Perencanaan Dinding Silo

28
MODIFIKASI SILO SEMEN SORONG DENGAN MENGGUNAKAN KOMBINASI STRUKTUR BAJA DAN BETON BERTULANG PROYEK AKHIR PROGRAM STUDI SARJANA LINTAS JALUR FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA OLEH : HANIF AJI TIRTA PRADANA 3110 106 013 DOSEN PEMBIMBING I Ir. Djoko Irawan, Ms. DOSEN PEMBIMBING II Ir. Djoko Untung, Dr.

Transcript of Perencanaan Dinding Silo

Page 1: Perencanaan Dinding Silo

MODIFIKASI SILO SEMEN SORONG DENGAN MENGGUNAKAN KOMBINASI

STRUKTUR BAJA DAN BETON BERTULANG

PROYEK AKHIR PROGRAM STUDI SARJANA LINTAS JALUR

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

OLEH :

HANIF AJI TIRTA PRADANA 3110 106 013

DOSEN PEMBIMBING I Ir. Djoko Irawan, Ms.

DOSEN PEMBIMBING II Ir. Djoko Untung, Dr.

Page 2: Perencanaan Dinding Silo

URAIAN SINGKAT

• Silo → Tempat penyimpanan bahan atau material yang berupa butiran maupun cairan

• Silo → Berbentuk Silinder atau Persegi. • Silo → Terbuat dari Beton atau Baja

Page 3: Perencanaan Dinding Silo

LINGKUP PEKERJAAN

• Mendesain ulang struktur bangunan silo. • Memodifikasi hooper silo. • Memodifikasi bangunan penyangga silo. • Memodifikasi pondasi silo. • Membandingkan rencana anggaran biaya struktur silo.

Page 4: Perencanaan Dinding Silo

LINGKUP PEKERJAAN

• Memodifikasi hooper silo.

Kemiringan hopper 10° terhadap dinding

Hopper tegak lurus dinding

Penambahan beton cyclop kemiringan 10°

Page 5: Perencanaan Dinding Silo

LINGKUP PEKERJAAN

• Memodifikasi bangunan penyangga silo.

Struktur penyangga silo yang merupakan struktur rangka bresing konsentris

Struktur penyangga silo dengan struktur beton bertulang

Page 6: Perencanaan Dinding Silo

LINGKUP PEKERJAAN

• Memodifikasi konfigurasi tiang pancang.

Konfigurasi tiang pancang eksisting Konfigurasi tiang pancang modifikasi

1000

700

1000 1200 450

1000

2500

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1500 1500 1500 1500

2000

1500

1500

1500

1500

2000

1500

1500

1500

1500

1000

1500150015001500

2000

1500

1500

1500

1500

2000

1500

1500

1500

1500 25

00

1000

Page 7: Perencanaan Dinding Silo

BATASAN MASALAH

• Perencanaan dimensi dan analisis struktur bangunan atas silo semen (dinding silo, hooper, dan cone), penyangga silo semen (dinding,balok dan kolom), dan bangunan bawah silo semen (pile cap dan pondasi).

• Daftar harga satuan memakai daftar harga satuan kabupaten sorong yang disesuaikan dengan PT. Semen Gersik.

• Perencanaan yang dilaksanakan tidak membahas tentang metode pelaksanaan pembangunan silo semen.

Page 8: Perencanaan Dinding Silo

TUJUAN

• Dapat merencanakan bangunan atas silo semen. • Dapat merencanakan bangunan penyangga silo semen. • Dapat merencanakan bangunan bawah silo semen. • Dapat menghitung volume struktur silo semen. • Dapat menghitung rencana anggaran biaya struktur silo semen. • Dapat membandingkan rencana anggaran biaya struktur silo semen

modifikasi dengan struktur silo semen eksisting setelah dilakukan revisi berat jenis dari semen dan pemendekan silo sesuai kapasitas rencana 6000 Ton.

