1

PERENCANAAN STRUKTUR JETTY DAN PERKERASAN TERMINAL MULTIPURPOSE DI MAROKREMBANGAN, SURABAYA

Oleh :

Herliska Iskandar Marpaung 3106 100 136

Abstrak Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya memiliki peran penting dalam menunjang kegiatan lalu

lintas transportasi angkutan laut dan sebagai penggerak dalam meningkatkan pertumbuhan perekonomian Jawa Timur dan Indonesia Bagian Timur. Setiap tahun pertumbuhan arus barang untuk muatan curah dan petikemas baik domestik maupun Internasional di Pelabuhan Tanjung Perak mengalami peningkatan melebihi kapasitas yang ada. Pada Tahun 2006 tercatat arus petikemas di Pelabuhan Tanjung Perak sebesar 1.843.638 TEU. Sedangkan kapasitas total seluruh pelabuhan Tanjung Perak yang tersedia adalah 1.184.757 TEU. Sehingga perlu adanya pengembangan areal pelabuhan untuk menampung arus overflow yang tidak tertangani di Pelabuhan Tanjung Perak seluruhnya. Oleh karena itu dibangunlah Terminal Multipurpose ini dengan harapan mampu melayani overflow petikemas yang ada.

Dermaga ini direncanakan untuk menampung kapal dengan kapasitas maksimum 35.000 DWT. Type struktur dermaga yang direncanakan adalah open pier dan pembangunannya menggunakan metode pracetak. Untuk membangun pelabuhan ini, dibutuhkan biaya total sebesarRp. 308,512,718,000.00.

Kata kunci : Pelabuhan, Multipurpose, Jetty, Morokrembangan, Pracetak.

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Di propinsi Jawa Timur, pelabuhan yang berperan strategis menunjang kegiatan arus lalu lintas transportasi angkutan laut dan sebagai penggerak dalam meningkatkan pertumbuhan perekonomian Jawa Timur pada khususnya dan Indonesia Bagian Timur pada umumnya adalah Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya. Dari tahun ke tahun, pelabuhan ini mengalami peningkatan jumlah muatan yang signifikan khususnya peti kemas.

Kondisi pertumbuhan arus barang khususnya untuk muatan peti kemas yang melalui Tanjung Perak saat ini sudah mendekati kapasitas maksimumnya. Adapun kapasitas maksimum TPK Tanjung Perak sebesar 2.545.400 TEU akan tercapai pada tahun 2011 nanti. Pada tahun 2012 akan terjadi overflow sebesar 68.600 TEU dan jumlah ini diprediksi akan terus meningkat dari tahun ke tahun. Berdasar prediksi pertumbuhan lalu lintas petikemas dari “The Study for development of the greater Surabaya Metropolitan Ports in the Republic of Indonesia, Final Report, 2007, disusun oleh Japan International Cooperation Agency (JICA) dan ALMEC Corporation, Japan Port Consultant”, tahun 2011 dibutuhkan Terminal Petikemas baru (lihat Gambar 1.1).

Gambar 1.1- Grafik prediksi lalulintas petikemas melalui pelabuhan

Tanjung Perak, Surabaya.

Lokasi Morokrembangan dipilih karena strategis baik dari arah darat maupun perairan laut, dengan akses terbaik terhadap jaringan jalan dan sistem utilitas lain yang ada sedang dari arah laut dekat dengan alur pelayaran Selat Madura. Terletak pada koordinat 7 11’40’’ LS – 7 12’ LS dan 112 41’ 20” BT– 112 42’ BT (lihat Gambar 1.2).

2

Pengumpulan Data dan Analisa

Evaluasi Layout

Perencanaan Detail Struktur Jetty

Perhitungan Precast Perencanaan Perkerasan

Kriteria Desain

Perencanaan Metode Pelaksanaan

Pendahuluan

Studi Literatur

Perhitungan Rencana Anggaran Biaya

Kesimpulan

Gambar 1.2 - Lokasi Perencanaan

(sumber: Google Maps)

Keterangan gambar: Rencana pengembangan Lap.Penumpukan

Gudang Lapangan penumpukan Dermaga yang direncanakan Dermaga eksisting

Kedalaman area reklamasi di

Morokrembangan ini juga relatif dangkal dan kekuatan arus relatif rendah sehingga biaya pembangunan fisik bisa lebih murah. Lokasi ini juga kurang menimbulkan gangguan terhadap permasalahan sosial terutama keberadaan nelayan dan lingkungan biologi pantai lain. Hal yang tidak kalah penting adalah dukungan dari pihak TNI-AL selaku pemilik lahan dan perairan untuk dimanfaatkan sebagai Depo dan Terminal Petikemas.

