... 143

Tabel 5.23 Besaran Nilai Geser Pelat Pracetak .................................................. 146

Tabel 5.24 Gaya Geser Pelat Kondisi 3.............................................................. 148

Tabel 5.25 Dimensi Pile Cap .............................................................................. 150

Tabel 5.26 Beban Pile Berdasarkan Joint Reaction Balok ................................. 150

Tabel 5.27 Rekapitulasi Geser Pons ................................................................... 176

Tabel 5.28 Momen Maksumum PC1 ................................................................ 177

Tabel 5.29 Rekapitulasi Penulangan Pile Cap TLS............................................ 180

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tiang Dukung Ujung dan Gesek ..................................................... 12

Gambar 2.2 Kolom Bulat..................................................................................... 26

Gambar 2.3 Sambungan Basah (Insitu Concrete Joints) ..................................... 35

Gambar 2.4 Sumbu Lokal dan Sumbu Global ..................................................... 39

Gambar 2.5 Sumbu Lokal Frame dan Joint ......................................................... 39

Gambar 2.6 Grafik Pengujian Tekan Kolom ....................................................... 42

Gambar 2.7 Hysteretic and Envelope Curves for Interior Connections BCT1,

BCT2, BCT3 and BCT4 ........................................................................................ 43

Gambar 2.8 Hysteretic and Envelope Curves for Exterior Connections BCT1,

BCT2, BCT3 and BCT4 ........................................................................................ 43

Gambar 2.9 Typical Experimental Load vs. Strain Relationships for Top and

Bottom Longitudinal Bars, BCT3 ......................................................................... 44


Bottom Longitudinal Bars, BC4 ........................................................................... 44

Gambar 2.11 Strengt Ratio of (a) Interior and (b) Exterior Connections for

Positive Excursions ............................................................................................... 44


Positive Excursions ............................................................................................... 45

Gambar 3.1 Bagan Alir Desain Struktur ............................................................. 46

Gambar 3.2 Kapal Samudera 38 .......................................................................... 53

Gambar 3.3 Kondisi Eksisting Terminal Log Semarang ..................................... 54

Gambar 4.1 Denah Parsial A Dermaga Pracetak TLS......................................... 61

xiv

Gambar 4.2 Denah Parsial B Dermaga Pracetak TLS ......................................... 62

Gambar 4.3 Denah Parsial C Dermaga Pracetak TLS ......................................... 63

Gambar 4.4 Potongan Memanjang Dermaga Pracetak TLS................................ 64

Gambar 4.5 Potongan Melintang Dermaga Pracetak TLS .................................. 65

Gambar 4.6 Pondasi Tiang Pancang Dermaga TLS Non Crane.......................... 66

Gambar 4.7 Pondasi Tiang Pancang Dermaga TLS Crane ................................. 67

Gambar 4.8 Pemodelan Struktur Dermaga TLS dengan Program SAP2000 V10

............................................................................................................................... 68

Gambar 4.9 Respon Spektrum Desain TLS......................................................... 75

Gambar 4.10 Perletakan Beban Vertikal Akibat Crane ....................................... 81

Gambar 4.11 Perletakan Beban Horizontal Gaya Tambat Kapal ........................ 82

Gambar 4.12 Perletakan Beban Horizontal Gaya Sandar Kapal ......................... 82

Gambar 4.13 Perletakan Beban Horizontal Akibat Arus Air Laut ...................... 83

Gambar 5.1 Penampang Balok Pracetak BC ....................................................... 97

Gambar 5.2 Penampang Balok Pracetak BX1 ..................................................... 98

Gambar 5.3 Penampang Balok Pracetak BX2 ..................................................... 99

Gambar 5.4 Penampang Balok Pracetak BY ..................................................... 100

Gambar 5.5 Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane modelSCX1500A-3 104

Gambar 5.6 Potongan Balok Pracetak BC ........................................................ 105

Gambar 5.7 Balok Pracetak BC ......................................................................... 108

Gambar 5.8 Pemodelan CSISD Balok Pracetak BC.......................................... 108

Gambar 5.9 Pemodelan Balok BC Kondisi 1 .................................................... 108

Gambar 5.10 Pemodelan Balok BC Kondisi 2 .................................................. 109

Gambar 5.11 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3 ...................... 109

xv

Gambar 5.12 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3 ................... 109

Gambar 5.13 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4 ...................... 110

Gambar 5.14 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4 ................... 110

Gambar 5.15 Tulangan Balok BC ..................................................................... 113

Gambar 5.16 Gaya Geser Balok BX2 ............................................................... 118

Gambar 5.17 Tipe Pelat Dermaga TLS ............................................................. 124

Gambar 5.18 Pemodelan Pelat Kondisi 1 .......................................................... 125

Gambar 5.19 Bidang Momen Mu11 Pracetak Kondisi 1 .................................. 126

Gambar 5.20 Bidang Momen Mu22 Pracetak Kondisi 1 .................................. 127

Gambar 5.21 Permodelan Pelat Pracetak Kondisi 2 .......................................... 128

Gambar 5.22 Beban Mati Pelat Pracetak Kondisi 2 .......................................... 129

Gambar 5.23 Beban Hidup Pelat Pracetak Kondisi 2 ........................................ 130

Gambar 5.24 Bidang Momen Mu11 Pelat Pracetak Kondisi 2 ......................... 131

Gambar 5.25 Bidang Momen Mu22 Pelat Pracetak Kondisi 2 ......................... 132

Gambar 5.26 Pemodelan Pelat Kondisi 3 .......................................................... 133

Gambar 5.27 Beban Hidup Pelat Kondisi 3 ...................................................... 134

Gambar 5.28 Bidang Momen Mu11 Kondisi 3 ................................................. 135

Gambar 5.29 Bidang Momen Mu22 Kondisi 3 ................................................. 136

Gambar 5.30 Bidang Geser Vu13 Kondisi 3 ..................................................... 137

Gambar 5.31 Bidang Geser Vu23 Kondisi 3 ..................................................... 138

Gambar 5.32 Detail PC1 .................................................................................... 151

Gambar 5.33 Pemodelan PC1 ............................................................................ 152

Gambar 5.34 Perletakan Beban PC2 ................................................................. 152

Gambar 5.35 Bidang Momen Mu11 PC1 .......................................................... 153

xvi


Gambar 5.37 Bidang Geser Vu13 PC1 .............................................................. 155


Gambar 5.39 Detail PC2 .................................................................................... 157







Gambar 5.46 Detail PC3 .................................................................................... 163





Gambar 5.51 Bidang Geser V13 PC3 ................................................................ 167

Gambar 5.52 Bidang Geser V23 PC3 ................................................................ 168

Gambar 5.53 Detail PC4 .................................................................................... 169





Gambar 5.58 Bidang Geser Vu13 ..................................................................... 173


xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Kontrak Desain Dermaga TLS menggunakan Metode Cor

In Situ ..........................................................................................185

xviii

1 DAFTAR SIMBOL

a : tinggi balok desak ekivalen (mm)

Ab : luas tiang (m2)

Ag : luas tiang (m2)

Ap : luas tiang (m2)

As : luas tulangan baja tarik (mm2)

As : luas tulangan baja balans (mm2)

Asp : luas tulangan spiral

As : luas penampang tulangan

Av min : luas tulangan minimum (mm2)

Av : luas tulangan (mm2)

α : koefisien adhesi antara tanah dan tiang

b : lebar penampang desak (mm)

β1 : konstanta ekivalen balok tegangan yang tergantung mutu beton

C : undrained shear strength (kN/m2)

Cc : kopel resultan gaya desak beton

Ci : faktor respon gempa

Cs : kopel resultan gaya desak beton

Cu : kohesi tak terdrainase (kN/m2)

D : pengaruh beban mati

d : tinggi efektif beton (mm)

E : pengaruh beban gempa

F : gaya (N)

f : tahanan friksi (kN/m2)

fy : tegangan leleh baja tulangan (MPa)

f’c : kuat tekan silinder (MPa)

f0 : tahanan friksi (kN/m2)

I : faktor keamanan struktur

M : momen

xix

M2 : momen lentur memutar sumbu lokal 2

M3 : momen lentur memutar sumbu lokal 3

Mn : momen nominal (kNm)

Mu : momen ultimate (kNm)

N-SPT : nilai SPT hasil pengujian tanah

Ø : faktor reduksi 0,9

P : gaya aksial pada batang

p : keliling tiang (m)

Pa : tekanan atmosfer ≈ 100 kN/m2

Pi : keliling tiang (m)

Pn : kapasitas beban aksial

Qall : kapasitas daya dukung ijin pondasi (kN)

Qdw : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)

QE : pengaruh gaya gempa horizontal

Qp : tahanan ujung bawah ultimit (kN)

Qs : tahanan geser selimut tiang (kN)

Qside : tahanan geser selimut tiang (kN)

Qtip : daya dukung ujung tiang pondasi (kN)

Qu : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)

Qult : tekanan ultimit (kN/m2 )

R1 : nilai rotasi memutari sumbu lokal 1 joint



Rn : koefisien tahanan

Rt : faktoor daktilitas

s : jarak tulangan

SDS : parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda

Pendek

SF : faktor aman

xx

T : gaya tarik baja (N)

U1 : nilai translasi arah sumbu lokal 1 joint



V : gaya geser (ton)

V2 : gaya geser pada sumbu lokal 2


Vc : gaya geser ultimate (kN)

Wt : berat total struktur (ton)

ΔL : tebal lapisan tanah

1

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembangunan Terminal Log Semarang (TLS) merupakan proyek PT.

Pelabuhan Indonesia III (Persero). TLS merupakan cabang dari Pelabuhan Tanjung

Emas Semarang yang mulai dibangun pada tahun 2017 berfungsi sebagai simpul

dari rantai kelancaran dan peralihan muatan angkutan laut dan darat khususnya

untuk bongkar kayu log. Sebelumnya, kegiatan bongkar kayu log dilakukan di

Dermaga Pelabuhan Dalam Multipurpose. Mengingat tingginya intensitas bongkar

kayu log dengan luas eksisting sebesar 32.343 m2 PT. Pelindo III (Persero)

membuat dermaga baru khusus kayu log yang berlokasi di Jalan Deli dan akan

diperpanjang sehingga memiliki luas sebesar 33.738 m2 dilengkapi juga dengan

Crane untuk mempercepat proses bongkar muat kayu log.

Pada pelaksanaan pekerjaan pembetonan struktur dermaga TLS

menggunakan metode konvensional (in situ). Metode ini memiliki tingkat kesulitan

tinggi yang disebabkan oleh banjir rob yang dapat mengurangi waktu efektif

pelaksanaan pekerjaan dalam sehari dan juga berdampak pada lebih lamanya waktu

pelaksanaan konstruksi secara keseluruhan. Pelaksanaan pembetonan dermaga TLS

membutuhkan metode yang lebih tepat untuk meningkatkan efisiensi pekerjaan

tanpa mengurangi kualitas dari metode yang direncanakan sebelumnya.

Berdasarkan kondisi tersebut maka pemilihan metode beton pracetak merupakan

salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk pengerjaan pembetonan struktur

atas dermaga TLS. Metode ini cukup efisien dan kualitas dari beton lebih mudah

dikendalikan sesuai dengan perencanaan.Rumusan Masalah

2

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut maka didapat rumusan masalah

sebagai berikut:

a. Bagaimanakah pengaruh perubahan metode pelaksanaan dari beton

konvensional menjadi beton pracetak pada perpanjangan dermaga Terminal

Log Semarang (TLS) terhadap volume pekerjaan?

b. Bagaimanakah perbedaan pelaksanaan pekerjaan pada metode beton

konvensional dengan beton pracetak pada redesain perpanjangan dermaga

TLS?

c. Bagaimanakah keamanan struktur pada perpanjangan dermaga TLS

menggunakan metode beton pracetak?

1.2 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dan manfaat diadakannya perencanaan ulang ini adalah sebagai

berikut:

a. Mendeskripsikan pengaruh perubahan metode pelaksanaan dari beton

konvensional menjadi beton pracetak pada perpanjangan dermaga TLS

terhadap volume pekerjaan.

b. Mendeskripsikan perbedaan pelaksanaan pekerjaan pada metode beton

konvensional dengan beton pracetak pada redesain perpanjangan dermaga TLS

c. Menguji keamanan struktur pada perpanjangan dermaga TLS menggunakan

metode beton pracetak

3

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penyusunan skripsi ini adalah sebagai berikut:

a. Beton yang digunakan untuk perencanaan adalah beton pracetak

b. Wilayah yang ditinjau hanya dermaga TLS

c. Dimensi elemen struktur dermaga TLS Tetap

d. Data jumlah kapal, data jenis kapal, data oceanografi , data angin dan data

gelombang tidak diperhitungkan dalam desain ulang ini karena desain ulang

ini lebih fokus pada pengubahan dermaga yang telah ada dari beton

konvensional ke beton pracetak.

1.4 Sistematika Penulisan

1.5.1 Bagian Awal

a. Halaman judul

b. Halaman persetujuan dosen pembimbing

c. Halaman pengesahan tim penguji

d. Halaman persembahan

e. Abstrak

f. Kata pengantar

g. Daftar isi

h. Daftar tabel

i. Daftar gambar

j. Daftar lampiran

k. Daftar Simbol

4

1.5.2 Bagian Inti

Bagian inti dari skripsi ini secara garis besar disusun dalam 7 bab, sebagai

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini terdiri dari beberapa sub bab, yaitu latar belakang, rumusan masalah, tujuan

dan manfaat, batasasan masalah dan sistematika penulisan laporan.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

Bab ini berisi tulisan, pendapat atau penemuan baik dari tokoh dibidangnya maupun

peneliti terdahulu yang berkaitan dengan dermaga Terminal Log Semarang (TLS)

dan uraian dasar teori sebagai landasan dalam penyusunan skripsi.

BAB III METODOLOGI

Bab ini berisi tentang cara memperoleh dan menentuan data-data yang akan

digunakan untuk analisa dan desain ulang dalam penulisan skripsi.

BAB IV KRITERIA DESAIN

Bab ini menguraikan tentang kriteria desain yang digunakan yang meliputi

peraturan yang digunakan untuk dalam perencanaan dan pemodelan struktur

BAB V DESAIN BETON PRACETAK

Bab ini menguraikan tentang analisis desain struktur untuk desain ulang

perpanjangan dermaga Terminal Log Semarang menggunakan beton pracetak

5

BAB VI PENUTUP

Bab ini menguraikan tentang kesimpulan dan saran yang dapat diberikan dalam

skripsi

1.5.3 Bagian Akhir

Bagian akhir skripsi ini berisi sumber dan referensi yang dijadikan sebgai

pendukung dalam penulisan tugas akhir serta lampiran-lampiran

6

2 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kajian Teori

Dermaga adalah suatu bangunan pelabuhan yang digunakan untuk merapat

dan menambatkan kapal yang akan melakukan bongkar muat barang dan menaik-

turunkan penumpang yang merupakan suatu struktur yang dibuat di laut yang

menghubungkan bagian darat dan terdiri dari bangunan atas yang terbuat dari balok,

pelat lantai dan tiang pancang yang mendukung bangunan diatasnya. Dermaga

dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu wharf atau quai dan jetty atau pier atau

jembatan. Wharf adalah dermaga paralel dengan pantai dan biasanya berimpit

dengan garis pantai. Jetty atau pier adalah dermaga yang menjorok ke laut.