Page 9: Perencanaan Dinding Silo

PETA LOKASI

LOKASI SILO SEMEN

SORONG

Page 10: Perencanaan Dinding Silo

LAYOUT SITUASI RENCANA SILO

U

LOKASI SILO SEMEN SORONG

Page 11: Perencanaan Dinding Silo

SPESIFIKASI SIO SEMEN SORONG

• Nama silo : Silo Semen Sorong • Lokasi : Kabupaten Sorong – Papua Barat • Kapasitas silo : 6000,00 Ton • Diameter dalam silo : 15,00 m • Tinggi silo : 21,40 m • Tinggi hooper : 1,25 m • Tinggi Cone : 9,80 m • Berat jenis semen : 1,60 T/m3 • Elevasi Dasar silo : ± 0,00 m • Elevasi penyangga : + 8,10 m • Elevasi atap silo : + 29,50 m

Tampak Depan

Page 12: Perencanaan Dinding Silo

POTONGAN ARAH X DAN Y

Potongan arah X

Potongan arah Y

Page 13: Perencanaan Dinding Silo

BAGAN METODOLOGI

Page 14: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Atap Silo

• Perencanaan Atap Silo

• Dimensi Struktur Rangka Atap • Diameter dalam = 15 m • WF 400x200x8x13 • WF 300x150x6,9x9 • UNP 400x110x14x18

Struktur Rangka Atap

Struktur Penutup Atap

• Dimensi Struktur Penutup Atap • Pelat baja, t = 12 mm

Page 15: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Atap Silo

• Pembebanan Atap Silo

Beban Equipment = 500/titik

Beban Hidup = 250 kg/m2 (ditentukan Owner)

Page 16: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Bangunan Atap Silo

• Hasil Pembebanan Atap Silo

Tegangan yang terjadi pada pelat 300 kg/cm2

Beban Hidup = 250 kg/m2 (ditentukan Owner)

Page 17: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Dinding Silo

• Perencanaan Dinding Silo

Struktur Dinding Silo

• Pelat dinding elevasi + 8,10 s/d + 17,70 m → Pelat baja t = 16 mm • Pelat dinding elevasi + 17,70 s/d + 29,50 m → Pelat baja t = 12 mm

+ 8,10

+ 17,70

+ 29,50

Page 18: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Dinding Silo

• Pembebanan Dinding Silo

Janssen's Method♦ Static vertical pressure

qy = γs . R /(υ ' . k) . (1-e-υ '.k.Y/R)* k = (1 - sin ρ) / (1 + sin ρ) = 0.406

♦ Static lateral pressure on silo wall

Py = qy . K → Pd = Py . Cd♦ Friction force on silo wall

Vy = R . (γs . Y - 0,8 . qy) → Vd = Vy . Cd* Cd = Overpressure factor

Dimana, 𝜌𝜌 = sudut geser material tersimpan

= 25° (handbook of concrete engineering) 𝛾𝛾 = berat jenis material yang disimpan = 1.600 kg/m3 (handbook of concrete engineering) R = jari-jari hidrolis 𝜇𝜇′ = koefisien gesek antara bahan yang disimpan dengan

dinding (handbook of concrete engineering) = 0,466 (beton) = 0,300 (baja) k = (1-sin ρ) / (1+sin ρ) = 0,406 e = 2,71828

Y = kedalaman dari permukaan material yang disimpan ke titik tersebut

Permodelan beban

Page 19: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Cone Silo

• Perencanaan Cone Silo

Struktur Rangka Cone

• Dimensi Struktur Rangka Cone • HB 400x400x13x21 • HB 250x250x9x14 • Dimensi Struktur Penutup Cone

• Pelat baja, t = 16 mm

Struktur Penutup Cone

Page 20: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Dinding Silo

• Pembebanan Cone Silo

Dimana, 𝜌𝜌 = sudut geser material tersimpan

= 25° (handbook of concrete engineering) 𝛾𝛾 = berat jenis material yang disimpan = 1.600 kg/m3 (handbook of concrete engineering) R = jari-jari hidrolis 𝜇𝜇′ = koefisien gesek antara bahan yang disimpan dengan

dinding (handbook of concrete engineering) = 0,466 (beton) = 0,300 (baja) k = (1-sin ρ) / (1+sin ρ) = 0,406 e = 2,71828