Dermaga ini juga diperkirakan memiliki

prospek bisnis yang menguntungkan dalam tahun-tahun ke depan.

• Perkiraan total investasi : Rp. 2,5 Triliun (jangka Pendek), dan Rp. 6 Triliun (Total sampai dengan Jangka Menengah).

• Kinerja keuangan: – Return on investment (ROI) = 18% – Payback Period = 10 tahun.

Dengan adanya pembangunan terminal multipurpose ini, maka dibutuhkan suatu desain struktur jetty dan perencanaan tebal perkerasan yang memenuhi standard yang ada dan dapat dilaksanakan di lapangan. 1. 2 LINGKUP TUGAS AKHIR

1. Evaluasi layout daratan. 2. Perencanaan detail strultur jetty

(fender dan boulder, pelat, balok, poer, dan tiang pancang).

3. Membuat perhitungan precast untuk jetty.

4. Perencanaan perkerasan dengan British Standart.

5. Membuat metode pelaksanaan. 6. Menghitung rencana anggaran biaya.

1.3 BATASAN MASALAH

1. Data-data yang digunakan dalam analisa adalah data-data sekunder.

2. Layout yang digunakan adalah layout yang diusulkan oleh PT.Sarana Mitra Global Nusantara dan evaluasi yang dilakukan hanya pada layout dermaganya saja.

3. Dalam pengerjaan Tugas Akhir ini, trestle dianggap sudah jadi.

1.4 METODOLOGI

Metodologi untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini dapat dilihat pada Gambar 1.4

Gambar 1.4 - Diagram Alir Metodologi Penyusunan Tugas Akhir

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini dijelaskan secara garis besar teori teori yang akan digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini.

3

BAB III

DATA DAN ANALISA

3.1 DATA BATHYMETRI

Peta Bathymetri menunjukkan kontur kedalaman dasar laut yang diukur dari posisi 0,00 LWS. Data Bathymetri dalam Tugas Akhir ini didapatkan dari Hasil Survey Sonding dalam rangka Pemetaan dari Pantai Morok Krembangan sampai dengan Kali Lamong Tanjung Perak Surabaya, lihat Gambar 3.1

