Perancangan turap dan tiang pancang pada dermaga
-
Upload
genji-satoshi-aphyt -
Category
Documents
-
view
634 -
download
80
description
Transcript of Perancangan turap dan tiang pancang pada dermaga
I. DASAR - DASAR PERENCANAAN DERMAGA
Direncanakan suatu dermaga dengan data-data sebagai berikut :
q Data Tanah
w Data Sondir 15.00 m
w Tinggi Tanah Daratan + 1.00 m
q Data-data pasang surut
w Muka air terendah (LWS) = -1.00 m
w Muka air tertinggi (HWS) = -0.50 m
Jadi beda tinggi air pasang surut (t) = -0.50 - -1.00 = 0.50 m
q Bobot rencana kapal (Gross Tonage) = 27000 ton
Berdasarkan bobot rencana tersebut, dari tabel "Specifications of Vessels", diperoleh data sbb:
wPanjang kapal =
30 m -( 27000 - 20000 )
( 186 - 177 )( 30000 - 20000 )
wLebar kapal =
12.5 m -( 27000 - 20000 )
( 27 - 23 )( 30000 - 20000 )
wDraft kapal =
10.9 m -( 27000 - 20000 )
( 11 - 10 )( 30000 - 20000 )
wTinggi kapal =
q Untuk dermaga bagi kapal-kapal yang memerlukan kedalaman lebih dari 4,5 m dengan pasang
pasang surut terbesar :
w 3 m atau lebih, maka elevasinya : ( 0.5 - 1.5 ) m(dihitung dari HWS)
w kurang dari 3 m, maka elevasinya : ( 1 - 3 ) m
dihitung dari HWS.
Jadi, karena pasang surut terbesar = -0.50 m
maka elevasi dermaga = -0.50 + 1.3
= 0.8 m
q Merencanakan lebar dermaga untuk water depth :
w kurang dari 4,5 m adalah 10 m
w antara 4,5 - 7,5 m adalah 15 m
w lebih dari 7,5 m adalah 20 m
q Kemiringan lantai dan arah dermaga
w Kemiringan lantai dibuat 1% - 1,5% ke arah laut
w Arah dermaga diusahakan agar searah dengan angin dominan.
q Fasilitas lantai dermaga
w Bitt
Direncanakan jenis kapal antar samudera dengan jarak antar bi35 m
w Vender
q Data-data lainnya :
w Kecepatan arus = 0.55 knots = 0.64 mil laut/jam
w Beban angin = 12 knots bertiup sejajar dengan dermaga
w Jenis dermaga = Umum (barang dan penumpang)
w Beban lantai rencana :
a Beban hidup = 500.0 Kg/m
a Beban Truck = 16.0 ton
a Crane Kap. = 20.0 ton
w Kecepatan sandar kapal (V) = 0.15 m/det
w Lokasi Daerah Gempa = IV
q Panjang dermaga
= 2 . 30 m + ( 2 - 1 ) . 15,00 + 50,00
= 125 m
dimana :
n = jumlah kapal yang ditambat
Lp = n.Loa + (n - 1).15,00 + 50,00
Loa = panjang kapal
Lp = panjang dermaga
I. DASAR - DASAR PERENCANAAN DERMAGA
0.50 m
Berdasarkan bobot rencana tersebut, dari tabel "Specifications of Vessels", diperoleh data sbb:
177 ) = 23.7 m
23 ) = 9.91 m
10 ) = 10.27 m
= 12.9 m
Untuk dermaga bagi kapal-kapal yang memerlukan kedalaman lebih dari 4,5 m dengan pasang
(dihitung dari HWS)
bertiup sejajar dengan dermaga
LAY OUT PERENCANAAN
Err:540
Err:540 Err:540
25 m 15 m 25 m
Err
:54
0
Dermaga Tipe Wharf
Kapal Kapal
GUDANG GUDANG
LAY OUT PERENCANAAN
Err:540
Err:540
Err:540
Err:540Err:540
1 m
HWS - 0.30
draft
LWS - 2.40
MSL - 1.05
EL TOP OF WHARF 0.70
V. PENENTUAN PROFIL TURAP
Mencari momen maksimumMomen maks akan terjadi pada titik yang mempunyai geseran = 0.