Konstruksi dermaga diperlukan untuk menahan gaya-gaya akibat tumbukkan kapal

dan beban selama bongkar muat (Triatmodjo, 2009: 195).

Pracetak dapat diartikan sebagai suatu proses produksi elemen

struktur/arsitektural bangunan pada suatu tempat/lokasi yang berbeda dengan

tempat/lokasi dimana elemen struktur/arsitektural tersebut akan digunakan.

Teknologi pracetak ini dapat diterapkan pada berbagai jenis material, yang salah

satunya adalah material beton. Beton pracetak sebenarnya tidak berbeda dengan

beton yang sering dijumpai dalam bangunan pada umumnya. Yang membedakan

hanyalah proses produksinya. Beton pracetak dihasilkan dari proses produksi

dimana lokasi pembuatannya berbeda dengan lokasi dimana elemen akan

digunakan. Lawan dari pracetak adalah beton cor ditempat atau cast-in place,

7

dimana proses produksinya berlangsung ditempat elemen tersebut ditempatkan

(Erviano, 2006:7).

2.1.1 Pembebanan Dermaga

Triatmodjo (2009:217) menyatakan gaya-gaya yang bekerja pada dermaga

dapat dibedakan menjadi gaya vertikal dan horizontal. Gaya vertikal meliputi berat

sendiri bangunan dermaga, beban hidup, beban peralatan bongkar muat (crane),

dsb. Gaya horizontal dapat dibedakan menjadi gaya benturan kapal ketika kapal

merapat ke dermaga (gaya sandar, berthing forces) dan gaya tambat (mooring

forces), yaitu gaya yang ditimbulkan ketika kapal bertambat di dermaga yang

disebabkan oleh angin, arus dan gelombang.

a. Beban Vertikal

Beban vertikal yang bekerja pada struktur dermaga berupa beban sendiri dan

beban hidup yang ditransformasikan secara merata, terpusat, atau sebagai beban

berjalan, beban vertikal yang bekerja adalah sebagai berikut:

1. Beban Mati (Dead Load)

Beban mati adalah berat dari komponen struktur yang secara konstan dan

permanen membebani selama waktu hidup konstruksi. Komponen-komponen itu

meliputi, pelat, balok, poer, dan tiang pancang yang akan terhitung secara otomatis

di dalam SAP2000, sedangkan beban tambahan terdiri dari berat dari bolder, dan

fender. Harga standar berat volume untuk beton bertulang yang dipakai adalah 2,4

t/m3.

8

2. Beban Hidup (Live Load)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau

penggunaan suatu bangunan yang berasal dari benda-benda yang berpindah pindah,

maupun bebab-beban yang berasal dari beban-beban yang bersifat sementara.

Beban hidup meliputi (1) beban orang; (2) beban truk; (3) beban hujan, ;(4) beban

conveyor dan (5) beban crane. Beban hidup ummnya diambil 2000-4000 kg/m2

(Kramadibrata,2002: 233).

b. Beban Horizontal

Pembebanan horizontal pada struktur dermaga dapat dikategorikan

sebagai berikut:

1. Gaya Sandar (Berthing Forces)

Gaya sandar merupakan gaya yang timbul pada saat kapal akan merapat pada

dermaga. Pada waktu merapat ke dermaga kapal masih mempunyai kecepatan

sehingga terjadi benturan antara kapal dengan dermaga. Dalam perencanaanya,

benturan maksimum akan terjadi apabila kapal bermuatan penuh menghantam

dermaga pada sudut 100 terhadap sisi depan dermaga. Energi ini kemudian diterima

oleh fender kemudian diredam dan ditransfer menjadi gaya horisontal tekan yang

membebani bangunan dermaga (Triatmodjo, 2009: 217).

2. Gaya Tambat Kapal (Mooring forces)

Kapal yang merapat di dermaga akan ditambatkan dengan menggunakan tali

ke alat penambat yang disebut bollard. Beban tambat kapal merupakan beban

langsung yang diakibatkan oleh tarikan kapal. Gaya tarik yang bekerja ini sangat

berpengaruh pada stabilitas struktur dermaga karena adanya gaya yang cukup besar.

9

Bollard ditanam/diangker pada dermaga dan harus mampu menahan gaya tarikan

kapal. Beban ini ditransformasikan pada struktur melalui bolder/ bollard.

(Triatmodjo, 2009: 222).

3. Beban Gempa

Beban lateral dan vertikal akibat gempa ditentukan berdasarkan data gempa

pada lokasi dermaga yang mengacu pada SNI-1726-2012. Analisis struktur

terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan Metode Analisis Dinamik

Respon Spektrum, dengan gaya geser dasar nominal sebagai respon ragam yang

pertama terhadap pengaruh gempa rencana menurut persamaan:

𝑉 = 𝑐𝑖 𝑥 𝑙

𝑅𝑡𝑊𝑡 ... (2.1)

Keterangan :

V : gaya geser (ton)

I : faktor keutamaan struktur

Ci : faktor respon gempa

Rt : faktor daktilitas

Wt : berat total struktur (ton)

Mengantisipasi terjadi gempa dalam dua arah muka pada analisa struktur

terhadap beban gempa diperhitungkan kondisi sebagai berikut:

± 100% Ex ± 30% Ey ... (2.2)

± 30% Ex ± 100% Ey ... (2.3)

10

Kombinasi beban gempa berdasarkan SNI Gempa 1726-2012 ditampilkan

pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Kombinasi Beban Gempa Berdasarkan SNI Gempa 1726-2012

Kombinasi Beban Metode tegangan Ijin Metode Ultimit

E = ρ.QE + 0.2SDS.D (1+0.14SDS)D=0.7 ρ. QE (1.2+0.2. SDS)d + 1.0 ρ. QE

(1+0.010 SDS)D + 0.75(0.7 ρ. +L

QE)+0.75L

E = ρ.QE - 0.2SDS.D (0.6-0.14 SDS)D+0.7 ρ. QE (0.9 – 0.2 SDS) D+1.0 ρ. QE

(Sumber: SNI Gempa 1726-2012)

Keterangan : E : pengaruh beban gempa

QE : pengaruh gaya gempa horisontal Ρ : faktor redudansi

SDS : parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda pendek

D : pengaruh beban mati

2.1.2 Analisis Daya Dukung Pondasi

a. Pemilihan Tiang Pancang

Hardiyatmo (2011: 76), menyatakan pondasi tiang digunakan untuk

mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam. Pondasi tiang

juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat ke atas,

terutama pada bangunan-bangunan tingkat tinggi yang dipengaruhi oleh gaya-gaya

penggulingan akibat angin. Selain itu, tiang-tiang juga digunakan untuk mendukung

bangunan dermaga, dimana pada bangunan ini tiang-tiang dipengaruhi oleh gaya-

gaya benturan kapal dan gelombang air . Pondasi tiang digunakan untuk beberapa

maksud antara lain:

11

1. Meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak, ke

tanah pendukung yang kuat

2. Meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman tertentu

sehingga pondasi bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup untuk

mendukung beban tersebut oleh gesekan sisi tiang dengan tanah di sekitarnya

3. Mengangker Mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke

atas akibat tekanan hidrostatis atau momen penggulingan

4. Menahan gaya-gaya horisontal dan gaya yang arahnya miring

5. Memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas daya dukung tanah tersebut

bertambah

6. Mendukung pondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah tergerus air

b. Kapasitas Pondasi Tiang Pancang

1. Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek

Hardiyatmo (2011: 85), menyatakan ditinjau dari cara medukung beban, tiang

dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu tiang dukung ujung (end bearing pile) dan

tiang gesek (friction pile).

Tiang dukung ujung adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan

oleh tahanan ujung tiang. Umumnya, tiang dukung ujung berada dalam zona tanah

yang lunak yang didasari tanah keras. Tiang-tiang dipancang sampai mencapai

batuan dasar atau lapisan keras, sehingga dapat mendukung beban yang

diperkirakan dengan tidak mengakibatkan penurunan berlebih. Kapasitas dukung

tiang, sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada di

bawah ujung tiang.

12

Gambar 2.1 Tiang Dukung Ujung dan Gesek

Tiang gesek adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh

perlawanan gesek antara sisi tiang dan tanah disekitarnya. Tahanan gesek dan

pengaruh konsolidasi lapisan tanah di bawahnya diperhitungkan pada hitungan

kapasitas dukung tiang.

(Sumber: Hand Out Rekayasa Pondasi 2, Hanggoro Tri Cahyo A, 2006)

2. Hitungan Kapasitas Dukung Tiang Pancang

Hardiyatmo (2011: 94), menyatakan hitungan kapasitas dukung tiang

dapat dilakukan dengan cara pendekatan statis dan dinamis. Hitungan

kapasitas tiang secara statis dilakukan menurut teori mekanika tanah,

yaitu dengan mempelajari sifat-sifat teknis tanah, sedang hitungan

dengan cara dinamis dilakukan dengan menganalisis kapasitas ultimit

dengan data yang diperoleh dari data pemancangan tiang. Hasil

13

hitungan kapasitas dukung tiang yang didasarkan pada teori mekanika

tanah, terkadang masih perlu dicek dengan mengadakan pengujian

tiang untuk meyakinkan hasil.

Variasi kodisi tanah dan pengaruh tipe cara pelaksanaan pemancangan dapat

menimbulkan perbedaan yang besar pada beban ultimit tiang dalam satu lokasi

bangunan. Demikian pula dengan pengaruh-pengaruh seperti: tiang dicetak diluar

atau dicor di tempat, tiang berdinding rata atau bergelombang, tiang terbuat dari

baja atau beton, sangat berpengaruh pada faktor gesekan antara sisi tiang dan tanah,

yang dengan demikian akan mempengaruhi kapasitas dukung tiang.

Kapasitas ultimit tiang yang dipancang dalam tanah kohesif, adalah jumlah

tahanan gesek sisi tiang dan tahanan ujungnya. Besar tahanan gesek tiang

tergantung dari bahan dan bentuk tiang. Penentuan tahanan gesek tiang yang

dipancang di dalam tanah lempung digunakan faktor adhesi (α). Penentuan

kapasitas pondasi dengan Metode Alpha (α) ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut :

Qp = 9.Cu.Ap ... (2.4)

Cu = N-SPT x 2

3𝑥10 ... (2.5)

F = α. Cu … (2.6)

Qs = ∑ f p ∆L … (2.7)

Qu = Qp + Qs … (2.8)

Qall = 𝑄𝑢

𝑆𝐹 ... (2.9)

14

Tabel 2.2 Variasi dari α

Keterangan:

Qp : tahanan ujung bawah ultimit (kN)

: kohesi tak berdrainae (kN/m2)

Ap : luas tiang (m2)

N-SPT : nilai SPT hasil pengujian tanah

f : tahanan friksi (kN/m2)

a) : koefisien adhesi antara tanah dan tiang

Qs : tahanan geser selimut tiang (kN)

p : keliling tiang (m)

∆L : tebal lapisan tanah

Qu : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)

Qall : kapasitas daya dukung ijin pondasi (kN)

SF : faktor aman = 3

Persamaan yang digunakan untuk menentukan kapasitas pondasi tiang

pancang dengan metode manual Allpile adalah sebagai berikut:

15

Jika Z( kedalaman dari dasar tiang pancang) ≥ 3Db (diameter tiang pancang)

qult = 9 C [Jika C ≥ 96 kPa] ... (2.10)

atau qult = Nc.C [Jika C<96 kPa] ... (2.11)

C (undrained shear strength) ditentukan dengan persamaan C = N-SPT x 2

3𝑥10

Qtip = qult . Ab ... (2.12)

∑ f0 .∆L. Pi ... (2.13)

Tiang pancang terletak pada tanah kohesif [ Su ≤ 0.25 MPa (5,200psf)]

f0 = α. C

α. = 0,55 (untuk Su / Pa ≤ 1,5)

α. = 0,55 – 0,1 (2

3− 1,5) (untuk 1,5 ≤ Su /Pa ≤ 2,5)

Qside = ∑ f0 .∆L. Pi ... (2.14)

Qdw = Qtip + Qside ... (2.15)

Qall = 𝑄𝑑𝑤

𝐹𝑠

Keterangan:

qult : tekanan ultimit (kN/m2)

Ab : luas tiang (m2)

C : undrained shear strength (kN/m2)

f0 : tahanan friksi (kN/m2)


Pi : keliling tiang (m)

Qdw : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)

Qtip : daya dukung ujung pondasi tiang (kN)


16

3. Perbedaan Qijin dan Qultimit

Faktor aman (S.F) diperlukan untuk memprediksi besarnya kapasitas ijin

pondasi tiang tunggal (Qijin) berdasarkan prediksi nilai Qultimit. Alasan

diperlukannya faktor aman dalam mendesain pondasi tiang antara lain adalah :

a) Memberikan keamanan terhadap tidak kepastian metode hitungan yang

digunakan dalam desain

b) Memberikan keamanan terhadap penyerderhanaan profil tanah serta

parameternya yang digunakan dalam desain.

c) Meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal atau

kelompok tiang masih dalam batas toleransi.

d) Meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam di atara tiang-tiang masih

dalam batas toleransi.

4. Pembacaan Hasil Pengujian Tiang

Kapasitas dukung tiang dihitung berdasarkan sifat-sifat tanah. Pada awal

pembangunan, uji beban tiang dilakukan untuk membuktikan apakah hasil hitungan

yang diperoleh tersebut dapat dipertanggungjawabkan. Kadang-kadang, jika biaya

dan waktu memungkinkan, pengujian pendahuluan dilakukan untuk menentukan

kapasitas dukung tiang yang lebih ekonomis. Dengan demikian, biaya pelaksanaan

total dapat lebih hemat (Hardiyatmo, 2011: 374).

Uji beban tiang dilakukan dengan maksud sebagai berikut:

a) Menentukan grafik hubungan beban dan penurunan, terutama pada

pembebanan di sekitar beban rencana yang diharapkan

17

b) Sebagai pengujian guna menyakinkan bahwa keruntuhan fondasi tidak akan

terjadi sebelum beban yang ditentukan tercapai. Beben ini nilainya beberapa

kali dari beban kerja yang dipilih dalam perancangan. Nilai pengali tersebut,

kemudian dipakai sebagai faktor aman

c) Menentukan kapasitas dukung ultimit tiang yang sebenarnya, yaitu untuk

megecek data hasil hitungan kapasitas dukung tiang yang diperoleh dari

rumus-rumus statis dan dinamis

2.1.3 Analisis dan Penulangan Balok

a. Penulangan Balok

Dewabroto (2011, 130) menyatakan struktur beton untuk balok

memerlukan tulangan baja pada sisi tarik untuk mengantisipasi kelemahan terhadap

tegangan tarik, tetapi pada umumnya penampang balok mempunyai tulangan pada

kedua sisinya. Jadi, bila ada bending momen akibat beban gravitasi maka tulangan

baja paisi atas mengalami desak dan tulangan pada sisi bawah mengalami tarik.