PISANG

00

+7

GRESIK

KAMAL

PISANG

TG SEMAMBUNG

KARANG KERING

K. LAMONG

MORO KREMBANGAN

0 M 750 M 1500 M 2250 M 3000 M

AREA SURVEY

TANJUNG PERAK

TG TANJUNGAN KEY MAPSKALA 1 : 75000

DERMAGA UTPK

BAKAU

BAKAU

BAKAU

KALI KRAMBANGAN

KALI MANUKAN

KALI ANAK

PERUSAHAAN KAYU

TAMBAK

TAMBAK

GREGES JAYA

PERUSAHAAN KAYU

KALI BRANJANGAN

KALI SEMEMI

TAMBAK

TAMBAK

BAKAU

TAMBAK

KA

LI L

AMON

G

10

10

10

10

10

10

+5+5

+5

+5

+5+5

+5

+9

+5

90

+1 m LWS+10

+10

+10+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10+10

+10

+10+10+10

+10

+10+10

+10+10+10+10+10

+10

+10

+10+10

+10

+10+10

+10

+10

+10+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10+10

+10

+10+10

+10

+10

+10

+10+10

+10

+10

+10

+10

+10+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10+10

+10 +10+10

+10

+10

+10+10+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10+10

+10+10

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

00

+10

+10 +10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+10

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5+5

+5

+5

+5

+5

+5 +5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5

+5+5 +5

+5 +5+5

+5

+5 +5

+5

+5+5

+5 +5 +5

+5

+5+5

+5+5

+5

+5+5 +5

+5 +5 +5+5

+5

+5

+5 +5+5

+5+5

+5

+5

+5

+5

90

90

90

50

50

50

50

50

50

10

10

1010

10

10

10

10

10

10

10

00 0 2000 m

PANTAI

SELAT MADURA

+1 m LWS+1 m LWS

±0 m LWS

+5 m LWS

-9 m LWS

-5 m LWS

-1 m LWS

±0 m LWS

-5 m LWS

-9 m LWS

-5 m LWS-5 m LWS-1 m LWS ±0 m LWS

±0 m LWS

+5 m LWS

±0 m LWS

±0 m LWS

+1 m LWS

+1 m LWS±0 m LWS

+1 m LWS±0 m LWS

-1 m LWS

TELUK LAMONG

Hasil Analisa Data Bathymetri

Dari peta tersebut dapat disimpulkan bahwa kondisi dasar laut di lokasi dermaga ini tergolong landai dengan kemiringan sekitar 3 % diukur dari kontur -5,00 m LWS sampai -9,00 mLWS dengan jarak kira-kira 104 m. Selain itu kondisi perairan Teluk Lamong secara keseluruhan juga tergolong dangkal dimana sepanjang 3 km dari bibir pantai, kedalaman perairan baru mencapai -1,00 mLWS. Hal ini disebabkan oleh adanya Kali Lamong yang bermuara di Teluk Lamong sehingga di daerah tersebut banyak terjadi endapan. Lihat Gambar 3.1.

Gambar 3.1 - Peta Bathymetri di kawasan Teluk Lamong

3.2 DATA ARUS DAN PASANG SURUT

Arus yang terjadi sepanjang pantai umumnya berupa arus akibat perbedaan muka air pasang surut antara satu lokasi dengan lokasi yang lain, sehingga perilaku arus dipengaruhi pola pasang surut. Dalam Tugas Akhir ini data arus hanya dipergunakan untuk kebutuhan perencanaan gaya horizontalnya saja.

Pasang surut pada prinsipnya terjadi karena pengaruh posisi bumi terhadap bulan dan matahari, sedang pengaruh bintang dan planet lain relatif lebh kecil. Data pasang surut dipergunakan untuk melengkapi kebutuhan

penggambaran peta bathymetri (peta kontur kedalaman laut), dan mengetahui posisi muka air laut absolut terendah, dan pola pasang surutnya.

Data arus dan pasang surut yang dipergunakan diambil dari hasil Pencatatan Pasang surut di Morokrembangan dan Kenjeran. Pengukuran yang dilakukan ITS (Oktober – November 1995) memperlihatkan elevasi muka air maksimum 2,98 m LWS dan surut terendah sekitar 0,55 m LWS, tidal range sekitar 2,40 m.

3.3 DATA ANGIN

Angin adalah gerakan udara dari daerah dengan tekanan udara tinggi ke daerah dengan tekanan udara rendah. Perbedaan tekanan ini pada umumnya disebabkan oleh perbedaan temperatur. Dalam tugas akhir ini data angin hanya dibutuhkan untuk perencanaan beban horizontal saja.

Kondisi angin di daerah Pelabuhan Tanjung Perak dan sekitarnya berdasarkan data yang didapat dari Badan Meteorologi dan Geofisika untuk Perak I Surabaya memperlihatkan bahwa antara bulan Nopember dan April arah angin dominan dari Utara dan Barat, mulai dari Bulan Mei sampai Oktober angin dominan dari arah Timur dan Tenggara. Lihat Gambar 3.2.

Gambar 3.2 – Wind Rose untuk kawasan Tanjung Perak dan sekitarnya

Hasil Analisa Data Angin

3.4 DATA TANAH

Data penyelidikan tanah sangat diperlukan untuk perencanaan struktur tiang pancang. Analisa data tanah dilakukan untuk mendapatkan daya dukung ijin terhadap kedalaman tiang pancang.

N

W

S

S

S

E

N

N

V= 5-6

V= 3-4

V= 1-2

4

Gambar 3.3 – Posisi Titik- titik bor pada daerah Dermaga dan Trestle

Dari hasil bor dan SPT yang dilakukan, diketahui bahwa lapisan tanah di lokasi dermaga sampai kedalaman 100 meter didominasi oleh tanah lanau berlempung (Clayey Silt). Hal ini disebabkan karena Teluk Lamong merupakan muara dari beberapa sungai yang diantaranya adalah, Kali Lamong, Kali Semini, Kali Branjangan, Kali Manukan dan Kali Krambangan. Sungai-sungai tersebut membawa angkutan lumpur dan mengendapkannya di Teluk Lamong. Nilai SPT rata-rata lapisan tanah di Teluk Lamong kurang dari 40.