Data-data:Ta = 127.162Ea1 = 10.370 Ea5 = 58.47Ea2 = 15.555 Ea6 = 27.12Ea3 = 9.218 Ea7 = 2.92Ea4 = 6.7597
ΣH = 0Ea1 +EPa2 + Ea3 + Ea4 + Ea5 + Ea6 + Ea7 - Ta = 0
Pa1 = 10.370 Pa3 = (q+ϒ¹.b).Ka2.x = 9.22 xPa2 = 15.555 Pa4 = 0.5(ϒ²-1).Ka2.x² = 6.76 x²
10.370 15.555 + 9.21775574 x + 6.7596875 x² - 127.162385920172 = 06.7596875 x² + 9.2177557 x - 101.237 = 0
x = 2.9675976
Sehingga:Ta = 127.162Pa1 = 10.370Pa2 = 15.555Pa3 = 9.218Pa4 = 6.760
Untuk menghitung momen maksimum digunakan persamaan dibawah iniMmax = Ta(b-ya+x) - (Pa1 (1/2.b+x) + Pa2 (1/3.b+x) + Pa3(1/2.x) + Pa4(1/3.x))Mmax = 656.7929539 t.m (persatuan panjang)Mmax = 65679295.39 kg.cm (persatuan panjang)
656.79295 t.m (persatuan panjang)1600 kg/cm²
(Aman!tidak butuh angkur)Mmax 656.79295
wx = σ = 1600= 0.4104956 m³= 410.4956 cm³
Memilih Profil Larssen
wx = 410.50 cm³Maka profil Larssen yang digunakan adalah LARSSEN 600w = 510.00 cm³Dengan :b = 600 mmh = 150 mmt = 9.5 mms = 10 mm
Momen maksimum pada papan turap; Mmax =Direncanakan menggunakan baja Bj. 37(Fe. 360) dimana; s =
PERENCANAAN TIANG PANCANG
Dalam gambar diberikan pula gaya horisontal yang berasal dari tekanan tanah aktifyang ditimbulkan oleh tanah timbunan di atas dermaga dan gaya reaksi Ra yang telah dihitung sebelumnya. Daya dukung tiang terhadap gaya horisontal yang diijinkan adalah 0.7 ton.
Data Perencanaan :a = 1.25 mb = 2.25 mC = 4.25 mD = 8.00 mB = 11.00 mDiamter = 0.3 m 1.2Panjang = 15 mSelimut = 0.5 m
468 Kg/cm²807 Kg/cm²
n1 = 75n2 = 31
Perhitungan
Ap = P x L = 0.09 m² 900
Keliling Tiang Pancang (m)
P = 2 x (P+L) = 1.2 m 120 cm
B. Kedalaman tiang pancang rencana (Dutch Methode)
>> Daya dukung ijin satu tiang pancang berdasarkan data Sondir (CPT/Cone Penetration Test)
P = (qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5 = 4928.538 Kg/cm
Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan Sondir/CPT adalah 4928.538 Kg/cm>> Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan data SPT/Standart Penetration Test
P = (Qu + Qsi)/3>> Berdasarkan dari data Sondir
Nb = (N1 + N2)/2
Nb1 = 27.6 qs —> untuk pasir 0.2 NNb2 = 31.6 qs —> untuk lempung 0.5 NNb = 29.6
Qu = (40*Nb*Ap) = 1420.8 Kg/cm
>> Daya dukung Gesek/Friction tiang pancang berdasarkan data SPT
Σqc1 =Σqc2 =
Luas penampang tiang (m²)
Qsi = qs*Asi
kedalaman 0-14 (jenis tanah lempung)qs1 = 0.5N*Asi ; (ket ; 0.5N adalah karena jenis tanah lempung)
Asi = keliling penampang tiang pancang*tebalAsi = 17.76qs1 = qs*Nb*Asi = 262.848 kNAsi = 2.4 m²qs2 = qs*Nb*Asi = 14.208 kN
Qsi = qs1+qs2 = 277.056 kN
>> Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan SPT Pu = (Qu +Qsi)/3 = 565.952 kN
C. Kapasitas dukung tiang berdasarkan uji sondir (use: dutch)Kapasitas dukung tiang terhadap beban desakBesarnya perlawan ujung konusBagian atas ujung tiang (SF1) = 8 x 0.3 = 2.4 mBagian bawah ujung tiang (SF2) = 4 x 0.3 = 1.2 m