Persamamaan yang digunakan dalam perhitungan penulangan balok sebagai

berikut:

Tinggi blok desak ekivalen dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

A = 0,85 fc’ b ... (2.17)

B = 600 A’s – As fy ... (2.18)

C = -600 A’s β d’ ... (2.19)

a = −𝐵+√𝐵2−4𝐴𝐶

2𝐴

18

Cek asumsi yang digunakan sudah benar, yaitu asumsi bahwa tulangan desak dan

tarik telah leleh. Asumsi benar jika memenuhi ketentuan berikut:

Tulangan desak leleh jika: Tulangan tarik leleh jika:

a ≥ β1 (600𝑑′

600−𝑓𝑦) a ≤ β1 (

(600𝑑′

600−𝑓𝑦)

Kriteria daktalitas sesuai peraturan diperoleh jika

a < 0,75 ab

Selanjutnya gaya resultan dapat dihitung

Cs = A’s εcu Es (1 - β1 𝑑′

𝑎) ... (2.21)

Cc = 0,85 f’c a b ... (2.22)

Cek tulangan tarik atas belum leleh jika:

ab = β1 (600

600+𝑓𝑦) d ... (2.23)

Pengecekan nilai rasio tulangan sebagai berikut:

ρmin = 1,4

𝑓𝑦 ... (2.24)

ρb = 0,85 x β1 x 𝑓𝑐′

𝑓𝑦𝑥

600

600+𝑓𝑦 ... (2.25)

ρmaks = 0,75 x ρb ... (2.26)

Pengecekan momen nominal penampang terhadap momen ultimate sebagai berikut:

Mn = Cc (d - 𝑎

2) + Cs (d-d’) ... (2.27)

Jika Mn > Mu maka penampang elemen aman.

Keterangan:

Cs : kopel resultan gaya desak tulangan baja

Cc : kopel resultan gaya desak beton

Mn : momen nominal

Mu : momen ultimate

19

b. Perencanaan Geser Balok

Dewabroto (2011, 130) menyatakan persyaratan perencanaan geser

diberikan dalam bentuk gaya geser agar selaras dengan format yang dipakai dalam

perencaan kuat batas untuk lentur, torsi. Kuat geser diekspresikan dalam bentuk

kuat geser perlu Vu, yaitu gaya geser terfaktor hasil kombinasi beban-beban setelah

dikalikan faktor beban, harus lebih kecil atau sama dengan kuat geser rencana yaitu

gaya geser nominal Vn dari penampang beton dikalikan dengan faktor reduksi

kekuatan ϕ. Menurut SNI 2847-2013, Pasal 9.3 nilai reduksi kekuatan geser ϕ yaitu

0,75. Pengecekan tulangan geser balok sebagai berikut:

d = h – d’ – Dseng - 1

2𝐷tul ... (2.28)

Vc = 1

6√𝑓′𝑐 b.d ... (2.29)

Evaluasi penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

Jika Vu ≤ 1

2 ϕ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu

Jika 1

2 ϕ Vc ≤ Vu ≤ ϕ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =

𝑏.𝑠

3𝑓𝑦

Jika Vu > ϕ Vc maka perlu tulangan sengkang

Jika Vs > ϕ 1

2 √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar

Kebutuhan sengkang minimum s ≤ 1

2 d ≤ 600 mm

Av min = 𝑏.𝑠

3 𝑓𝑦

Av min < Av

20

Keterangan:


Vc : gaya geser (kN)

Vu : gaya geser ultimate (kN)

s : jarak sengkang (mm)

Av min : luasan tulangan minimum (mm2)

Av : luasan tulangan (mm2)

2.1.4 Analisis dan Penulangan Pelat

a. Penulangan Pelat

Dewobroto (2005: 68), sifat keruntuhan penampang dapat diketahui

dengan membandingkan jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan

tarik balans (Asb). Evaluasi keruntuhan penampang ditentukan dengan

persamaan sebagai berikut:

As < Asb daktail

As > Asb getas

Perhitungan luas tulangan tarik balans menggunakan persamaan sebagai

berikut :

Asb = β1 𝑓′𝑐

𝑓𝑦 b d (

510

600+𝑓𝑦) ... (2.30)

d = h – 0,5D – d’ ... (2.31)

a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦

0,85 𝑓′𝑐 𝑏 ... (2.32)

21

Mucapasitas = ø As fy (d-𝑎

2) ... (2.33)

Struktur dinyatakan aman jika Mucapasitas > Mudesain

Keterangan:


Asb : luas tulangan tarik balans (mm2)

β1 : konstanta ekuivalen blok tegangan yang tergantung dari mutu beton

f’c≤ 300 kg/cm2 maka β1= 0,85

f’c> 300 kg/cm2 maka β1= 0,85-0,008(f’c-300)

β1 <0,65 maka β1 = 0,65

f’c : kuat tekan silinder (Mpa)

fy :tegangan leleh baja tulangan (Mpa)


d : serat desak tepi terluar ke titik berat tulangan baja tarik

a : tinngi blok desak ekivalen

b. Perencanaan Geser Pelat

Elemen pelat harus mampu menahan gaya geser.Perencanaan geser pada

pelat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

a = 1

6 √𝑓′𝑐 b.d ... (2.34)

Evaluasi penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

Jika Vu ≤ 1

2 ϕ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu

Jika 1

2 ϕ Vc ≤ Vu ≤ ϕ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =

𝑏.𝑠

3𝑓𝑦

22

Jika Vu > ϕ Vc maka perlu tulangan sengkang

Jika Vs > ϕ 1

2 √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar

Kebutuhan sengkang minimum s ≤ 1

2 d ≤ 600 mm

Av min = 𝑏.𝑠

3 𝑓𝑦 ... (2.35)

Av min < Av ... (2.36)

Keterangan:


Vc : gaya geser (kN)

Vu : gaya geser ultimate (kN)

s : jarak sengkang (mm)

Av min : luasan tulangan minimum (mm2)

Av : luasan tulangan (mm2)

2.1.5 Perencanaan Pile Cap

Pelat penutup tiang (pile cap) berfungsi untuk menyebarkan beban dari

kolom ke tiang-tiang. Tebal penutup tiang dipengaruhi oleh tegangan geser ijin

beton. Tegangan geser harus dihitung pada potongan terkritis. Momen lentur pada

pelat penutup tiang harus dihitung dengan menganggap momen tersebut bekerja

pada pusat tiang ke permukaan kolom terdekat (Hardiyatmo,2011: 283).

Dewobroto (2005: 68), sifat keruntuhan penampang dapat diketahui

dengan membandingkan jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan

23

tarik balans (Asb). Evaluasi keruntuhan penampang ditentukan dengan

persamaan berikut:

As < Asb daktail

As > Asb getas

Perhitungan luas tulangan tarik balans menggunakan persamaan sebagai berikut:

Asb = β1 𝑓′𝑐

𝑓𝑦 b d (

510

600+𝑓𝑦) ... (2.37)

d = h – 0,5D – d’ ... (2.38)


0,85 𝑓′𝑐 𝑏 ... (2.39)

Mucapasitas = ø As fy (d-𝑎

2) ... (2.40)

Struktur dinyatakan aman jika Mucapasitas > Mudesain

Perhitungan momen nominal sebagai berikut:

Mn = 𝑀𝑢

ø ... (2.41)

Rn = 𝑀𝑛

(𝐵.𝑑) ... (2.42)

m = 𝑓𝑦

0,85 𝑓′𝑐 ... (2.43)

As = ρ x B x d ... (2.44)

Jarak terjauh (maksimum) antar tulangan ialah :

S =

1

4𝑥𝜋𝑥𝐷2𝑥𝐵

𝐴𝑠 ... (2.45)

24

Cek kemampuan nominal

T = Ast x fy ... (2.46)

a = 𝑇

0,85 𝑥 𝑓′𝑐 𝑥 𝐵 ... (2.47)

ø Mn = ø x T x (d - 𝑎

2) ... (2.48)

Keterangan:


Asb : luas tulangan tarik balans (mm2)

β1 : konstanta ekuivalen blok tegangan yang tergantung dari mutu beton

f’c≤ 300 kg/cm2 maka β1= 0,85

f’c> 300 kg/cm2 maka β1= 0,85-0,008(f’c-300)

β1 <0,65 maka β1 = 0,65

f’c : kuat tekan silinder (Mpa)

fy : tegangan leleh baja tulangan (Mpa)


d : serat desak tepi terluar ke titik berat tulangan baja tarik

a : tinngi blok desak ekivalen

Mn : momen nominal

Ø : faktor reduksi 0,9

Mu : momen ultimate (kNm)

Rn : koefisien tahanan

s : jarak tulangan

25

T : gaya tarik baja (N)

a : kedalaman beton tekan (mm)

2.1.6 Sengkang pada Kolom Beton

Dipohusodo (1993: 294) menyatakan semua batang tulangan pokok harus

dilingkup dengan sengkang dan kait pengikat lateral, paling sedikit dengan batang

D10. Batasan minimum tersebut dilakukan untuk kolom dengan tulangan pokok

memanjang batang D32 atau lebih kecil, sedangkan untuk diameter tulangan pokok

lebih besar digunakan sengkang tidak kurang dari D12 dan untuk kesemuanya tidak

menggunakan ukuran yang lebih besar dari batang D16. Sengkang pada kolom

beton terdiri dari dua jenis yaitu sengkang biasa dan sengkang spiral

(Sulistyadi:11). Perhitungan sengkang pada kolom beton dengan bentuk kolom

bulat yaitu:

Ag = 1

4𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 ... (2.49)

Ast = n x 1

4𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 ... (2.50)

Pn = 0,85 Ø [0,85 fc’ (Ag – Ast) + fy Ast] ... (2.51)

Asp = 1

4𝑥 𝜋 𝑥 𝑑2 ... (2.52)

ρs(min) = 0,45 (𝐴𝑔

𝐴𝑐− 1)

𝑓′𝑐

𝑓𝑦 ... (2.53)

ρs aktual = 𝐴𝑠𝑝 𝜋 (𝐷𝑐−𝑑𝑏)

0,25 𝜋 𝐷𝑐2𝑆 ... (2.54)

26

Gambar 2.2 Kolom Bulat

(Sumber: Sulistyadi, Teknik Pembesian Kolom Beton)

Keterangan:

Ag : luas penampang total

Ast : luas penampang tulangan

Pn : kapasitas beban aksial

Asp : luas tulangan spiral

ρs(min) : rasio penulangan minimum

ρs aktual : rasio penulangan aktual

2.1.7 Beton Pracetak

a. Keunggulan Beton Pracetak

Ervianto (2006:13) menyatakan dalam mengaplikasikan beton pracetak

sebagai elemen bangunan gedung tentu perlu mempertimbangkan untung/rugi dan

keunggulan/kelemahannya. Salah satu hal yang patut diperhatikan adalah

27

pemilihan material dalam pengaplikasian teknologi beton pracetak. Berikut

merupakan keunggulan beton pracetak :

1. Durasi proyek menjadi lebih singkat

Dengan menerapkan teknologi beton pracetak, pekerjaan struktur yang masih

harus dilaksanakan dilapangan adalah pekerjaan struktur bawah (fondasi), dimana

proses pelaksanaannya dapat bersamaan dengan kegiatan produksi beton pracetak.

Pengaturan jadwal produksi elemen beton pracetak dapat diatur sedemikian rupa

sehingga elemen-elemen yang akan dipasang lebih awal dapat diproduksi lebih

dahulu dan pada saatnya nanti elemen tersebut telah cukup umur. Pada saat

pekerjaan struktur bawah selesai maka elemen-elemen beton pracetak yang telah

cukup umur tersebut dapat di-erection dalam waktu yang relatif lebih singkat

dibanding dengan proses konstruksi tradisional. Dengan kegiatan pekerjaan yang

overlapping serta cycle time erection yang relatif singkat maka proyek akan selesai

dalam waktu yang lebih singkat.

2. Kontinuitas proses konstruksi dapat terjaga

Maksud dari kontinuitas adalah kegiatan pelaksanaan pekerjaan tidak terhenti

oleh karena pengaruh alam (cuaca). Gambaran keadaan ini misalnya untuk

melaksanakan pekerjaan kolom secara tradisional tentu akan lebih banyak

dilakukan luar ruangan. Mulai pemasangan tulangan, pemasangan bekisting,

pengecoran, semua harus dilakukan diluar ruangan. Berbeda dengan penggunaan

beton pracetak. Waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan pekerjaan diluar

ruangan relatif lebih singkat sehingga kontinuitas pekerjaan dapat lebih terjaga.

28

3. Produksi massal

Salah satu pertimbangan jika hendak menggunakan teknologi pracetak adalah

bahwa jenis elemen struktur hendaknya tidak terlalu bervariasi sehingga setiap jenis

elemen yang dibutuhkan dalam jumlah yang relatif besar. Hal ini dilakukan agar

tingkat efisiensi dari pembuatan secara massal dan pabrikasi dapat dicapai. Efek

lain dari proses pabrikasi adalah kebutuhan tenaga kerja yang relatif lebih sedikit

karena sebagian besar proses produksinya didukung oleh mesin. Disamping itu

produk yang dihasilkan mempunyai ketepatan dimensi yang lebih akurat apabila

dibandingkan dengan penggunaan proses konvensional.

4. Mengurangi biaya pengawasan

Biaya yang harus dikeluarkan dalam sebuah proyek konstruksi terdiri dari

biaya langsung dan biaya tak langsung. Biaya langsung tidak dipengaruhi oleh

durasi proyek, sedangkan biaya tak langsung yang terdiri dari overhea sangat

tergantung pada durasi proyek. Proses konstruksi yang lebih singkat akan banyak

mereduksi biaya yang harus dikeluarkan. Salah satu biaya yang harus dikeluarkan

adalah fee untuk konsultan supervisi.

5. Mengurangi kebisingan

Pada pelaksanaan cast-in place, semua kegiatan dilakukan dilokasi proyek

sehingga peralatan yang dibutuhkan harus didatangkan kelokasi pekerjaan. Hal itu

tentu akan menimbulkan aneka suara yang berasal dari alat tersebut. Jumlah alat

yang digunakan akan mempengaruhi tingkat kebisingan dilokasi proyek. Dengan

menggunakan beton pracetak, proses produksi dilaksanakan diluar lokasi proyek

(misal di pabrik), yang apabila telah selesai diproduksi maka akan dipindahkan

kelokasi proyek dan diinstalasi pada tempat yang seharusnya. Proses semacam ini

29

secara langsung dapat mengurangi tingkat kebisingan yang ditimbulkan oleh

peralatan konstruksi karena jumlah alat yang harus didatangkan kelokasi proyek

relatif lebih sedikit jumlahnya.

6. Dihasilkan kualitas beton yang lebih baik

Bila dibandingkan dengan betonn cast-in place, beton pracetak mempunyai

kualitas yang lebih baik. Hal ini karena hal-hal sebagai berikut: (a) proses produksi

dilaksanakan dengan menggunakan mesin, (b) kondisi dipabrik yang relatif

konstan, (c) pengawasan yang lebih cermat, (d) kondisi dari lingkungan kerja yang

lebih baik (mis. Kerja tidak dibawah panas matahari). Secara psikologis seorang

pekerja yang bekerja diketinggian tertentu dalam usaha membangun sebuah gedung

bertingkat akan terganggutingkat produktivitasnya. Hal ini disebabkan karena ada

kekhawatiran akan kemungkuinan terjatuh. Dengan demikian secara otomatis para

pekerja akan berusaha untuk melaksanakan kegiatannya dan menjaga

keseimbangan supaya tidak terjatuh. Hal itu tentu akan mempengaruhi tingkat

kecermatan dan ketelitian dalam pelaksanaan kegiatan.