Y = kedalaman dari permukaan material yang disimpan ke titik tersebut

Janssen's Method♦ Static pressure on inclined silo hopper

qα = p . Sin2β + q Cos2ββ = 60 °

sin2β = 0.75cos2β = 0.25

♦ Static vertical pressure

qy = γs . R /(υ ' . k) . (1-e-υ '.k.Y/R)* k = (1 - sin ρ) / (1 + sin ρ) = 0.406

♦ Static lateral pressure on silo wall

Py = qy . K → Pd = Py . Cd

qα qα

α

β

Permodelan beban

Page 21: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Hooper Silo

• Perencanaan Hooper Silo

Struktur Rangka Hooper

• Dimensi Struktur Rangka Hooper • B 60x80 cm • B 80x60 cm • B 80x80 cm • Dimensi Struktur Penutup Hooper

• Pelat beton, t = 50 cm

Struktur Penutup Hooper

Page 22: Perencanaan Dinding Silo

Perencanaan Hooper Silo

• Pembebanan Cone Silo

Dimana, 𝜌𝜌 = sudut geser material tersimpan

= 25° (handbook of concrete engineering) 𝛾𝛾 = berat jenis material yang disimpan = 1.600 kg/m3 (handbook of concrete engineering) R = jari-jari hidrolis 𝜇𝜇′ = koefisien gesek antara bahan yang disimpan dengan

dinding (handbook of concrete engineering) = 0,466 (beton) = 0,300 (baja) k = (1-sin ρ) / (1+sin ρ) = 0,406 e = 2,71828

Y = kedalaman dari permukaan material yang disimpan ke titik tersebut

Janssen's Method♦ Static pressure on inclined silo hopper

qα = p . Sin2α + q Cos2αα = 10 °

sin2α = 0.03cos2α = 0.97

qαV = qα . CosαqαH = qα . sinα

♦ Static vertical pressure

qy = γs . R /(υ ' . k) . (1-e-υ '.k.Y/R)* k = (1 - sin ρ) / (1 + sin ρ) =

♦ Static lateral pressure on silo wall

Py = qy . K → Pd = Py . Cd

qαqα

α

Permodelan beban

Page 23: Perencanaan Dinding Silo

Beban Angin

• Beban Angin

PP

PP

P

P/2

P/2

P/2

P/2P/2

P/2P/2

P/2

P

P

PUBC Method

♦ Tekanan AnginP = Ce . Cq . qs . Iw

P = Desain Tekanan Angin (kg/m2)Ce =

Cq =

= 0.8qs =

= 70 kg/m2 (120 km/jam)Iw =

= 1.15D = 15.00 mR = 7.50 m

Faktor keutamaan

Kombinasi ketinggian, bukaan dan koefisien faktor hembusan anginKoefisien tekanan untuk struktur atau bagian struktur yang dipertimbangkan

Stagnasi (keadaan berhenti) tekanan angin pada ketinggian standar 33 feet (10000 mm)

2

Permodelan beban angin tampak samping

Permodelan beban angin tampak atas

Page 24: Perencanaan Dinding Silo

Resume Balok jml Ø Jarak

1 B 30x40 + 3.600Tul. Atas 340 mm2 603.18579 mm2 3 16

Tul. Bawah 340 mm2 603.18579 mm2 3 16Tul. Tengah 0 mm2 0 mm2

Sengkang 0.25 mm2/mm 1.1309734 mm2/mm 2 12 - 2002 B 40x60 + 3.600

Tul. Atas 978.26675 mm2 1005.3096 mm2 5 16Tul. Bawah 976.03475 mm2 1005.3096 mm2 5 16

Tul. Tengah 512.0695 mm2 804.24772 mm2 4 16Sengkang 0.436 mm2/mm 1.1309734 mm2/mm 2 12 - 200

3 B 60x80 + 6.850Tul. Atas 1976.328 mm2 1984.7012 mm2 7 19

Tul. Bawah 1459.336 mm2 1701.1724 mm2 6 19Tul. Tengah 992.656 mm2 1206.3716 mm2 6 16

Sengkang 1.445 mm2/mm 1.5079645 mm2/mm 2 12 - 1504 B 80x60 + 6.850

Tul. Atas 3158.774 mm2 3969.4023 mm2 14 19Tul. Bawah 1885.403 mm2 1984.7012 mm2 7 19