Kedalaman tiang rencana = 14.8 m < dari grafik sondir
Rp1 = Σqc1/n1 = 6.24Rp2 = Σqc2/n2 = 26.03226
qc = (Rp1+Rp2)/2 = 16.13613 Kg/cm²
Luas Penampang tiang = 0.09 m²Keliling Tiang = 1.2 m² 120
Kapasitas dukung tiang desak
Pa =Ap . qc k . Σqf
sF1 sF2
Σqf = tf 14.8 - tf 12 = 134.34 14.8 - 134.34 12 = 376.152 Kg
Pa =Ap . qc k . Σqf
sF1 sF2 = 43666.2 Kg = 436.66 kN
Kapasitas Dukung Tiang Terhadap Beban Tarik
Ta =k . Σqf
SF
m²
= 15046.08 Kg = 150.4608 kN
Kapasitas dukung tiang terhadap gaya lateral
Asumsi : tanah dimana tiang pancang adalah tanah non kohesifL/d = 15/0.3 = 50 > 12 termasuktiang panjang ujung terjepit
Ha =2 My
Kuat dukung tiang terhadap beban laterala. Pengangkatan 2 ujung
w = 0.09 25 = 2.25 kN/m 0.225Mmax = Iterasi = 12.814453 kNm Ha ƒ
1 10.26038b. Pengangkatan 1 ujung 10.26038 3.203182
3.203182 5.732874Mmax = 5.732874 4.285258 = 22.78125 kNm 4.285258 4.956496
4.956496 4.608673Diambil momen terkecil = 12.81445 kNm 4.608673 4.779421
4.779421 4.693271Menentukan Ha 4.693271 4.73615
4.73615 4.714661
Ha =2 My 4.714661 4.725394
4.725394 4.7200244.720024 4.722708
= 4.72 m 4.722708 4.7213664.721366 4.7220374.722037 4.7217024.721702 4.7218694.721869 4.7217854.721785 4.7218274.721827 4.7218064.721806 4.7218174.721817 4.7218124.721812 4.7218144.721814 4.7218134.721813 4.7218144.721814 4.7218134.721813 4.721814
e + 0.55 √(Ha)/(ϒ.d.kp)
1/2 x w x a²
1/2 x w a²
e + 0.55 √(Ha)/(ϒ.d.kp)
4.721814 4.7218134.721813 4.721813
D. PERENCANAAN JUMLAH DAN SUSUNAN TIANGSusunan tiang
DMENSI TIANG PANCANGDiameter, D = 0.30 m Panjang,Jarak pusat tiang bor teluar terhadap sisi luar pilecap
DATA SUSUNAN TIANGjumlah baris tiang bor,Jumlah tiang bor dalam satu baris,jarak antara tiang bor arah x, x =Jarak antara tiang bor arah y, y =
DIMENSI SLABLebar arah x, Bx = 12.50 m Tebal,Lebar arah y, By = 30.00 m Tebal,Tebal kolom, h = 0.30 m Panjang,
jumlah tiang = 45 tiang
Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) :Jumlah baris tiang bor, ny = 15 mJumlah tiang bor dlm. satu bari nx = 3 mJarak antara tiang bor : x = 5.25 m y = 2.00Jarak antara tiang bor terkecil : S = 2.00 mDiameter tiang bor, D = 0.30 m
Ef = [ 2*(ny + nx - 2)*S + 4*D ] / (π*D*ny*nx) = 1.537319
ny =nx =
DMENSI TIANG PANCANGL = 15.00 ma = 1.00 m
DATA SUSUNAN TIANG15 buah3 buah
5.25 m2.00 m
DIMENSI SLABhp = 1.25 mht = 1.25 m
Lx = 30.00 m
VII. PERENCANAAN SUB STRUKTUR DERMAGA
(Pondasi Tiang Pancang)
A. Perhitungan gaya-gaya / beban rencana
Gaya vertikal
A
B
- Muatan A
- Berat balok = [ ### x ### x #REF! ) ( ### x
### x ( ### - ### ) ] x ### = #REF!
- Berat plat lantai = ( ### x ### x ### ) x 2400 = Err:540
- Berat poer = ( ### x ### x ### )