7. Pelaksanaan konstruksi hampir tidak terpengaruh oleh cuaca

Elemen beton pracetak diproduksi dalam lingkungan pabrik yang terlindung

dari pengaruh panas matahari ataupun hujan sehingga dalam cuaca yang

bagaimanapun juga proses produksi tetap berlangsung. Pada umumnya proses

produksi elemen pracetak dilaksanakan dengan menggunakan cetakan besi yang

menurut sifatnya paling memenuhi kriteria sebagai cetakan bila dibanding dengan

material lain.Cuaca akan berpengaruh pada saat erection mulai dilaksanakan

dilokasi pekerjaan. Saat proses produksi elemen pracetak, cuaca kurang

berpengaruh. Yang terpengaruh oleh cuaca adalah saat erection dilapangan. Waktu

30

yang dibutuhkan untuk proses erection dilapangan relatif lebih singkat bila

dibandingkan dengan proses produksi beton pracetak. Dengan demikian

penggunaan elemen pracetak akan dapat mereduksi durasi proyek secara

keseluruhan dan memperkecil kemugnkinan terjadinya keterlambatan yang

diakibatkan oleh cuaca.

b. Kelemahan Beton Pracetak

Ervianto (2006:13) menyakakan berikut adalah kelemahan beton pracetak:

1. Transportasi

Setelah proses produksi beton pracetak yang dilaksanakan dipabrik selesai

maka akan dilanjutkan dengan proses pemindahan hasil produksi

kelokasi pekerjaan. Proses pemindahan beton elemen pracetak dari lokasi pabrik

menuju lokasi proyek membutuhkan biaya tambahan untuk pengadaan alat bantu

yang digunakan untuk mengangkat elemen tersebut ke dan dari mode transportasi

yang dipakai sebagai alat angkut. Proses ini harus direncanakan diawal proses

perencanaan bentuk dan disain beton pracetak agar komponen tersebut dapat

dipindahkan kelokasi pekerjaan. Faktor penting yang dipertimbangkan dalah

dimensi dan berat setiap komponen yang harus sesuai dengan ketersediaan alat

angkat dan alat angkut. Data mengenai ketersediaan alat angkat dan angkut ini

akan sangat membantu perencana komponen untuk menghasilkan disain yang

layak angkat dan angkut. Mode transportasi yang digunakan pada umumnya adlah

truk bak terbuka. Dimensi dan berat dari elemen beton pracetak sangat

dipengaruhi oleh kemampuan alat angkut serta kemudahan transportasinya.

31

2. Erection

Penggunaan teknologi beton pracetak selalu melewati proses yang disebut

erection , yaitu tahap penyatuan elemen beton pracetak menjadi satu-kesatuan yang

utuh sehingga membentuk suatu bangunan. Pada proses ini pihak pelaksana proyek

dituntut untuk menyediakan alat bantu instalasi, misalnya sebuah crane yang

mampu mengangkat dan memindahkan elemen beton pracetak sehingga terpasang

pada posisi yang seharusnya. Penyediaan alat bantu ini membutuhkan biaya yang

relatif besar sehingga jika teknologi ini akan diterapkan pada sebuah bangunan

maka harus dikai efisiensi biayanya, antara penyediaan alat bantu dengan nilai

proyek itu sendiri. Kajian yang detil tentang volume pekerjaan beton pracetak

dengan biaya pangadaan alat bantu instalasi dapat digunakan sebagai bahan untuk

memutuskan metode yang akan digunakan. Apabila volume pekerjaan kuran

memadai maka akan mengakibatkan biaya konstruksi menjadi mahal.

3. Connection

Dalam usaha menyatukan elemen-elemen beton pracetak dibutuhkan suatu

konstruksi tambahan yang mampu meneruskan semua gaya-gaya yang bekerja

dalam setiap elemen. Yang dimaksudkan penyatuan disini adalah penyatuan

material beton dan material baja yang menjadi bagian utama dari struktur beton

bertulang. Kendala yang timbul adalah bagaimana menentukan jenis sambungan

yang mampu mengantisipasi semua gaya yang terjadi sehingga perilaku struktur

dapat menyerupai struktur beton bertulang dengan proses konstruksi tradisional.

Untuk mengaplikasikan alat sambung yang betul-betul sempurna dibutuhkan biaya

yang relatif mahal.

32

c. Erection Beton Pracetak

Erection adalah proses penyatuan komponen bangunan yang berupa beton

pracetak yang telah diproduksi dan layak (cukup umur) untuk disatukan menjadi

bagian dari suatu bangunan. Pengadaan alat bantu yang dibutuhkan untuk

pengaplikasian teknologi beton pracetak di Indonesia selama ini tidak mengalami

kesulitan yang berarti. Alat bantu yang digunakan untuk pemasangan adalah tower

crane atau mobile crane dengan kapasitas angkat sampai dengan 2 ton. Tower crane

dipilih karena kemampuan angkat dan jangkauannya, baik arah vertikal maupun

horizontal. Dengan pertimbangan kapasitas angkat tower carne, kemampuan

produsen untuk memproduksi komponen, kemampuan mode transportasi,

kemampuan jalur transportasi, maka berat maksimal satu unit komponen beton

pracetak adalah 2 ton (Ervianto, 2006:82). Pemilihan crane disesuaikan antara

kemampuan angkat crane dengan berat elemen pracetak yang akan diangkat.

d. Sambungan Beton Pracetak

Ervianto (2006:85) menyaakan pada konstruksi pracetak, sambungan yang

biasa digunakan adalah metode sambungan basah dan metode sambungan kering.

Metode sambungan basah adalah metode penyambungan komponen beton pracetak

di mana sambungan tersebut baru dapat berfungsi secara efektif setelah beberapa

waktu tertentu. Yang termasuk dalam jenis ini adalah sambungan in situ concrete

joints. Metode sambungan kering adalah metode penyambungan komponen beton

pracetak di mana sambungan tersebut dapat segera berfungsi secara efektif. Yang

termasuk dalam metode ini adalah alat sambung berupa las dan baut.

33

1. Sambungan Basah

Sambungan basah dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

a) In Situ Concrete Joints

Sambungan jenis ini dapat diaplikasikan pada komponen komponen beton

pracetak:

1) Kolom dengan kolom

2) Kolom dengan Balok

3) Pelat dengan balok

Metode pelaksanaannya adalah dengan melakukan pengecoran pada

pertemuan dari komponen-komponen tersebut. Diharapkan hasil pertemuan dari

tiap komponen tersebut dapat menyatu. Sedangkan untuk cara penyambungan

tulangan dapat digunakan coupler ataupun secara overlapping.

b) Pre-Packed Aggregate

Cara penyambungan jenis ini adalah dengan menempatkan agregat pada

bagian yang akan disambung dan kemudian dilakukan injeksi air semen pada

bagian tersebut dengan menggunakan pompa hidrolis sehingga air semen tersebut

akan mengisi rongga dari agregat tersebut.

2. Sambungan Kering

Jenis sambungan ini dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

a) Sambungan Las

Alat sambung jenis ini menggunakan pelat baja yang ditanam dalam beton

pracetak yang akan disambung. Kedua plat ini selanjutnya disambung dengan

bantuan las. Melalui plat baja inilah gaya-gaya akan diteruskan ke komponen yang

terkait. Setelah pekerjaan pengelasan dilanjutkan dengan menutup pelat sambung

tersebut dengan adukan beton yang bertujuan untuk melindungi pelat dari korosi.

34

b) Sambungan Baut

Pada penyambungan dengan cara ini juga diperlukan pelat baja di kedua

elemen beton pracetak yang akan disatukan. Kedua komponen tersebut disatukan

melalui pelat tersebut dengan alat sambung berupa baut dengan kuat tarik tinggi.

Selanjutnya pelat tersebut dicor dengan adukan beton guna melindungi dari korosi.

3. Insitu Concrete Joints

a) Pelaksanaan Satu Tahap

Merupakan proses pelaksanaan penyambungan antara kolom-kolom-balok

yang dicor dalam satu kali pengecoran. Penyambungan baja dapat dilakukan

dengan menggunakan las atau overlapping

b) Pelaksanaan Dua Tahap

Pelaksanaan dua tahap diaplikasikan pada penyatuan kompnen-komponen

beton pracetak yang dapat dikerjakan menjadi dua tahap. Contoh keadaan ini

adalah proses penyatuan kolom-kolom-balok, tahap yang pertama adalah

pelaksanaan penyambungan antara kolom dengan balok kemudian dilanjutkan

pengecoran antara kolom dengan kolom.

35

Gambar 2.3 Sambungan Basah (Insitu Concrete Joints)

(Sumber: Eksplorasi Teknologi dalam Proyek Konstruksi Beton Pracetak dan

Bekisting, Wulfram I Erviano, 2006)

c) Penyambungan Baja

Penyambungan baja tulangan dapat dilakukan dengan dua cara. Yang pertama

adalah dengan menggunakan coupler sedangkan cara yang kedua dengan

perpanjangan tulangan baja. Pada penyambungan antarkolom, tulangan bagian

bawah pada kolom atas dan tulangan bagian atas pada kolom bawah dipasang

coupler atau connector.

2.1.8 Analisis Struktur menggunakan Software SAP2000

Sugito (2007:1) menyatakan seri program SAP2000 merupakan salah satu

program analisis dan perancangan struktur yang telah dipai secara luas di seluruh

dunia, program ini merupakan hasil penelitian dan pengembangan oleh tim dari

university of California, yang dipimpin Prof. Edward L. Wilson. Penggunaan

software dimaksudkan untuk mendapatkan gaya-gaya dalam yang terjadi akibat

36

beban-beban yang bekerja pada dermaga secara teliti. Hasil output SAP2000 yang

digunakan dalam perhitungan yaitu:

a. Tabel Pergeseran / Perpindahan Joint (Joint Displacement)

Berikut adalah hasil output pada (Joint Displacement) beserta penjelasannya:

Joint : nomor/label dari joint

OutputCase : tipe beban/kombinasi

CaseType : Keterangan dari OutputCase, tergantung jenis analysis case, misal

Combination berarti beban, Linstatic tipe beban statik







Output yang lazim digunakan adalah nilai bacaan U1 dan U2 yang merupakan

pergeseran horizontal joint dan kolom U3 yang merupakan lendutan vertikal,

dengan catatan arah sumbu lokal default. Nilai positif untuk U1 dan U2 berarti

translai searah sumbu Global X dan Y, sedangkan untuk U3 berarti searah sumbu

Z (arah ke atas), demikian pula sebaliknya. Sistem kooerdinat Global merupakan

koordinat dalam tiga dimensi, mengikuti aturan tangan kanan. Tiga sumbu notasi

X,Y, dan Z ialah sumbu yang saling tegak lurus sesuai dengan aturan tangan kanan.

SAP2000 selalu mengasumsikan sumbu Z arah vertikal, dengan Z+ kearah atas.

Beban berat sendiri arahnya selau kebawah, pada arah Z-. bidang X-Y merupakan

bidang horizontal, dengan sumbu X+ merupakan sumbu utama. Sumbu koordinat

37

lokal ditentukan dengan simbol 1,2 dan 3. Sumbu 1 arahnya searah sumbu elemen,

dua sumbu yang lain tegak lurus dengan elemen tersebut dan arahnya ditentukan

sendiri oleh pengguna.

b. Tabel Reaksi Tumpuan

Berikut adalah reaksi tumpuan beserta penjelasannya:

F1 : gaya reaksi searah sumbu lokal 1 joint



M1 : momen tumpuan memutari sumbu lokal 1 joint



Momen M1 adalah momen ke arah sumbu Global Y (memutari X) dan M2

ke arah sumbu Global X (memutariY). Nilai F3 positif berarti ke arah sumbu Z (ke

atas) yang menandakan pada pondasi terjadi tekan, dan sebaliknya bila negatif

maka berarti pada pondasi terjasi tarik.

c. Tabel Gaya-Gaya Pada Batang

Berikut adalah hasil output pada batang beserta penjelasannya:

Frame : merupakan nomor/ label dari frame/ batang

Stattion :lokasi/ jarak bacaan nilai output dari ujung batang

OutputCase : tipe beban /kombinasi

CaseType : keterangan dari Stattion , tergantung jenis analysis case.

P : gaya aksial pada batang

38



T : torsi/ puntir pada batang

M2 : momen lentur memutari sumbu lokal 2

M3 : momen lentur memutari sumbu lokal 3

Pada konstruksi, bacaan yang lazim digunakan pada elemen balok antara

lain adalah nilai V2 (gaya geser kearah sumbu 2) dan nilai M3 (momen lentur

memutari sumbu 3). Output yang lazim digunakan adalah nilai P (gaya aksial). M2

dan M3 untuk perencanaan tulangan utama, sedangkan nilai V2 dan V3 untuk

perencanaan geser.

d. Tabel Gaya-Gaya pada Pelat

Berikut adalah hasil output pada pelat beserta penjelasannya:

Area : nomor/ label dari area/ pelat

AreaElem : nomor pias area dari hasil meshing/ pembagian dalam pias-pias

sesuai yang ditentukan

Shelltype : tipe elemen pelat

OutputCase : tipe beban/ kombinasi

CaseType : keterangan dari AreaElem tergantung analysis case

F :gaya (besaran – merupakan gaya tekan, besaran + merupakan gaya

tarik)

M : momen

Orientasi pada gaya dan momen adalah sama. Output pada elemen area/

shell merupakan output persatuan panjang. Nilai yang digunakan dalam analisis

39

struktur adalah M11 dan M22 yang merupakan momen pada kedua arah pelat.

Gambar sumbu lokal dan global dapat dilihat pada Gambar 2.4 dan Gambar 2.5.

Gambar 2.4 Sumbu Lokal dan Sumbu Global

(Sumber: Modul SAP2000 15.0 Analisis 3D& Dinamik, Sugito, 2007)

Gambar 2.5 Sumbu Lokal Frame dan Joint

(Sumber: Modul SAP2000 15.0 Analisis 3D& Dinamik, Sugito, 2007)

40

2.2 Penelitian yang Relevan

Pustaka yang digunakan merupakan penemuan baik dari tokoh dibidangnya

maupun peneliti terdahulu yang berkaitan dengan dermaga Terminal Log Semarang

(TLS) sebagai landasan dalam penyusunan skripsi.

2.2.1 Peninggian Struktur Dermaga

Satria dan Fattah (2013:2), mengevaluasi geoteknik dan struktur pada

dermaga eksisting Terminal Log Semarang yang bertujuan untuk mengetahui

kapasitas struktur dan melakukan perencanaan peninggian struktur dermaga.

Aktivitas bongkar muat di dermaga terminal log sering terganggu oleh genangan

yang disebabkan oleh rob atau pasang air laut yang bisa mencapai 50cm. Oleh

karena itu, perlu adanya peninggian dermaga terminal log agar aktivitas bongkar

muat tidak terganggu.

Penelitian ini dievaluasi menggunakan software SAP2000 dan perhitungan

manual untuk mengetahui bagaimana daya dukung vertikal dan horizontal tiang.

Dari hasil analisis didapatkan gaya dukung vertikal lebih besar dari gaya

vertikalnya yaitu sebesar 3761,95 kN > 1820,96 kN dan horizontal sebesar 4535

kN > 51,42 kN. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa daya dukung tiang mampu

menahan beban yang bekerja pada peninggian dermaga.

Saat dilakukan peninggian dermaga sesuai rencana yaitu 1,5 m. Berdasarkan

perhitungan maka akan terjadi land subsidence sebesar 11 cm dalam kurun waktu

16 bulan 18 hari sehingga harus ditambah lagi sebesar 11 cm.

Sugianto, et al., (2013:6), melakukan modifikasi struktur jetty dermaga PT.