BAB IV EVALUASI LAYOUT

4.1 PANJANG DERMAGA

Panjang dermaga dihitung dengan rumus berikut ini:

Hasil Analisa Data Tanah

Data tanah yang dipergunakan diperoleh dari pekerjaan soil investigasi yang dilakukan pada Desember 2009 di perairan Morokrembangan. Data tanah yang penulis sajikan hanya pada zona dermaga saja. Data tanah berupa hasil boring dan SPT pada titik BOR 4 di laut sampai kedalaman -100 m dari sea bed (lihat Gambar 3.3). Untuk lebih jelas tentang posisi titik Bor secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar 3.3.. Hasil penyelidikan tanah secara lengkap dapat dilihat pada lampiran.

Lp = n.Loa + (n-1) 15 +50 = 2x211 + 15 + 50 = 487 m < 500 m → OK 4.2 LEBAR DERMAGA

Lebar dermaga petikemas ditentukan berdasarkan : Lebar Tepi dermaga = 2 m Lebar kaki crane = 16 m Jari-jari perputaran truk = 20 m Perkir kendaraan official = 8 m

Maka kebutuhan lebar dermaga = 2+16+20+8 = 46 m.

Maka lebar rencana dermaga sebesar 50 m sudah memenuhi kebutuhan.

4.3 EVALUASI PERMUKAAN Elevasi dermaga dihitung pada saat air pasang dengan perumusan : El = beda pasang surut + (1m – 1,5 m ) Dimana : Beda pasang surut = 2,60 m (berdasarkan Pencatatan Pasang Surut di Morokrembangan dan Kenjeran), maka Elevasi yang dibutuhkan = 2,60 + 1,5 m = 4,10 m. Sehingga elevasi rencana dermaga sebesar +5,00 m sudah memenuhi kebutuhan. 4.4 KEBUTUHAN KEDALAMAN

Di lokasi Morokrembangan kondisi perairan tergolong tenang karena terlindung oleh Pulau Madura. Dengan draft kapal rencana sebesar 11,1 m maka kebutuhan kedalaman dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Kedalaman = 1,1 draft kapal = 1,1 x 10,5 = 12 m

Kondisi eksisting kedalaman di muka dermaga adalah 5m di sisi Timur dan 9m di sisi Barat (lihat peta Bathymetri pada lampiran). Oleh karena itu diperlukan pengerukan untuk menyesuaikan kebutuhan kedalaman dermaga.

BAB IV

KRITERIA DISAIN

5.1. PERATURAN 1 Technical Standard Port and Harbour

Facilities in Japan (1991) Digunakan untuk merencanakan bollard /

boulder dan menghitung energi pada fender. 2 Standard Design Criteria for Ports in

Indonesia (1984) Digunakan untuk menentukan kecepatan

kapal saat merapat di dermaga. 3 Peraturan Beton Indonesia (1971) Digunakan dalam perencanaan tulangan

dengan memakai Perhitungan Lentur Cara “n’ ( Ir. Wiratman W. )

4 Konstruksi Beton Indonesia (1971) Digunakan dalam perencanaan tulangan

yaitu untuk perhitungan momen akibat beban terpusat.

5

5 PCI (Prestressed and Precast Concrete Institute)

Digunakan untuk perencanaan pelat precast yaitu perhitungan momen pada saat pengangkatan..

6 Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Binamarga, BMS 1992

Digunakan dalam penentuan mutu beton untuk struktur dermaga.

7 SNI 03 - 1726 – 2002 - Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (1983)

Digunakan dalam perhitungan gaya gempa dengan metode dinamis.

8 The Structural Design of Heavy Duty Pavements for Ports and other Industries, British Ports Association, 1982.

Digunakan dalam penentuan besarnya beban terpusat dari petikemas dan truk trailer.

5.2 KAPAL RENCANA

Dalam perencanaan ini data kapal yang digunakan berasarkan rencana pengembangan Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya oleh PT. Pelindo III. Kapal yang dipakai umtuk perencanaan adalah kapal terbesar yaitu kapal container Jubilee Glory. Berikut ini adalah dimensi dari kapal tersebut : DWT : 33.271 GRT : 32.085 Loa : 211 m Draft : -10,5 m Height : 57,91 m (Kapal Panamax) Width : 32,1 m (Kapal Panamax) 5.3 KUALITAS MATERIAL 1. Mutu Beton

Digunakan beton dengan fc’ = 35 Mpa untuk komponen struktural. Berikut ini data mutu beton berdasarkan PBI 1971: σ’bk = kekuatan beton karakteristik 350

kg/cm2

σ’b = Tegangan tekan beton akibat lentur tanpa dan / atau dengan gaya normal tekan = 0,33σ’bk (Tabel 4.2.1)

= 0,33 x 350 = 115,5 kg/cm2 Eb = Modulus tekan beton untuk

pembebanan tetap = '6400 bkσ (Tabel 11.1.1)

= 3506400 = 1,2 x 105 kg/cm2

2. Mutu Baja

Baja tulangan yang digunakan dalam perencanaan ini adalah baja tulangan U-32.