+ ###### x ### x ### ) x 2400 = Err:540
- Beban hidup = ( ### x ### x ### ) = Err:540
= Err:540
- Muatan B
- Berat balok = [ ### x ### x #REF! ) ( ### x
### x ( ### - ### ) ] x ### #REF!
- Berat balok fender = ( ### x ### x ### ) x 2400 = Err:540
- Berat poer = ( ### x ### x ### )
+ ###### x ### x ### ) x 2400 = Err:540
- Beban hidup = ( ### x ### x ### ) = Err:540
- Berat plat = ( ### x ### x ### ) x 2400 = Err:540
= Err:540
1. Penentuan daya dukung
S VA
S VB
A. Penentuan daya dukung pada tanah
Q =Ns . Ap
+JHP . As
3 5
dimana :
Ns : Nilai konis…….(u/pelabuhan Ns min = 150
Ap : Luas penampang tiang
JHP : Jumlah hambatan pelabuhan
As : Keliling tiang
Tiang direncanakan dengan elevasi -21 m dengan data : - Ns 150
- JHP : 800
maka :Q =
150 ( 50 . 50 )+
800 . 50 . 4
3 5
Q = 157000 kg
Q = 157000 kg > V kritis
jadi panjang tiang = 21 + ### - ###
= Err:540
2. Kontrol terhadap tekuk
Kondisi tiang pancang
Lk = 1/2 . Lt . 2
= 1/2 . Err:540 . 2
= Err:540
= Err:540
Imin = 1.69 . P . Lk 2 P = 132586.7 kg
= 1.69 . 132586.7 . ### 2
= Err:540
imin=
Imin=
Err:540= Err:540
A 2500
l (Kelangsingan) =Lk
=Err:540
= Err:540imin Err:540
=p E . imin 2 E = 4700 fc' fc = 26
= 23965.392
=3.14 23965.392 . Err:540 2
Err:540 2
= Err:540
= (Tegangan Izin)n . l 2
=3.14 23965.392 n = 3.5
3.5 . Err:540 2
= Err:540
Pk =p E . Imin
kg/cm2)
kg/cm2
kg/cm2
sk2 .
Lk2
2 .
kg/cm2
sdp 2 . E
2 .
kg/cm2
2 .
Lk2
=3.14 23965.392 . Err:540
Err:540 2
= Err:540
= Err:540
Syarat :
P < Pk
132586.7 kg < Err:540 .…………………. Err:540
2. Perhitungan gaya horizontal tiang miring
2.1 Akibat reaksi fender
H =E' . R
=Err:540 . Err:540
E Err:540
H = Err:540
Gaya horizintal ini ditinjau pada pinggir fender dan hanya menghasilka 3 pasang
tiang miring yang menerima gaya tersebut.
Jadi tiang menerima gaya ( 1 pasang ) =Err:540
= Err:5403
2.2 Gaya akibat tarikan kapal pada boulder
Gaya tarik pada boulder yang terletak pada lantai dermaga Err:540
gaya ini dipikul oleh 3 pasang tiang sehingga tiap pasang menerima gaya :
Err:540= Err:540
3
2.3 Gaya akibat rotasi (momen torsi) terhadap pusat berat dermaga
Ditinjau dermaga sebagai satu kesatuan struktur, dimana gaya akibat tumbukan kapal
dianggap menimbulkan torsi (momen torsi) terhadap pusat berat konstruksi dapat dihitung
dengan rumus :
Hi =H
+Xi
H . en
dimana :
Hi = Gaya horizontal pada tiang
H = Gaya horizontal akibat reaksi fender
2 .