Petrokimia Gresik dengan metode beton pracetak. Dalam pengerjaan pembetonan

41

upper structure dermaga yang mana pengerjaannya di lakukan di laut dengan

tingkat kesulitan yang relatif tinggi membutuhkan metode yang dapat

meningkatkan efisiensi kerja yang lebih tinggi tanpa mengurangi mutu yang telah

direncanakan. Sehingga, dengan mengubah elemen pelat, balok dan pilecap dari

beton konvensional menjadi sistem pracetak half-slab, balok u-shell, dan pile cap

pracetak dapat menjadi alternatif pengerjaan upper structure. Hasil dari analisis

didapatkan kapasitas aksial tiang sebesar 1.800 ton dan beban yang bekerja 785 ton

(SF = 2,29), untuk kapasitas lateral tiang sebesar 42,835 ton dan beban yang bekerja

20,09 ton (SF = 2,13), sedangkan hasil perencanaan retak yang terjadi adalah 0,2

mm lebih kecil dari retak ijin pada SNI 03-2847-2002 pasal 12.6.4 yaitu sebesar

0,3.

2.2.1 Sambungan Antara Elemen Beton Pracetak

“Sambungan pada sistem pracetak merupakan bagian yang sangat penting.

Bagian ini berfungsi untuk meneruskan gaya antar setiap elemen pracetak yang

disambung” (Wahyudi, et al., 2010:II-20).

Adi, et al., (2014:5) melakukan penelitian pada sambungan kolom sistem

balok pracetak untuk mengetahui perilaku dan kekakuan beton pracetak antara

kolom monolit dengan kolom yang menggunakan sambungan kering.

42

Gambar 2.6 Grafik Pengujian Tekan Kolom

Berdasarkan grafik diatas hubungan beban dengan lendutan dapat

disimpulkan bahwa kekakuan benda uji kolom dengan sambungan lebih besar

dibandingkan benda uji kolom monolit tanpa sambungan. Hal ini didapat dari rasio

beban dengan lendutan kolom dengan sambunganlah yang lebih besar. Sedangkan

hubungan tegangan dengan regangan beton dapat disimpulkan bahwa modulus

elastisitas benda uji kolom monolit tanpa sambungan lebih besar dibandingkan

benda uji kolom dengan sambungan. Kemudian, pola retakan menunjukkan retak

pertama yang terjadi pada kolom tanpa sambungan lebih cepat terjadi

dibandingkan dengan kolom dengan sambungan. Retak pertama pada benda uji

kolom tanpa sambungan terjadi pada beban 130kN, sedangkan pada kolom dengan

sambungan terjadi pada beban 180kN. Retak yang terjadi dari kedua benda uji

adalah retak lentur pada posisi atas sambungan terlebih dahulu, kemudian baru

retak pada bidang geser.

43

Parastesh et al., (2014) melakukan penelitian untuk membandingkan lentur,

kekuatan, daktilitas dan kapasitas dispasi sambungan pracetak dengan monolit.

Gambar 2.7 Hysteretic and Envelope Curves for Interior Connections BCT1,

BCT2, BCT3 and BCT4

Gambar 2.8 Hysteretic and Envelope Curves for Exterior

Connections BCT1, BCT2, BCT3 and BCT4

44


Bottom Longitudinal Bars, BCT3


Bottom Longitudinal Bars, BC4


Positive Excursions

45

Berdasarkan grafik di atas dapat disimpulkan momen tahanan dalam dan

luar sambungan terbukti mampu meningkatkan kinerja elemen beton pracetak

dalam zona seismik tinggi. Sementara sambungan beton pracetak memberikan kuat

lentur dan kuat geser yang cukup. Ini juga menunjukkan bahwa daktilitas yang

lebih tinggi dibandingkan dengan benda uji monolit.


Positive Excursions

84

5 BAB V

DESAIN BETON PRACETAK

5.1 Pengecekan Kapasitas Pondasi

Redesain dermaga TLS dengan beton pracetak tidak dilakukan pengubahan

dimensi. Struktur beton pracetak tetap sama dengan dimensi beton konvensional,

hal ini dilakukan agar tidak mengubah nilai kontrak. Struktur bawah TLS berupa

pondasi tiang pancang pipa baja. Stuktur bawah berfungsi untuk meneruskan beban

dari struktur atas ke dalam lapisan tanah. Penentuan jenis pondasi disesuaikan

dengan keadaan tanah, jenis struktur atas, beban bangunan, gaya yang bekerja,

anggaran biaya dan penurunan tidak boleh melebihi batas level yang diijinkan.

5.1.1 Beban Aksial Dermaga

Penentuan beban aksial dermaga diambil dari hasil pemodelan pada

program SAP2000 V.10 pada besaran Joint reaction yang terjadi pada setiap

tumpuan. Penentuan titik pondasi disesuaikan dengan jenis pondasi. Besaran

angka reaksi yang digunakan dalam perhitungan adalah angka maksimal, pada

tabel dibawah ini ditantai dengan warna kuning. Besaran angka reaksi dapat

dilihat pada Tabel 5.1 sampai dengan Tabel 5.2.

Tabel 5.1 Joint Reaction Tipe Pondasi Crane

TABLE: Joint Reactions

Joint OutputCase CaseType StepType F1 F2 F3

Text Text Text Text KN KN KN

302 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Max 1.116 0.623 4123.198

302 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Min -1.71 -7.82 -257.033

302 RXTIANG Combination Max 3.721 0.623 5022.168

302 RXTIANG Combination Min -3.721 -9.01 -257.033

303 D+0,75L+0,525(Ex+0,3Ey) Combination Max 3.834 0.59 4099.722

(Sumber: Hasil Output SAP2000)

85

Tabel 5.2 Joint Reaction Tipe Pondasi Non Crane


Joint OutputCase CaseType StepType F1 F2 F3

Text Text Text Text KN KN KN

298 D+0,75L+0,525(Ex+0,3Ey) Combination Min -4.413 -1.168 -1840.876

298 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Max 0.886 0.422 2867.84

298 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Min -4.413 -1.168 -552.263

298 RXTIANG Combination Max 2.953 0.422 3158.1

298 RXTIANG Combination Min -4.678 -1.66 -1840.876


Keterangan :

RxPondasi = Diperoleh dari nilai terbesar dan terkecil gabungan kombinasi beban,

sesuai dengan kombinasi beban pada Tabel 5.3.

Tabel 5.3 Kombinasi Beban

TABLE: Combination Definitions

ComboName ComboType CaseType CaseName ScaleFactor

D+L Linear Add Linear Static DEAD 1

Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 1

D+0.75L+0.525(Ex+0.3Ey) Linear Add Linear Static DEAD 1

Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 0.75

Response Spectrum SPEC1 0.525


D+0.75L+0.525(Ey+0.3Ex) Linear Add Linear Static DEAD 1

Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 0.75



D+L+F Linear Add Linear Static DEAD 1


Linear Static FENDER 1

D+L+B Linear Add Linear Static DEAD 1


Linear Static BORLARD 1

RXTIANG Envelope Response Combo D+L 1

Kombinasi beban ijin Response Combo D+L+B 1

Response Combo D+L+F 1

Response Combo D+0.75L+0.525(Ex+0.3Ey) 1

Response Combo D+0.75L+0.525(Ey+0.3Ex) 1


86

Tabel 5.4 Joint Reaction Maksimum Pondasi

Tipe Pondasi F1

(kN)

F2

(kN)

F3

kN

Crane 3,721 0,623 5022,17

Non Crane 2,953 0,422 3158,10


5.1.2 Kapasitas Aksial Pondasi Tiang Pancang Pipa Baja

Perhitungan kapasitas dukung tiang dilakukan berdasarkan data N-SPT BH1

dan BH2. Berdasarkan pengujian tersebut diketahui bahwa jenis tanah pada TLS

adalah tanah pasir dan lempung. Berikut ini adalah data pondasi tiang pancang

dermaga TLS:

Diameter tiang pancang balok crane = 910 mm = 0,91 m

Tebal pipa tiang pancang crane : 12 mm = 0,012 m

Diameter tiang pancang balok non crane = 810 mm = 0,008 m

Tebal pipa tiang pancang crane = 12 mm = 0,012 m

Kedalaman tiang pancang = 46,5 m

Tabel 5.5 N-SPT BH1

No. Jenis Tanah Kedalaman

(m) L (m)

Nilai N-SPT

1 Air 0,00 - 2,00 2 0

2 Pasir 2,00 - 18,00 16 34

3 Lempung 18,00 - 46,5 28,5 60

(Sumber: Laboratorium Mekanika Tanah Politeknik Negeri Semarang)

87

Perhitungan kapasitas tiang pancang BH1 tipe pondasi crane :

𝐶𝑢 = 𝑁 − 𝑆𝑃𝑇𝑥2

3𝑥10

= 60𝑥2

3𝑥10

= 400 kN/m2

Qp = 9CuAp

= 9 x 400 x (2

3𝑥 𝜋 𝑥 0,912)

= 6240,561 kN

Menentukan nilai gesekan selimut (f) didasarkan pada jenis tanah. Jenis

tanah pada TLS adalah tanah pasir dengan kedalaman 16 m dan tanah lempung

dengan kedalaman 25,5 m (tanah kohesif) sehingga untuk menghitung nilai gesekan

selimut (f) menggunakan metode meyerhof dan metode Alpha (α). Tabel variasi

nilai dari α dapat dilihat pada Tabel 5.6.

Tabel 5.6 Variasi dari α (Interpolasi berdasarkan nilai

Terzaghi, Peck dan Mesri, 1996)

88

Keterangan :

Pa = Tekanan Atmosfer ≈ 100 kN/m2

Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi crane

untuk kedalaman 2,00 – 18,00 meter:

fi = 2 x i

= 2 x 21,875

= 43,75 kN/m2

ftotal = ∑(𝑓𝑖. 𝐿𝑖)

= 43,75 x 16

= 700 kN/m

Qspasir = ftotal x O

= 700 x ( 2 x 3,14 x 0,455)

= 2000,18 kN



f = α x Cu

= 0,74 x 400

= 296 kN/m2

89

Qslemp = ∑ 𝑓𝑝∆𝐿

= 296 x π x 0,91 x 28,5

= 24105 kN

Qs = Qspasir + Qslempung

= 2000,18 + 24105

= 26105,5 kN

Qu = Qp + Qs

= 6240,561 + 26105,5

= 32345,768 kN

Qall = 𝑄𝑢

𝑆𝐹

= 32345,768

3

= 10781,922 kN

Berikut ini adalah perhitungan kapasitas tiang pancang BH1 tipe pondasi non

crane :


3𝑥10

= 60𝑥2

3𝑥10

= 400 kN/m2

90

Qp = 9CuAp

= 9 x 400 x (2

3𝑥 𝜋 𝑥 0,812)

= 4944,37 kN

Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi non crane


fi = 2 x i

= 2 x 21,875

= 43,75 kN/m2


= 43,75 x 16

= 700 kN/m


= 700 x ( 2 x 3,14 x 0,405)

= 1780,38 kN

Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi non crane


f = α x Cu

= 0,74 x 400

= 296 kN/m2

91


= 296 x π x 0,81 x 28,5

= 21456,1 kN


= 1780,38 + 21456,1

= 23456,3 kN

Qu = Qp + Qs

= 4944,37 + 23456,3

= 28400,669 kN

Qall = 𝑄𝑢

𝑆𝐹

= 28400,669

3

= 9466,889 kN

Perhitungan kapasitas tiang pancang pada BH2 tipe pondasi crane:

Tabel 5.7 Data N-SPT BH2

No. Jenis Tanah Kedalaman

(m) L (m)

Nilai N-SPT

1 Air 0,00 - 2,00 2 0

2 Pasir 2,00 - 18,00 16 13

3 Lempung 18,00 - 46,5 28,5 42

(Sumber: Laboratorium Mekanika Tanah Politeknik Negeri Semarang)

92


3𝑥10

= 42𝑥2

3𝑥10

= 280 kN/m2

Qp = 9CuAp

= 9 x 280 x (2

3𝑥 𝜋 𝑥 0,912)

= 4368,393 kN



fi = 2 x i

= 2 x 17,875

= 35,75 kN/m2


= 35,75 x 16

= 572 kN/m


= 572 x ( 2 x 3,14 x 0,455)

= 1634,43 kN

93



f = α x Cu

= 0,82 x 280

= 229,6 kN/m2


= 228,6 x π x 0,91 x 28,5

= 18697,7 kN


= 1634,43 + 18697,7

= 20332,1 kN

Qu = Qp + Qs

= 4368,393 + 20332,1

= 24700,508 kN

Qall = 𝑄𝑢

𝑆𝐹

= 24700,508

3

= 8233,502 kN

94

Berikut ini adalah perhitungan kapasitas tiang pancang BH2 tipe pondasi non

crane :


3𝑥10

= 42𝑥2

3𝑥10

= 280 kN/m2

Qp = 9CuAp

= 9 x 280 x (2

3𝑥 𝜋 𝑥 0,812)

= 3461,059 kN



fi = 2 x i

= 2 x 17,875

= 35,75 kN/m2


= 35,75 x 16

= 572 kN/m


= 572 x ( 2 x 3,14 x 0,405)

95

= 1454,82 kN



f = α x Cu

= 0,82 x 280

= 229,6 kN/m2


= 228,6 x π x 0,81 x 28,5

= 16643 kN


= 1454,82 + 16643

= 18277,4 kN

Qu = Qp + Qs

= 3461,059 + 18277,425

= 21738,483 kN

Qall = 𝑄𝑢

𝑆𝐹

= 21738,483

3

= 7246,161 kN

96

Berikut ini adalah hasil perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang baja

dengan metode meyerhof dan metode alpha :

Tabel 5.8 Daya Dukung Pondasi Tiang

Data Qall

(kN)

BH1 Tipe Crane 10781,922

BH1 Tipe Non Crane 9466,889

BH2 Tipe Crane 8233,502

BH2 Tipe Non Crane 7246,161

(Sumber: Hasil Perhitungan)

Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode manual didapatkan nilai

minimum kapasitas pondasi tiang pancang pipa baja untuk tipe pondasi crane

sebesar 8233,502 kN sedangkan tipe pondasi non crane 7246,161 kN. Nilai

minimum kapasitas pondasi harus lebih besar dari pada beban aksial dermaga (Qall

> P). Berikut ini adalah perbandingan kapasitas pondasi dengan beban aksial

dermaga:

Tabel 5.9 Perbandingan Nilai Kapasitas Pondasi dengan Beban Aksial

Tipe Pondasi Qall

(kN)

P

(kN)

Keterangan

Crane 8233,502 5022,168 Aman (Qall > P)

Non Crane 7246,161 3158,100 Aman (Qall > P)


97

5.2 Analisis Struktur Balok

5.2.1 Desain Struktur Balok Pracetak

Pada balok pracetak dibutuhkan konsol pendek (corbel) yang pada kasus ini

berfungsi memikul beban terpusat atau reaksi dari pelat. Berikut ini adalah

potongan penampang desain balok pracetak:

Gambar 5.1 Penampang Balok Pracetak BC

98

Gambar 5.2 Penampang Balok Pracetak BX1

99

Gambar 5.3 Penampang Balok Pracetak BX2

100

Gambar 5.4 Penampang Balok Pracetak BY

101

Pada desain konsol pendek harus direncanakan kuat menahan gaya geser

dan momen yang bekerja. Berikut ini adalah perhitungan konsol pendek untuk

semua balok menggunakan beban aksial maksimal dari output SAP2000 :