Tul. Tengah 890.806 mm2 1206.3716 mm2 6 16Sengkang 3.982 mm2/mm 5.3092916 mm2/mm 4 13 - 100

5 B 80x60 + 8.100Tul. Atas 3158.774 mm2 3969.4023 mm2 14 19

Tul. Bawah 1885.403 mm2 1984.7012 mm2 7 19Tul. Tengah 890.806 mm2 1206.3716 mm2 6 16

Sengkang 3.982 mm2/mm 5.3092916 mm2/mm 4 13 - 1006 B 80x80 + 6.850

Tul. Atas 3158.774 mm2 3969.4023 mm2 14 19Tul. Bawah 1885.403 mm2 1984.7012 mm2 7 19

Tul. Tengah 890.806 mm2 1206.3716 mm2 6 16Sengkang 3.982 mm2/mm 5.3092916 mm2/mm 4 13 - 100

Kebutuhan Luas TulanganOutput SAP200 Luas Tulangan

No Nama Balok Elevasi Tulangan Terpasang

Page 25: Perencanaan Dinding Silo

Resume Kolom

As Geser Max. Rasio Terpasang(mm2/mm) (mm2/mm)

1 Kolom 750x1250 2.38 D19 10207.035 4 Ø12 150 3.0162 Kolom Diameter 1000 1 D19 8505.862 2 Ø12 150 1.5083 Kolom Penyangga Hoop 1 D19 8505.862 2 Ø12 150 1.508

OUTPUT SAP 2000Nama Balok

TULANGAN LENTUR TERPASANG TULANGAN GESER TERPASANG

φ lentur As terpasangJumlah

Kakiφ geser Jarak

Page 26: Perencanaan Dinding Silo

Analisa Data Tanah Data Tanah B-1

♦ Data Tanah B-1fi fi*tebal

(t/m2) (t/m)0 0 0 0

-1.15 2 2 2.8-2.55 1 1 1.45

-4 1 1 1.55-5.55 1 1 2.15-7.7 2 2 2.9

-9.15 1 1 1.55-10.7 3 3 6-12.7 4 4 5.8

-14.15 4 4 6.2-15.7 3 3 7.5-18.2 4 4 6-19.7 6 6 8.7

-21.15 18 12 18.6-22.7 26 12 17.4

-24.15 30 12 18.6-25.7 24 12 17.4

-27.15 28 12 18.6-27.15 50 12 18.60-28.7 70 12 17.4

-30.15 63 12 18.6-31.7 69 12 17.4

-33.15 52 12 18.6-34.7 58 12 17.4

-36.15 50 10 15.5-37.7 41 8.2 11.89

-39.15 52 10 10-40.15 73 10 15.5-41.7 65 10 14.5

-43.15 69 10 15.5-44.7 85 10 447

Depth (m) Jenis Tanah N rata2 Grafik SPT

Silty claySilty claySilty clay

Clayey siltClayey siltClayey siltClayey siltClayey siltSilty clay

Silty sand

Silty claySilty claySilty claySilty claySilty clay

Silty sandSilty sandSilty sandSilty claySilty clay

Silty clay

Silty claySilty claySilty clay

Silty clay

Silty claySilty claySilty clay

Silty sandSilty sandSilty sand

-45-44-43-42-41-40-39-38-37-36-35-34-33-32-31-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10

0 20 40 60 80 100

Reaksi Daya Dukung Daya DukungTiang Pancang Tanah Bahan

Beban TetapP tekan 136.549 136.549 < 140.9698753 < 229.5 OKP cabut 0 0 < 48 OKM crack 0.466 0.466 29 OK

Beban SementaraP tekan 173.806 173.806 < 201.9711323 < 229.5 OKP cabut 20.0479 20.0479 < 72 OKM crack 22.782 22.782 29 OK<

<

Reaksi CEK

Daya Dukung Aksial Pondasi TiangQu = k Np Ap + (Ns/3 + 1 ) As = 634.46 T

dimana :k = 12 t/m2 (untuk lempung)k = 20 t/m2 (untuk lempung - lanau)k = 25 t/m2 (untuk pasir - lanau)k = 40 t/m2 (untuk pasir)