Reaksi reaksi ini dianggap diteruskan pada dermaga dan menyebar dengan sudut 450
S Xi2
n = Jumlah pasang tiang miring
Xi = Jarak tiang yang ditinjau terhadap pusat berat konstruksi
= Jumlah jarak tiang yang ditinjau terhadap pusat berat konstruksi
= [( 2.5 + ( 7.5 + ### + ### + ( 22.5 + ### + ### +
### + ### + ### + ### + ( 57.5 + ### + ### +
### + ### + ### + ### + ( 92.5 + ### + ### +
### + ### + ### + ### + ( 127.5 + ### + ### +
### + ### + ### + ### + ( 162.5 + ### + ### +
### + ### + ### + ### + ( 197.5 + ### + ### +
( 212.5 ] x 2
= [( 6.25 + 56.25 + 156.25 + 306.25 + 506.25 + 756.25 + 1056.25 +
1406.25 + 1806.25 + 2256.25 + 2756.25 + 3306.25 + 3906.25 + 4556.25 +
5256.25 + 6006.25 + 6806.25 + 7656.25 + 8556.25 + 9506.25 + 10506 +
11556 + 12656 + 13806 + 15006 + 16256.25 + 17556 + 18906 +
20306 + 21756 + 23256 + 24806 + 26406.25 + 28056 + 29756 +
31506 + 33306 + 35156 + 37056 + 39006.25 + 41006 + 43056 +
45156 ) ] x 2
= 1324937.5
Hi =Err:540
+213 . ### . 213
255 1324937.5
= Err:540
Akibat beban gempa
Pada perhitungan beban akibat gempa diperhitungkan beban-beban yang bekerja adalah sbb :
w Berat sendiri konstruksi
- Lapisan aus =### . ### . ### . ### = Err:540
- Plat lantai =### . ### . ### . 2400 = Err:540
- Balok memanjang = 8 . ### . ### . ### . 2400 = Err:540
- Balok fender =### . 0.35 . ### . 2400 = Err:540
- Balok poer = 8 . 3152 = 25216
= Err:540
= Err:540
w Beban hidup
Beban hidup yang diperhitungkan 50 %
= 50% . 20 . 0.3 . 3000
= 9000 kg
= 9 ton
Beban total (w) = +
= Err:540 + 9
= Err:540
w Gaya horizontal akibat gempa
F = k . W
dimana : F = Gaya horizontal akibat gempa
w = berat sendiri konstruksi dan beban hidup
S Xi
S Xi2 2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 )
2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 )
2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 )
2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 )
2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 )
2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 ) 2
) 2 )
2 )
S Xi2
S Xi2
q1
q2
q1 q2
k = Koefisien gempa
= Koef. Daerah x Koefisien kepentingan
= Koef. Daerah wilayah gempa IV 0.03
= Koef. Kepentingan 1.2 (untuk bangunan dermaga klasifikasi A)
= 0.03 x 1.2 = 0.04
B. Perhitungan Penulangan pada tiang pancang
Berat tiang q 0.5 . 0.5 . 2400 = 600
w Kondisi pengangkatan tiang
Mmax = Mmax =32 8
L = Panjang tiang miring Err:540
a = Err:540 a = 10.3099
a = tan10.3099 . Err:540
= Err:540
Lmax = Err:540 2 + Err:540 2
= Err:540
a
Mmax =600 . Err:540 2
= Err:5408
Mult = 1.5 . Mmax = 1.5 x Err:540
= Err:540
= Err:540
Cu =ho
=45
= Err:540Mult Err:540
2 . 0.5 . 30 . ###
Zu =1
=1
= Err:5400.0417 . Err:540 2
A-A' =Mult
=Err:540
= Err:5402780 . Err:540 . 45
q . l2 q . l2
tan a .
2.ko. s'. bk. b
q . Cu2
s'.qu. Zu. ho
1/4L 1/4L1/2L
1/3L
2/3L
Jadi F 0.036 x 221.536
= 7.975296
Jadi gaya horizontal maksimum yaitu gaya akibat reaksi dari fender jadi beban / gaya
maksimum pada tiang miring sbb :
w =V
Hw =
w 0.2
= = 11.3099
w = = 11.3099 = 0.19612
w = = 11.3099 = 0.98058
w = sin 22.6198 = 0.38461
H' =H = 18/100
a = 10.204
=Err:540
= Err:540cos 10.20397
=Err:540 . 0.19612 + Err:540 . 0.980581
= Err:5400.38461
Err:540 ton < 157 ton ……..###
=Err:540 . 0.19612 - Err:540 . 0.980581
= Err:5400.38461
Err:540 ton < 157 ton ……..###
Sengkang/begel praktis …….. PB 71/911
1. Ukuran tidak boleh kurang dari 15 cm.
2. As min 1% . 50 x 50 = 25 ……… tulangan memanjang
Jadi, As 25 12 mm
3. As maks 6% . 50 x 50 = 150
4. Jarak maks. sengkang * 45 cm
* 15 30 cm, diambil### cm
5 mm
As min sengkang = 1/4 26 = 6.5 8
jarak sengkang = 15 . 26 = 390 m atau 30 cm, diambil 12 cm
f 8 -###
P1
V sin q2 + H cos q2
sin ( q1 +q2 )
P2
V sin q2 + H' cos q2
sin ( q1 +q2 )
tan q1 = tan q2 = 1/5 =
q1 q2
sin q1 sin q2 sin
cos q1 cos q2 cos
sin ( q1 +q2 )
tan a
cos a
P1
P2
cm2
cm2 f min =
cm2
x f batang tulangan memanjang atau
diameter sengkang > 1/4 f tul. memanjang dan minimal f
mm, digunakan f
1:5
DAFTAR ISI