Tabel 5.10 Beban Aksial Maksimal Pelat


Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3

Text Text Text N N N

21 1.2D+1.6L Combination 0 0 52016.68

23 1.4DL Combination 0 0 5467.33

23 1.2D+1.6L Combination 0 0 52016.68

25 1.4DL Combination 0 0 2845.89

(Sumber:Hasil SAP2000)

Data perencanaan:

Lebar konsol (b) : 200 mm

Perletakan beban (a) : 100 mm

Tinggi total konsol (h) : 500 mm

Tinggi efektif (d) : 400 mm

Mutu beton (f’c) : 29,61 MPa

Mutu baja (fy) : 390 MPa

Vu : 52016,68 N

Nu : 21242,1 N

μ : 1,4

λ : 1,0

ɸ : 0,65

Pengecekan dimensi konsol pendek

Vn = 𝑉𝑢

0,6 =

52016,68

0,6 = 86694,47 N

102

Vn ≤ 0,2 x f’c x b x d

86694,47 N ≤ 0,2 x 29,61 x 200 x 400

86694,47 N ≤ 473760 N (Terpenuhi)

Vn ≤ 5,5 x b x d

86694,47 N ≤ 5,5 x 200 x 400

86694,47 N ≤ 440000 N (Terpenuhi)

Perhitungan kebutuhan tulangan

Mu = (Vu x a) + (Nu (h-d))

= (86694,47 x 100) + (21242,1 (500-400))

= 7.325.878 N

Avf = Vn/μ x fy

= 86694,47

1,4 𝑥 390

= 158,78 mm2

Af = Mu/(0,85x ɸ x fy x d)

= 7.325.878

0,85x 0,65 x 390 x 400

= 84,99 mm2

An = Nu/( ɸ x fy)

= 21242,1

0,65 x 390

= 83,79 mm2

As1 = Af + An

= 84,99 + 83,79

= 189,64 mm2

103

As2 = (2/3 x Avf) + An

= (2/3 x 158,78) + 189,64

= 168,79 mm2

As terbesar 189,79 mm2 As terpasang D13-150 (As = 795,99)

Ah = ½ (As – An)

= ½ (189,79 – 83,79)

= 52,92 mm2

Ah terpasang 3D13 (As = 397,99)

Maka tulangan pada konsol pendek aman untuk digunakan

104

5.2.2 Pengecekan Kapasitas Angkat Crane

Desain balok pracetak harus memperhitungkan kapasitas angkat crane yang

digunakan. Direncakan alat angkat elemen pracetak adalah Hitachi Sumitomo

Hydraulic Crawler Crane model SCX 1500A-3 dengan kapasitas angkat maksiml

150 ton. Spesifikasi alat angkat yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 5.13.

Gambar 5.5 Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane model SCX 1500A-3

(Sumber: www.hsc-crane.com, 2019)

http://www.hsc-crane.com/

105

Tabel 5.11 Spesifikasi Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane

Model SCX 1500A-3

(Sumber: www.hsc-crane.com, 2019)

Kapasitas crane yang digunakan harus mampu mengangkat elemen balok

pracetak. Alat crane dinyatakan mampu mengangkat berat elemen balok pracetak

apabila berat tiap elemen pracetak kurang dari kapasitas maksimum alat crane yang

digunakan. Berikut ini adalah perhitungan berat balok pracetak BC:

Data perencanaan:

Lebar balok pracetak (b) = 800 mm

Tinggi balok pracetak (h) = 1500 mm

Bentang balok pracetak (L) = 4000 mm

Lebar cekungan balok pracetak (b’) = 400 mm

Tinggi cekungan balok pracetak (h’) = 1350 mm

Bentang cekungan balok pracetak (L’) = 900 mm

Gambar 5.6 Potongan Balok Pracetak BC

(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)

http://www.hsc-crane.com/

106

Berat elemen pracetak dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Volume beton = (b x h x L) – (b’ x h’ x L’)

= (800 x 1500 x 2900) – (400 x 950 x 900)

= 3138000000 mm3

= 3,313 m3

Berat beton pracetak BC = Volume x Berat jenis beton bertulang

= 3,313 x 2,4

= 7,531 ton

Berat elemen pracetak < Kapasitas angkat crane

7,531 < 150 ton (aman)

Tabel 5.12 Rekapitulasi Perhitungan Berat Elemen Beton Pracetak

Tipe

Ukuran Berat

W

(ton)

Kapasitas

Crane

(ton)

Keterangan Lebar

b

(mm)

Tinggi

h

(mm)

Bentang

L (mm)

BC 800 1500 2900 7,531 150 Aman

BX1 500 2550 3200 9,306 150 Aman

BX2 600 1000 2900 3,592 150 Aman

BY 700 1100 2000 3,369 150 Aman


5.2.3 Gaya Batang Maksimum pada Balok

Penentuan gaya batang maksimum pada balok diambil dari hasil pemodelan

pada program SAP2000 pada besaran momen yang terjadi pada setiap balok.

Besaran angka reaksi yang digunakan dalam perhitungan adalah angka maksimal.

Perencanaan dimensi balok pada desain ulang dermaga TLS dengan beton pracetak

sama dengan dimensi balok dermaga TLS dengan beton konvensional. Perencanaan

balok dilakukan dalam dua tahap dimana tahap pertama balok pracetak dibuat

107

dengan sistem fabrikasi yang kemudian pada tahap kedua dilakukan penyambungan

dengan menggunakan sambungan basah. Pada tahap kedua balok dipasang dengan

pengangkatan ke lokasi pekerjaan kemudian dilakukan over-toping (cor in situ).

Dimensi balok pracetak pada dermaga TLS dapat dilihat pada tabel 5.15.

Tabel 5.13 Dimensi Balok Beton Pracetak

Tipe

Sesudah

over-toping

Sebelum

over-toping Bentang (m)

Lebar Layan

(m) Lebar Tinggi Lebar Tinggi

(m) (m) (m) (m)

BC 0,8 1,35 0,8 1,15 2,9 3,75

BX1 0,5 3 0,5 2,55 3,2 3

BX2 0,6 1 0,6 0,65 2,9 3,75

BY 0,7 1,1 0,7 0,75 1,5 4


Pembebanan pada balok pracetak disesuaikan dengan kondisi balok.

Pembebanan balok pracetak merupakan beban merata permeter yang dilakukan dari

beban merta per m2 dikalikan dengan tributary area beban yang terlayani oleh balok

selebar lebar layan. Pembebanan balok dapat dilihat pada tabel 5.16.

Tipe

Beban Mati Pelat Sesudah Over Toping

(ton/m)

Beban Mati Pelat Sebelum Over

Toping (ton/m)

Beban Hidup

(ton/m)

BC 3,15 1,8 11.25

BX1 2,52 1,44 9

BX2 3,15 1,8 11.25

BY 3,36 1,92 12


Analisis desain balok pracetak ditinjau berdasarkan empat kondisi, yaitu pada

saat pengangkatan balok pracetak, kondisi saat pelat pracetak telah terpasang diatas

balok, kondisi setelah dilakukan over toping, dan kondisi operasional dermaga.

Berikut ini adalah analisis balok BC:

108

a. Kondisi saat pengangkatan balok pracetak

Beban yang bekerja pada kondisi ini hanya berat sendiri dari balok pracetak.

Digunakan tumpuan sendi-sendi untuk pemodelan dikarenakan keadaan tali seling

yang mengikat balok bersifat seperti sendi. Pemodelan balok keseluruhan dapat

dilihat pada lampiran. Berikut ini adalah gambar pemodelan balok BC:

Gambar 5.7 Balok Pracetak BC

Gambar 5.8 Pemodelan CSISD Balok Pracetak BC

Gambar 5.9 Pemodelan Balok BC Kondisi 1


109

b. Kondisi saat balok pracetak telah terpasang diatas pilecap

Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri balok pracetak dan

pelat pracetak. Tumpuan yang digunakan adalah sendi-rol. Gambar pemodelan

balok untuk kondisi 2 dapat dilihat sebagai berikut:

Gambar 5.10 Pemodelan Balok BC Kondisi 2


c. Kondisi setelah dilakukan over toping

Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri balok setelah over

toping, pelat dan beban hidup. Tumpuan yang digunakan adalah sendi-rol. Gambar

pemodelan balok untuk kondisi 3 dapat dilihat sebagai berikut:

Gambar 5.11 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3


Gambar 5.12 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3


110

d. Kondisi operasional dermaga

Pada kondisi ini over toping telah mengering sehingga beban yang bekerja

yaitu berat sendiri balok, pelat dan beban hidup. Tumpuan yang digunakan pada

pemodelan adalah jepit-jepit. Hal ini didasarkan pada sifat beton yang sudah solid

pada saat beton sudah mengering. Berikut ini adalah pemodelan balok BC kondisi

ke-4:

Gambar 5.13 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4


Gambar 5.14 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4


Output program SAP2000 berupa gaya batang maksimum yang terjadi pada

balok BC dapat dilihat pada tabel 5.16, sedangkan rekapitulasi gaya maksimum

pada balok dermaga TLS dapat dilihat pada tabel 5.17.

111

Tabel 5.14 Gaya Batang Maksimum Balok BC

Kondisi Momen (kN.m)

1 -3,87

2 39,71

3 244,84

4 -159,33


Tabel 5.15 Gaya Batang Maksimum Balok

Tipe

Momen (kN.m)

Kondisi

1 2 3 4

BC -3,87 39,71 244,84 -159,33

BX1 -28,16 64,63 249,2 -166,05

BX2 2,9 32,45 221,87 -144,01

BY -2,37 16,95 113,96 -73,99


5.2.4 Pengecekan Kapasitas Balok

Aplikasi yang digunakan untuk analisis kapasitas balok adalah PCA-COL.

Aplikasi ini dapat menganalisis dan memiliki output berupa kapasitas balok.

Balok dapat dinyatakan aman apabila titik beban terfaktor berada didalam garis

grafis diagram P-M. Berikut ini adalah analisis pada balok BC menggunakan

program PCA-COL:

Berikut ini adalah input data aplikasi PCA-COL:

Lebar balok pracetak : 0,8 m

Tinggi balok pracetak : 1,15 m

Lebar balok setelah over topping : 0,8 m

112

Tinggi balok setelah over topping : 1,35 m

Mutu beton (f’c) : 29,61 MPa

Mutu baja (fy) : 390 MPa

Modulus elastisitas : 200000 MPa

Pembebanan : Gaya batang maksimum (Tabel 5.17)

(Sumber: Hasil Output PCA-COL)

Berdasarkan hasil analisis aplikasi PCA-COL balok BC dinyatakan aman

dan tidak memerlukan penambahan penampang atau tulangan terpasang karena

titik beban terfaktor masih berada didalam garis grafis diagram P-M. Berikut ini

adalah rekapitulasi dari kapasitas balok:

Tabel 5.16 Kapasitas Balok Dermaga TLS

Tipe

Sesudah

over-toping

Sebelum

over-toping Keterangan

Lebar Tinggi Lebar Tinggi

(m) (m) (m) (m)

BC 0,8 1,35 0,8 1,15 Aman

BX1 0,5 3 0,5 2,55 Aman

BX2 0,6 1 0,6 0,65 Aman

BY 0,7 1,1 0,7 0,75 Aman

(Sumber: Hasil Output PCA-COL)

5.2.5 Pengecekan Tulangan Balok

Tulangan pada balok berperan penting untuk menahan tegangan tarik. Pada

struktur balok saat terjadi bending momen akibat beban maka tulangan baja sisi

atas terdesak dan sisi bawah tertarik. Berikut ini adalah perhitungan tulangan

untuk balok BC:

Lebar balok (b) : 800 mm

Tinggi balok (h) : 1150 mm

Tebal selimut beton (d’) : 100 m

113

Diameter tulangan utama (D) : 25 mm

Diameter tulangan sengkang (Dseng) : 10 mm

Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa

baja (fy) : 390 MPa

Momen (Mu) : 244,85 kN.m

Modulus elastisitas : 200000 MPa

𝛽1 : 0,85

Gambar 5.15 Tulangan Balok BC

(Sumber: PT. PELINDO III,2017)

114

Luas tulangan desak (A’s) = 8 x 1

4𝜋 𝐷2

= 8 x 1

4𝑥 3,14 252

= 3925 mm2

Luas tulangan tarik (As) = 4 x 1

4𝜋 𝐷2

= 4 x 1

4𝑥 3,14 252

= 1962,5 mm2

Perhitungan tinggi efektif beton

d = h – d’ – Dseng - 1

2 𝐷

d = h – d’ – Dseng - 1

2 𝐷

= 1350 – 50 – 10 - 25

2

= 1277,5 mm

Tinggi balok desak ekivalen

A = 0,85 fc’ b

A = 0,85 x 29,61 x 800

= 20134,8 mm

B = 600 A’s – As fy

= 600 x 3925 - 1962,5 x 390

115

= 1589625 mm

C = -600 A’s 𝛽1 d’

= -600 x 3925 x 0,85 x 100

= -200175000 mm

a = −𝐵+√𝐵2−4𝐴𝐶

2𝐴

= −1589625√15896252−4 𝑥 20134,8 x (−200175000)

2 𝑥 20134,8

= 67,76 mm

Pengecekan tulangan terhadap desak leleh

a ≤ 𝛽1 (600𝑑

600−𝑓𝑦)

67,76 ≤ 0,85 (600 𝑥 1277,5

600−390)

67,76 ≤ 632,34 (Terpenuhi)

Perhitungan resultan gaya-gaya internal

Cs = A’s 𝜀𝑐𝑢𝐸𝑠(1 − 𝛽1 𝑑′

𝑎)

= 3925 x 0,03 x 200000 x (1 – 0,85 100

𝑎 )

= -599,02 kN

Cc = 0,85 f’c a b

= 0,85 x 29,61 x 67,76 x 800

116

= 1364,4 kN

Cek syarat daktilitas penampang

ab = 𝛽1 (600

600−𝑓𝑦) 𝑑

= 0,85 (600

600−390) 1277,5

= 632,34 mm

a < 0,75 ab

67,76 < 474,26 (Terpenuhi)

Pengecekan nilai rasio tulangan

𝜌 min =1,4

𝑓𝑦

= 1,4

390

= 0,0035

𝜌b = 0,85 x 𝛽1 𝑥 𝑓′𝑐

𝑓𝑦𝑥

600

600+𝑓𝑦

= 0,85 x 0,85 𝑥 29,61

390𝑥

600

600+390

= 0,0332

𝜌 maks = 0,75 𝑥 𝜌b

= 0,0249

117

A’s = 8 x 1

4𝜋 𝐷2

= 8 x 1

4𝑥 3,14 252

= 3925 mm2

𝜌 = 𝐴′𝑠

𝑏.𝑑

= 3925

800 𝑥 1277,5

= 0,0039

𝜌 min < 𝜌 < 𝜌𝑚𝑎𝑘𝑠

0,0035 < 0,0039 < 0,0249 (Terpenuhi)

Pengecekan momen nominal penampang terhadap momen ultimate

Mn = Cc (d - 𝑎

2) + Cs (d-d’)

= 1364,4 x (1277,5 - 67,76

2) + (−599,02) x (1277,5 -100)

= 953,17 kN.m

Mn > Mu

953,17 kN.m > 244,85 kN.m (Terpenuhi)

Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan nilai momen nominal lebih

besar dari nilai momen ultimate balok sehingga penulangan BC dapat dinyatakan

aman untuk digunakan. Berikut ini adalah rekapitulasi dari perhitungan tulangan

balok dermaga TLS :