Berikut ini data mutu baja berdasarkan PBI 1971: σau = Tegangan leleh karakteristik = 3200 kg/ cm2 Ea = 2,1 x 106 kg/cm2

σa = Tegangan Tarik/tekan baja akibat beban (Tabel 10.4.1) = 1850 kg/cm2

σ*au = Tegangan Tarik/tekan yang diijinkan (Tabel 10.4.3) = 2780 kg/cm2

Diameter Tulangan = 16 mm ( untuk pelat ) = 32 mm (untuk balok )

3. Selimut Beton Dalam perencanaan ini digunakan tebal selimut beton untuk pelat sebesar 7,5 cm dan untuk balok sebesar 8 cm.

4. Tiang Pondasi

Tiang pancang baja JIS A 5525 Diameter = 1016,0 mm Tebal = 19 mm Luas penampang = 595,1 cm2 Berat = 467 kg / m Momen Inersia = 740 x 103 cm4 Section Modulus = 146 x 102 cm3

Jari-jari girasi = 35,2 cm Luas permukaan luar = 3,19 m2/m

5.4 DESAIN DIMENSI STRUKTUR

Berikut ini adalah disain dimensi struktur dermaga : Panjang dermaga : 500 m (2 blok @ 250 m) Lebar dermaga : 50 m Tebal Pelat : 40 cm Balok Melintang : 80 x 120 cm Balok Memanjang : 80 x 120 cm Balok Crane : 120 x 150 cm Balok Fender : 80 x 120 cm Poer tiang ganda : 300x150x120 cm Poer tiang tunggal :175 x 175 x 120 cm Cover Beton (pelat) : 7,5 cm (balok) : 8 cm Diameter Tiang Pancang Baja : 101,6 cm Tebal : 19 mm

5.5 LAYOUT PEMBALOKAN

Pada Dermaga Morokrembangan ini, dermaga dibagi menjadi 2 blok dengan dilatasi antar blok selebar 10 cm. Masing-masing blok panjangnya 250 m. Untuk lebih jelas tentang pengaturan tata letak blok tersebut dapat dilihat pada Gambar 5.1 sedangkan layout pembalokannya dapat dilihat pada Gambar 5.2 dan lampiran.

6

Gambar 5.1- Pembagian Blok

Gambar 5.2 – Layout Pembalokan Blok A

5.6 PEMBEBANAN

Perhitungan beban dihitung dari beban yang bekerja pada dermaga yaitu : 5.6.1 Beban Vertikal

5.6.1.1 Beban Berat Sendiri Konstruksi (beban merata)

Berat jenis (γ) beton bertulang diambil sebesar 2,9 t/m3 (sumber : Technical Standard for Port and Harbour in Japan). 5.6.1.2 Beban Hidup Merata Beban merata akibat muatan (beban pangkalan) = 5 t/m2 Beban air hujan (5 cm)

5.6.1.3 Beban Terpusat

= 0,05 t/m2 Total beban hidup merata = 5,05 t/m2

a. Petikemas Petikemas 20’ bermuatan penuh ditumpuk sebanyak 2 tumpuk terletak dalam blok penumpukan dalam berbagai posisi. Berdasarkan tabel 2.4 dalam ” The Structural Design of Heavy Duty Pavements for Ports and other Industries, 1982 ”beban maksimum petikemas pada kakinya sebesar 54860 kg dengan area kontak 356 mm x 324 mm. b. Truk container Beban truk diambil 15000 kg dengan konfigurasi beban pada roda truk container dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 5.3- Konfigurasi Roda dan Beban

Roda Truk Container c. Container Crane

(a)

7

(b) Gambar 5.4-(a) Container Crane

(b) Konfigurasi Beban pada Setiap Roda Crane

5.6.2 Beban Horizontal

a. Beban Tumbukan Kapal Beban tumbukan pada struktur akan berupa energi kinetik yang diabsorbsi oleh fender dan ditransfer menjadi gaya horizontal yang harus mampu ditahan oleh bangunan dermaga. Berikut ini adalah energi kinetik yang terjadi pada saat kapal merapat :

[ ]mtongVWSCCCeCmCEf −

= /2..