Np = 61.000 (nilai N di dasar tiang)Ns = 16.667 (nilai rata-rata N sepanjang tiang)Ap = 0.283 m2 (luas penampang dasar tiang)As = 31.008 m2 (luas selimut tiang)

Qa = Qu / Sf = 211.485 TSf = 3

Page 27: Perencanaan Dinding Silo

Rencana Anggaran Biaya

JUMLAH HARGA( RP )

I PEKERJAAN PERSIAPAN 2,740,558,910.00 I I PEKERJAAN TANAH DAN PONDASI SILO SEMEN

A Pekerjaan Tanah 455,466,596.68 B Pengadaan dan Pemasangan Tiang Pancang D60cm, L = 28 m 10,715,909,883.97 C Pekerjaan Pile Cap 3,528,386,815.06

I I I PEKERJAAN KOLOM SILO SEMENA Pekerjaan Kolom 75x125 Elevasi + 0.00 s/d + 8.10 m 398,403,686.93 B Pekerjaan Kolom Elevasi D100cm + 0.00 s/d + 6.85 m 161,207,049.59 C Pekerjaan Kolom Elevasi Penyangga 60x60 + 3.60 s/d + 6.85 m 1,175,457,364.70

IV PEKERJAAN BALOK SILO SEMENA Pekerjaan Balok 40x60 Elevasi + 3.60 m

A1 Balok Beton 40x60 cm 204,331,730.10 A2 Balok Beton 30x40 cm 41,536,984.62

B Pekerjaan Balok Elevasi + 6.85 m (Hooper)B1 Balok Beton 60x80 cm 252,065,585.91 B2 Balok Beton 80x60 cm 656,974,444.29 B3 Balok Beton 80x80 cm 43,303,322.34 C Pekerjaan Balok Elevasi + 8.10 m

C1 Balok Beton 80x60 cm 247,781,971.05 V PEKERJAAN PELAT BETON

A Pekerjaan Pelat Lantai, t =15 cm Elevasi + 3.60 m 184,502,220.89 B Pekerjaan Pelat Lantai Hooper, t = 50cm Elevasi + 6.85 m 1,196,740,209.99 C Pekerjaan Pelat Dinding Geser, t = 50cm 659,592,438.06

VI PEKERJAAN PELAT BAJA DINDING SILOA Pekerjaan Dinding Baja Silo 2,183,560,871.87

VII PEKERJAAN CONEA Pekerjaan Balok HB 400x400x13x21 104,157,229.82 B Pekerjaan Balok HB 250x250x9x14 336,383,861.87 C Pekerjaan Pelat baja 652,591,733.87

VIII PEKERJAAN ATAP SILOA Pekerjaan Balok WF 300x150x6.5x9 140,773,832.79 B Pekerjaan Balok WF 400x200x8x12 317,757,528.56 C Pekerjaan Balok UNP 400x110x14x8 204,049,711.67 D Pekerjaan Balok WF 200x100x5.5x8 28,150,614.12 E Pekerjaan Pelat t = 12 mm 164,737,159.25 F Pekerjaan Pipa 13,821,898.02

IX PEKERJAAN PINTU SILO 11,249,760.63

26,819,453,416.67Rp PPN 10 % = 2,681,945,341.67Rp

29,501,398,758.33Rp

terbilang :Dua Milyar Enam Ratus Delapan Puluh Satu Juta Sembilan Ratus Empat Puluh Lima Ribu Tiga Ratus Empat Puluh Satu Rupiah Enam Puluh Sembilan Sen

TOTAL BIAYA PEKERJAAN =

JUMLAH =

REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN BIAYA (ENGINEERING ESTIMATES)MODIFIKASI SILO SEMEN SORONG

KABUPATEN SORONG

NO URAIAN

Dari data eksisting biaya total struktur silo semen eksisting sebesar Rp 32.978.636.900,00 + Rp 11.000.000.000,00 =Rp 43.978.636.900,00

Diperoleh selisih biaya struktur silo semen lama dengan yang telah di modifikasi sebesar Rp 14.477.238.141,67.

Page 28: Perencanaan Dinding Silo

KESIMPULAN

• Setelah dilakukan revisi berat jenis semen dan modifikasi pada bagian penyangga silo ternyata dapat menghemat biaya sebesar Rp 14.477.238.141,67.