118

Tabel 5.17 Rekapitulasi Penulangan Balok

Tipe

Tulangan

Tumpuan Tulangan Lapangan

Keterangan Desak Tarik Desak Tarik

(mm) (mm) (mm) (mm)

BC 8D25 4D25 4D25 8D25 Aman

BX1 6D25 6D25 6D25 12D25 Aman

BX2 10D19 5D19 5D19 10D19 Aman

BY 10D25 5D25 5D25 5D25 Aman

(Sumber:Hasil Perhitungan)

5.2.6 Pengecekan Tulangan Geser Balok

Gambar 5.16 Gaya Geser Balok BX2

(Sumber:Hasil SAP2000)

119

Berikut ini adalah perhitungan tulangan geser Balok BX2:

Lebar balok (b) : 600 mm

Tinggi balok (h) : 1000 mm



Diameter tulangan sengkang (Dseng) : 10 mm


baja (fy) : 390 MPa

Reduksi Kekuatan Geser (ɸ) : 0,75 (SNI 2847-2013)

Gaya Geser (Vu) : 254,41kN

Kemampuan beton menahan gaya geser

Vc = 1

6𝑥 √𝑓′𝑐 x b x d

= 1

6𝑥 √29,61 x 600 x 1277,5

= 667945 N

= 667,94 kN

Evaluasi penampang

Jika Vu ≤ 1

2 ɸ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu

Jika 1

2 ɸ Vc ≤ Vu ≤ ɸ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =

𝑏.𝑠

3 𝑓𝑦

Jika Vu > ɸ Vc maka perlu tulangan sengkang

Jika Vs > 1

2 ɸ √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar

120

Vu ≤ 1

2 ɸ Vc

254,41 ≤ 1

2 x 0,75 x 667,94

254,41 ≥ 250,47 (Tidak Terpenuhi)

Dibutuhkan tulangan geser

1

2 ɸ Vc ≤ Vu ≤ ɸ Vc

1

2 𝑥 0,75 x 667,94 ≤ 254,41 ≤ 0,75 𝑥 667,94

250,47 ≤ 254,41 ≤ 500,96 (Terpenuhi)

Digunakan tulangan geser minimum

Vs > 1

2 ɸ √𝑓′𝑐 b.d

𝑉𝑢

∅− 𝑉𝑐 >

1

2 𝑥 0,75 x √29,61 x 600 x 1277,5

𝑉𝑢

∅− 𝑉𝑐 > 1502,87

254,41

0,75− 667,94 > 1502,87

-328,73 > 1502,87

Vs < 1502,87 (Tidak Terpenuhi)

Tidak diperlukan perbesaran penampang

Kebutuhan sengkang minimum s ≤1

2 𝑑 ≤ 600 mm

100 ≤1

4𝑥 1277,5 ≤ 600 mm

100 ≤ 319.37 ≤ 600 mm , digunakan s 100 mm

Av min = 𝑏.𝑠

3 𝑓𝑦

= 600 𝑥 100

3 𝑥 390

= 51,28 mm2

121

Digunakan sengkang D10 (Av = 78,5 mm2)

51,28 mm2 < 78,5 mm2

Av min < Av (Terpenuhi)

Sehingga tulangan geser D10-100 aman digunakan.

Berikut ini adalah rekapitulasi pengecekan penulangan geser balok dermaga TLS:

Tabel 5.18 Penulangan Geser Balok

Tipe

Ukuran Vu ½ ɸ Vc Tulangan

Geser Keterangan Lebar Tinggi

(kN) (kN) (m) (m)

BC 0,8 1,35 286,09 292,23 D10-150 Aman

BX1 0,5 3 272,89 208,73 D16-200 Aman

BX2 0,6 1 254,41 250,47 D10-100 Aman

BY 0,7 1,1 189,96 292,22 D10-100 Aman


5.3 Analisis Pelat

5.3.1 Pengecekan Kapasitas Angkat Crane

Desain pelat pracetak harus memperhitungkan kapasitas angkat crane yang

digunakan. Direncakan alat angkat elemen pracetak adalah Hitachi Sumitomo

Hydraulic Crawler Crane model SCX 1500A-3 dengan kapasitas angkat maksiml

150 ton. Spesifikasi alat angkat yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 5.13.

Berikut ini adalah perhitungan berat pelat pracetak P35a:

Data Perencanaan:

Panjang pelat pracetak (p) = 3050 mm

Lebar pelat pracetak (l) = 3200 mm

Tinggi pelat pracetak (h) = 200 mm

122

Volume beton = p x l x h

= 3050 x 3200 x 200

= 1952000000 mm3

= 1,952 m3

Berat beton pracetak = Volume x Berat jenis beton bertulang

= 1,952 x 2,4

= 4,684 ton

Berat elemen pelat pracetak < Kapasitas angkat crane

4,684 ton < 150 ton (Terpenuhi)

Tabel 5.19 Rekapitulasi Berat Pracetak

Tipe Panjang Lebar Tinggi Berat Kapasitas Crane

(mm) (mm) (mm) (ton) (ton)

P35a 3050 3200 200 4.6848 150

P35b 2950 3200 200 4.5312 150

P35c 800 3200 200 1.2288 150

P45 2100 3200 200 3.2256 150


5.3.2 Pemodelan Pelat Pracetak

Pada desain ulang pelat dermaga TLS menggunakan beton pracetak tidak

dilakukan pengubahan dimensi. Dimensi pelat dapat dilihat pada Tabel 5.22.

Gambar tipe pelat dapat dilihat pada Gambar 5.13.

Tabel 5.20 Dimensi Pelat

Tipe Panjang Lebar

(m) (m)

P35a 3.05 3.2

P35b 2.95 3.2

P35c 0.8 3.2

P45 2.1 3.2


124

Gambar 5.17 Tipe Pelat Dermaga TLS


125

Analisis desain pelat ditinjau berdasarkan tiga kondisi, yaitu pada saat

proses pengangkatan pelat pracetak, overtopping, dan operasional dermaga. Berikut

ini adalah analisis pelat TLS:

a. Kondisi saat pengangkatan pelat pracetak

Beban yang bekerja pada kondisi ini hanya berat sendiri dari pelat pracetak.

Digunakan tumpuan sendi untuk pemodelan dikarenakan keadaan tali seling yang

mengikat pelat bersifat seperti sendi. Berikut ini adalah pemodelan dan hasil output

pelat:

Gambar 5.18 Pemodelan Pelat Kondisi 1


126

Gambar 5.19 Bidang Momen Mu11 Pracetak Kondisi 1


127

Gambar 5.20 Bidang Momen Mu22 Pracetak Kondisi 1


128

b. Kondisi saat pelat pracetak telah di cor

Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri pelat pracetak, berat

pekerja (100 kg/m2) dan berat overtopping. Tumpuan yang digunakan adalah sendi.

Gambar pemodelan dan hasil output pelat untuk kondisi 2 dapat dilihat sebagai

berikut:

Gambar 5.21 Permodelan Pelat Pracetak Kondisi 2


129

Gambar 5.22 Beban Mati Pelat Pracetak Kondisi 2


130

Gambar 5.23 Beban Hidup Pelat Pracetak Kondisi 2


131

Gambar 5.24 Bidang Momen Mu11 Pelat Pracetak Kondisi 2


132

Gambar 5.25 Bidang Momen Mu22 Pelat Pracetak Kondisi 2


133

c. Kondisi operasional dermaga

Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri pelat setelah over

toping dan beban hidup operasional. Tumpuan yang digunakan adalah jepit. Hal ini

berdasarkan pada sifat beton yang sudah mengering. Gambar pemodelan dan hasil

output pelat untuk kondisi 3 dapat dilihat sebagai berikut:

Gambar 5.26 Pemodelan Pelat Kondisi 3


134

Gambar 5.27 Beban Hidup Pelat Kondisi 3


135

Gambar 5.28 Bidang Momen Mu11 Kondisi 3


136

Gambar 5.29 Bidang Momen Mu22 Kondisi 3


137

Gambar 5.30 Bidang Geser Vu13 Kondisi 3


138

Gambar 5.31 Bidang Geser Vu23 Kondisi 3


139

5.3.3 Analisis Perhitungan Tulangan Pelat

Perencanaan penulangan pelat dihitung dengan metode momen ultimate yang

didasarkan pada besarnya momen yang terjadi akibat beban yang bekerja pada

pelat. Perhitungan penulangan pada pelat dilakukan untuk mengetahui kebutuhan

tulangan yang diperlukan. Berikut ini adalah analisis penulangan pelat dermaga

TLS:

a. Penulangan pelat pracetak

Lebar (b) : 1000 mm

Tinggi (h) : 200 mm

Mu11 : 6.3962 kN.m/m’

Mu22 : 5.8176 kN.m/m’

Tebal selimut beton (d’) : 50 mm



Mutu Baja (fy) : 390 MPa

𝛽1 : 0,85

Ø : 0,9

Tabel 5.21 Momen Maksimum Pelat Pracetak

TABLE: Element Forces - Area Shells

Area ShellType Joint OutputCase CaseType M11 M22

Text Text Text Text Text KN-m/m KN-m/m

46 Shell-Thin 72 1.4DL Combination 4.143 4.4291



46 Shell-Thin 66 1.2D+1.6L Combination 0.4081 0.42



140


d = h – d’ - 1

2 𝐷

= 200 – 50 - 13

2

= 143,5 mm

D13 = 1

4𝜋 𝐷2

= 1

4𝑥 3,14 𝑥 132

= 132,665 mm2

7D13 = 7 x 132,665

= 928,655 mm2

As = 928,655 mm2

Sifat keruntuhan penampang dapat diketahui dengan membandingkan

jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan tarik balans (Asb). Evaluasi

keruntuhan penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

As < Asb daktail

As > Asb getas


berikut :

Asb = β1𝑓′𝑐

𝑓𝑦𝑏𝑑 (

510

600+𝑓𝑦)

= 0.85 x 29,61

390 𝑥 1000 𝑥 143,5 (

510

600+390)

= 4770,673 mm2

141

928,655 mm2 < 4770,673 mm2

As < Asb daktail

Tinggi balok desak


0.85 𝑓′𝑐 𝑏

= 928,655 𝑥 3900

0.85 𝑥 29,61 𝑥1000

= 14,39 mm

Momen Lentur Penampang

Mucap = ø As fy (d - 𝑎

2)

= 0.9 x 928,655 x 390 (143,5 -14,39

2)

= 19561787 Nmm/mm

= 19,561 kNm/m

ρmin = 1.4

𝑓𝑦=

1.4

390= 0.00359

ρb = 0.85𝑥𝛽1𝑥𝑓′𝑐

𝑓𝑦𝑥

600

600+𝑓𝑦

= 0.85𝑥0.85𝑥29,61

390𝑥

600

600+390

= 0,0332

ρmaks = 0.75𝑥ρb

= 0.75 x 0,0332

= 0,0249

Mn = 𝑀𝑢

ø

= 19561787

0,9

= 49366319 Nmm/mm

= 4,94 x 107 Nmm/mm

Rn = 𝑀𝑛

(𝐵.𝑑2)

= 4,94 x 107

(1000𝑥143,52)

= 2,39

142

m = 𝑓𝑦

0.85 𝑓′𝑐

= 390

0.85 𝑥 29,61

= 15,495

ρ = 1

𝑚𝑥(1 − √1 −

2.𝑚.𝑅𝑛

𝑓𝑦

= 1

15,495𝑥(1 − √1 −

2𝑥15,495x2,39

390

= 0,006471

Ρmin < ρ < ρmaks

0,00359 < 0,006471 < 0,024934 (Terpenuhi)

Mu11desain : 6.3962 kN.m/m’

Mu22desain : 5.8176 kN.m/m’

Mucapasitas > Mudesain (Terpenuhi)

Digunakan tulangan 7D13 setiap meternya, dengan jarak tulangan

s = 1000

7= 142,857 diambil (D13-150)

b. Penulangan pelat setelah overtoping

Lebar (b) : 1000 mm

Tinggi (h) : 350 mm

Mu11 : 29,9525 kN.m/m’

Mu22 : 28,9613 kN.m/m’





143

𝛽1 : 0,85

Ø : 0,9

Tabel 5.22 Momen Maksimum Pelat Setelah Overtopping


Area ShellType Joint OutputCase CaseType M11 M22

Text Text Text Text Text KN-m/m KN-m/m

6 Shell-Thin 21 1.2D+1.6L Combination -29.9525 -5.9905

7 Shell-Thin 21 1.4DL Combination -3.1482 -0.6296

15 Shell-Thin 33 1.2D+1.6L Combination -5.7923 -28.9613





d = h – d’ - 1

2 𝐷

= 350 – 50 - 13

2

= 293,5 mm

D13 = 1

4𝜋 𝐷2

= 1

4𝑥 3,14 𝑥 132

= 132,665 mm2

8D13 = 8 x 132,665

= 1061,32 mm2

As = 1061,32 mm2

144




As < Asb daktail

As > Asb getas


berikut :


𝑓𝑦𝑏𝑑 (

510

600+𝑓𝑦)

= 0.85 x 29,61

390 𝑥 1000 𝑥 293,5 (

510

600+390)

= 9757,438 mm2

1061,32 mm2 < 9757,438 mm2

As < Asb daktail

Tinggi balok desak


0.85 𝑓′𝑐 𝑏

= 1061,32 𝑥 390

0.85 𝑥 29,61 𝑥1000

= 16,445 mm



2)

= 0.9 x 1061,32 x 390 (293,5 -16,445

2)

= 106272382 Nmm/mm

= 106,272 kNm/m

ρmin = 1.4

𝑓𝑦=

1.4

390= 0.00359


𝑓𝑦𝑥

600

600+𝑓𝑦

= 0.85𝑥0.85𝑥29,61

390𝑥

600

600+390

145

= 0,0332


= 0.75 x 0,0332

= 0,0249

Mn = 𝑀𝑢

ø

= 106272382

0,9

= 118080424 Nmm/mm

= 1,18 x 108 Nmm/mm

Rn = 𝑀𝑛

(𝐵.𝑑2)

= 1,18 x 108

(1000𝑥 293,5 2)

= 1,37

m = 𝑓𝑦

0.85 𝑓′𝑐

= 390

0.85 𝑥 29,61

= 15,495

ρ = 1

𝑚𝑥(1 − √1 −

2.𝑚.𝑅𝑛

𝑓𝑦

= 1

15,495𝑥(1 − √1 −

2𝑥15,495x1,37

390

= 0,003164

Ρmin < ρ < ρmaks

0.00359 < 0,003616 < 0,024934 (Terpenuhi)

Mu11desain : 29,952 kN.m/m’




s = 1000

8= 125 diambil (D13-150)

146

5.3.4 Analisis Geser Pelat

Analisis geser pada pelat dilakukan untuk mengetahui kemampuan pelat

dalam menahan gaya geser. Pelat mampu untuk menahan gaya geser jika kuat geser

rencana lebih besar dari gaya geser ultimate. Berikut analisis perhitungan tulangan

geser pelat:

a. Analisis geser pelat pracetak

Lebar pelat (b) : 1000 mm

Tebal pelat (h) : 200 mm




baja (fy) : 390 MPa


Gaya Geser (Vu13) : 15,34 N/mm


Tabel 5.23 Besaran Nilai Geser Pelat Pracetak


Area ShellType OutputCase CaseType V13 V23

Text Text Text Text N/mm N/mm

7 Shell-Thin 1.4DL Combination 8.13 -15.34

15 Shell-Thin 1.4DL Combination -14.47 -0.36

15 Shell-Thin 1.4DL Combination -14.47 8.15




d = h – d’ - 1

2 𝐷

= 200 – 50 - 13

2

147

= 143,5 mm


Vc = 1


= 1

6𝑥 √29,61 x 1000 x 143,5

= 130142 N

= 130,142 kN

Evaluasi penampang

Jika Vu ≤ 1


Jika 1


𝑏.𝑠

3 𝑓𝑦


Jika Vs > 1


Gaya Geser (Vu13) : 15,34 kN


Vu ≤ 1

2 ɸ Vc

15,34 ≤ 1

2 x 0,75 x 130,142

15,34 ≤ 48,803 (Terpenuhi)

148

b. Analisis Geser Pelat Setelah Overtoping

Lebar pelat (b) : 1000 mm

Tebal pelat (h) : 350 mm




baja (fy) : 390 MPa




Tabel 5.24 Gaya Geser Pelat Kondisi 3


Area ShellType OutputCase CaseType V13 V23

Text Text Text Text N/mm N/mm

15 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination 3.95 -56.12

37 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination -62.16 -9.893E-16

37 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination -62.16 1.468E-14




d = h – d’ - 1

2 𝐷

= 350 – 50 - 13

2

= 293,5 mm

149


Vc = 1


= 1

6𝑥 √29,61 x 1000 x 293,5

= 266180 N

= 266,18 kN

Evaluasi penampang

Jika Vu ≤ 1


Jika 1


𝑏.𝑠

3 𝑓𝑦


Jika Vs > 1




Vu ≤ 1

2 ɸ Vc

62,16 ≤ 1

2 x 0,75 x 266,18

62,16 ≤ 99,817 (Terpenuhi)

Berdasarkan hitungan tersebut maka tulangan geser pada pelat telah aman untuk

digunakan.

150

5.4 Analisis Pile Cap

5.4.1 Pemodelan

Penyambungan antara ujung-ujung elemen struktur disatukan oleh pile cap.

Tipe-tipe pile cap pada dermaga TLS adalah pile cap tipe PC1, PC2, PC3 dan PC4.

Pemodelan dan analisis pile cap menggunakan program SAP2000. Beban yang

bekerja pada pile cap yaitu berat sendiri pile cap, berat sendiri balok dan berat pelat.

Beban pile cap disesuaikan dengan letak pile cap terhadap balok dermaga. Dimensi

pile cap dapat dilihat pada Tabel 5.27. Table beban pile cap dapat dilihat pada Tabel

5.28.

Tabel 5.25 Dimensi Pile Cap

Tipe Panjang Lebar Tebal

(m) (m) (m)

PC1 2.7 1.5 1.9

PC2 2.7 1.5 1.5

PC3 1.5 1.5 1.5

PC4 1.5 1.5 1.5


Tabel 5.26 Beban Pile Berdasarkan Joint Reaction Balok


Tipe OutputCase F3

Text Ton

BC DL+LL 20.23

BX1 DL+LL 19.59

BX2 DL+LL 17.54

BY DL+LL 13.14


Hasil ouput SAP2000 berupa besaran momen yang digunakan untuk

menganalisis kebutuhan tulangan pile cap dan besaran geser digunakan untuk

mengecek kemampuan pile dalam menahan gaya geser. Besaran nilai yang

digunakan dalam perhitungan adalah nilai maksimum. Nilai hasil maksimum dapat

dilihat dari warna yang dihasilkan sesuai dengan skala reaksi.

151

a. Pemodelan Pile Cap PC1

Gambar 5.32 Detail PC1


152

Gambar 5.33 Pemodelan PC1


Gambar 5.34 Perletakan Beban PC2


153

Gambar 5.35 Bidang Momen Mu11 PC1


154



155

Gambar 5.37 Bidang Geser Vu13 PC1


156



157

b. Pemodelan Pile Cap PC2



158





159



160



161



162



163

c. Pemodelan Pile Cap PC3



164





165



166



167

Gambar 5.51 Bidang Geser V13 PC3


168

Gambar 5.52 Bidang Geser V23 PC3


169

d. Pemodelan Pile Cap PC4



170





171



172



173

Gambar 5.58 Bidang Geser Vu13


174



175

5.4.2 Analisis Tinggi Efektif Pile Cap

Untuk menghitung tinggi efektif (d) pile cap dilakukan berdasarkan geser satu

arah dan geser pons. Perhitungan geser pons bertujuan untuk menahan beban

terpusat yang terjadi. Bidang kritis untuk perhitungan geser pons dapat dianggap

tegak lurus bidang pelat yang terletak pada 0,5d dari keliling beban reaksi terpusat

tersebut, dimana d adalah tinggi efektif pelat. Berikut ini adalah contoh analisis

tinggi efektif untuk PC1:

Data Perencanaan:

Panjang pile cap (b) : 2700 mm

Lebar pile cap (l) : 1500 mm

Tinggi efektif (d) : 1800 mm

Diameter pondasi (D) : 910 mm

P : 4578,81 kN

fc : 30 MPa

Perhitungan geser pons

Vu Pons = Pu = 4578,81 ton

Keliling bidang kritis geser pons (bo):

bo = 2 (D + d) + 2 (D + d)

= 2 (910+1800) + 2 (910+1800)

= 4220 mm

ɸVc pons = 0,6 x 0,33 x √𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑

= 0,6 x 0,33 x √30 𝑥 4220 𝑥 1800

176

= 8,23 x106 N

= 8237,79 kN

Vu pons < ɸVc pons (Memenuhi)

Tabel 5.27 Rekapitulasi Geser Pons

Tipe ɸVc pons Vc pons

Keterangan kN kN

PC1 8237.79 4578.81 Aman

PC2 6103.51 4201.03 Aman

PC3 5526.56 3550.3 Aman

PC4 4919.25 2788.21 Aman


5.4.3 Analisis Penulangan Pile Cap Dermaga

Penulangan pile cap dihitung menggunakan metode momen ultimate yang

didasarkan pada besarnya momen yang terjadi akibat beban yang bekerja pada pile

cap. Perhitungan dilakukan untuk mengetahui kebutuhan tulangan yang diperlukan.

Gambar detail penulangan pile cap dapat dilihat pada Gambar 5.28, Gambar 5.35,

Gambar 5.42 dan 5.49. Berikut ini adalah contoh perhitungan pada pile cap PC1:

Data Perencanaan:

Panjang (b) : 1000 mm

Panjang total (B) : 2700 mm

Lebar (l) : 1000 mm

Lebar total (L) : 1500 mm

Tebal (h) : 1900 mm

Mu11 : 101,6934 kN.m/m’

Mu22 : 97,3085 kN.m/m’


177




𝛽1 : 0,85

Ø : 0,9

Tabel 5.28 Momen Maksumum PC1


Area ShellType OutputCase CaseType M11 M22

Text Text Text Text KN-m/m KN-m/m

6 Shell-Thick 1.2DL+1.6LL Combination 101.6934 -19.8594

206 Shell-Thick 1.2DL+1.6LL Combination 46,692 -97.3085





d = h – d’ - 1

2 𝐷

= 1900 – 100 - 19

2

= 1790,5 mm

D19 = 1

4𝜋 𝐷2

= 1

4𝑥 3,14 𝑥 192

= 283,385 mm2

27D17 = 27 x 283,385

= 7651,395 mm2

As = 7651,395 mm2

178




As < Asb daktail

As > Asb getas


berikut :


𝑓𝑦𝑏𝑑 (

510

600+𝑓𝑦)

= 0.85 x 29,61

390 𝑥 1000 𝑥 1790,5 (

510

600+390)

= 59525,36 mm2

7651,39 mm2 < 59525,36 mm2

As < Asb daktail

Tinggi balok desak


0.85 𝑓′𝑐 𝑏

= 7651,39 𝑥 3900

0.85 𝑥 29,61 𝑥1000

= 118,56 mm



2)

= 0.9 x 7651,39 x 390 (1790,5 - 118,56

2)

= 4649429508 Nmm/mm

= 4649,42 kNm/m

ρmin = 1.4

𝑓𝑦=

1.4

390= 0.00359


𝑓𝑦𝑥

600

600+𝑓𝑦

= 0.85𝑥0.85𝑥29,61

390𝑥

600

600+390

179

= 0,0332


= 0.75 x 0,0332

= 0,0249

Mn = 𝑀𝑢

ø

= 4649429508

0,9

= 5166032787 Nmm/mm

= 5,16 x 109 Nmm/mm

Rn = 𝑀𝑛

(𝐵.𝑑2)

= 5,16 x 109

(1000𝑥143,52)

= 1,61

m = 𝑓𝑦

0.85 𝑓′𝑐

= 390

0.85 𝑥 29,61

= 15,495

ρ = 1

𝑚𝑥(1 − √1 −

2.𝑚.𝑅𝑛

𝑓𝑦

= 1

15,495𝑥(1 − √1 −

2𝑥15,495x1,61

390

= 0,0042733

Ρmin < ρ < ρmaks

0,00359 < 0,0042733< 0,024934 (Terpenuhi)





180

s =

1

4𝑥𝜋𝑥𝐷2𝑥𝐵

𝐴𝑠=

1

4𝑥𝜋𝑥192𝑥2700

7651,39= 100 diambil (D19-100)

Tabel 5.29 Rekapitulasi Penulangan Pile Cap TLS

Tipe Penulangan Keterangan

PC1 D19-100 Aman

PC2 D16-100 Aman

PC3 D19-80 Aman

PC4 D19-80 Aman


181

6 BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis desain ulang struktur perpanjangan dermaga

Terminal Log Semarang (TLS) menggunakan beton pracetak dapat disimpulkan

sebagai berikut:

a. Struktur dermaga Terminal Log Semarang (TLS) yang terdiri dari pondasi,

balok, pelat dan pile cap yang didesain ulang menggunakan metode

pelaksanaan beton pracetak tidak mengubah volume pekerjaan beton

konvensional (in situ) pada gambar kontrak dermaga TLS, volume pekerjaan

beton konvensional sama dengan volume beton pracetak;

b. Volume pekerjaan baru pile cap sebagai dudukan (konsol) balok pracetak

merupakan pekerjaan pengganti bekisting pada pekerjaan beton konvensional

(in situ);

c. Analisis desain ulang struktur perpanjangan dermaga TLS menggunakan

metode beton pracetak, seluruh komponen strukturnya telah aman terhadap

beban yang bekerja. Nilai kapasitas pondasi balok Crane sebesar 8233,502

kN dengan beban aksial sebesar 5022,178 kN sedangkan balok Non Crane

sebesar 7246,161 dengan beban aksial sebesar 3158,100 kN (Qall > P).

Komponen struktur pracetak yang terdiri dari balok, pelat dan pile cap telah

aman untuk digunakan.

182

6.2 Saran

Berdasarkan hasil desain ulang struktur perpanjangan dermaga Terminal

Log Semarang (TLS) disampaikan saran sebagai berikut:

a. Pada perencanaan elemen pracetak disarankan menggunakan bekisting baja

dan mutu beton yang tinggi agar lebih presisi dengan perencanaan dan beton

pracetak di pasang pada umur 14 hari. Penggunaan bekisting dari baja

dimaksudkan agar bekisting dapat digunakan berulang kali, mempunyai

volume yang stabil, rapat terhadap air sehingga tidak memungkinkan air

agregat keluar dari cetakan dan mempunyai daya lekat yang rendah dengan

beton serta mudah untuk dibersihkan;

b. Spesifikasi beton yang digunakan harus kuat terhadap pengaruh air laut, mutu

beton yang disarankan yaitu menggunakan mutu beton tinggi agar tekanan air

laut pada pori-pori beton semakin kecil karena kepadatan beton yang tinggi

mampu mengurangi kerusakan beton;

c. Pada perencanaan struktur dengan elemen pracetak memerlukan alat

pengangkut elemen pracetak dari lokasi produksi beton pracetak ke lokasi

pekerjaan proyek sehingga kondisi akses jalan harus baik mampu dilewati alat

tersebut dan ketersediaan alat pengangkut harus memadai.

183

2 DAFTAR PUSTAKA

Adi, R.Y., I. Nurhuda, Sukamta dan I. Fitriani..2014. Perilaku dan Kekuatan

Sambungan Kolom Pada Sistem Beton Pracetak.Jurnal Media Komunikasi

Teknik Sipil 20(1):1-8.

Allpile version 7. 2007. User’s Manual Volume 1 and 2. CivilTech Software,

Bellevue, WA, USA.

Andiyarto, H. T. 2006. Handout Pondasi Dalam 2 Pondasi Tiang Pancang.

Semarang: Universitas Negeri Semarang.

Das, B. M. 2007. Principle of Foundation Engineering. Stamford USA: Athena

Thomas.

Dewobroto, W. 2005. Aplikasi Rekasyasa Konstruksi dengan Visual Basic 6.0.

Jakarta.

Dinas Perindustrian dan Perdagangan Jawa Tengah. 2014. Perkembangan Ekspor.

Semarang.

Dispohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton Bertulang. PT. Gramedia Pustaka

Utama. Jakarta: PT. Elex Media Komutindo.

Erviano, Wulfram I. 2006. Eksplorasi Teknologi dalam Proyek Konstruksi.

Yogyakarta: CV. Andi Offset.

Hardiyatmo, H.C. 2001. Teknik Fondasi II. Yogyakarta: UGM.

Hardiyatmo, H.C. 2011. Analisis dan Perancangan Fondasi. Yogyakarta: Gadjah

Mada University Press.

Kramadibrata, Soedjono. 2002. Perencanaan Pelabuhan. Bandung:ITB.

Parastesh, H., I. Hajirasouliha dan R. Ramezani .2014. A New Ductile Moment-

Resisting Connection For Precast Concrete Frames In Seismic Regions: An

Experimental Investigation.Inggris: The University of Sheffield.

Sugito. 2007. Modul SAP2000 15.0 Analisis 3D Statik & Dinamik

.

184

Satria, A.Y., D.N. Fattah.2013.Evaluasi Geoteknik dan Struktur pada Dermaga

Eksisting Terminal log Semarang. Semarang: Universitas Diponogoro.

SNI. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan

Gedung Dan Non Gedung (SNI 1726:2012). Jakarta: BSN.

SNI. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 03-

2847:2013). Jakarta: BSN.

Sugianto, H., D. Irawan dan D. Iranata.2013.Optimasi Perencanaan Dermaga

Sistem Pracetak dengan Berbagai Modul Dimensi Pelat Lantai(Studi

Kasus Lantai Dermaga PT. Petrokimia Gresik). Surabaya: Institut

Teknologi Surabaya

Sulistiadi, Hotma Prawoto. Teknik Pembesian Kolom Beton. Yogyakarta: DTS SV

UGM.

Triatmodjo, B. 1996. Pelabuhan. Yogyakarta: Beta Offset.

Wahyudi, H. dan H.D.Hanggoro. 2010. Perencanaan Struktur Gedung BPS

Provinsi Jawa Tengah Menggunakan Struktur Beton Pracetak (Design of

Strukture of BPSBuilding Central Java Province Using Precast Concrete).

Semarang: Universitas Diponegoro

DESAIN ULANG STRUKTUR PERPANJANGAN DERMAGA …lib.unnes.ac.id/36216/1/5113414011__Optimized.pdf ·...

Documents

Transcript of DESAIN ULANG STRUKTUR PERPANJANGAN DERMAGA …lib.unnes.ac.id/36216/1/5113414011__Optimized.pdf ·...