21....

Dimana : Cm = koefisien massa hidrodinamis = 1,86 Ws = Displacement Tonage ≈ 1,3 DWT = 1,3 x 35.000 = 43.252,3 ton Ce = koefisien eccentricity = 0,45 CC = Cushion Coeficient =1(type open pier) CS = Softness Coefficient (koefisien

kehalusan) = 1 g = gravitasi (m/s2) = 9,8 m/s2 V = kecepatan kapal waktu merapat ( m/s)

= 0,11 m/s (kondisi perairannya tergolong tenang dan terlindung).

[ ]mtonxxxxxEf −

= 8,9/11,0

211145,086,1 2 43252,3

Ef = 22,35 ton-m

b. Beban Tarikan Kapal

Pemilihan Tipe Fender

Dengan Ef maks = 22,35 ton-m, maka direncanakan untuk menggunakan sistem fender tunggal dari Fender Karet Super Arch tipe SA-800H dengan data-data sebagai berikut : Defleksi = 45 % (R4) Energi = 24 ton-m (> Ef = 22,35 ton-m) Panjang = 3,0 meter Reaksi = 90 Ton (gaya horizontal)

Beban tarikan kapal disebabkan oleh gaya tarik kapal karena bobot kapal atau karena angin dan

arus. Gaya yang terbesar akan diambil sebagai gaya horizontal dermaga dan juga digunakan dalam perencanaan boulder. Berikut ini adalah perhitungan gaya tarikan kapal

• Gaya tarik kapal dari tabel

Berdasarkan Tabel 5.1, untuk kapal terbesar yang merapat di dermaga petikemas II Teluk Lamong dengan ukuran 32.085 GRT, besarnya gaya tarik boulder (Pa) = 150 ton. Tabel 4.1 – Gaya Tarikan Kapal

Agar diperoleh gaya-gaya dalam kondisi kritis maka diambil sudut yang terjadi untuk α dan β sebesar 450.

045cos150sin xPH a == α = 106,07 t

• Gaya tarik akibat arus :

gVACP CCCC

C 2

2×××=

γ

Di mana : γC = berat jenis air laut (=1,025 t/m3) AC = luasan melintang kapal di bawah

permukaan air, karena arus cenderung sejajar sumbu kapal.

= lebar x draft = 32,1 x 10,5 = 337,05 m2 VC = kecepatan arus dalam arah tegak

lurus kapal (m/dt) = 1,3 m/s x sin 370 = 0,782 m/s CC = koefisien arus = 6 (kedalaman perairan – 9 m,

mendekati draft kapal -10,5 m) g = gravitasi (m/s2) = 9,8 m/s2 maka besarnya gaya tarik akibat arus = 5,3 t

• Gaya tarik akibat angin :

( )1600

2cossin W

WWWW

VBACP φφ +=

Dimana : CW = Koefisien tekanan angin

Cw = 0,8 (angin dari belakang)

8

AW = Luasan proyeksi arah memanjang, di atas air = panjang kapal x (depth – draft)

= 10003,51 m2 BW = Luasan proyeksi arah muka (m2) = draft x lebar kapal = 337,05 m2 φ = Sudut arah datangnya angin terhadap

centerline = 370 (angin dari arah timur) VW = Kecepatan angin = diambil 10 knot = 5,144 m/s maka besarnya gaya tarik akibat angin= 83,212t Jumlah gaya tarik akibat arus dan angin = 5,3 t + 83,212 t = 87,38 ton Gaya tarik akibat arus dan angin tersebut diasumsikan dipikul oleh 4 buah boulder, sehingga gaya tarik tiap bouldernya adalah 21,84 t. Setelah dibandingkan dengan gaya tarik berdasarkan bobot kapal, maka untuk perencanaan dipilih gaya tarik kapal 106,07 ton berdasarkan bobot kapal.

c. Beban Gempa

Beban gempa yang bekerja pada struktur dermaga dihitung secara dinamis dengan menggunakan respon spektra menurut SNI 03-1726-2002. 5.7 KOMBINASI PEMBEBANAN

Berikut ini kombinasi pembebanan dermaga.

1. DL + LL 2. DL + LL + Fender 3. DL + LL + Boulder 4. DL + Truck + PK 5. DL + CC + Truck 6. DL + CC + Truck + PK 7. DL + 0,5 LL + Gempa X + 0,3 Gempa Y 8. DL + 0.5 LL + Gempa Y + 0,3 Gempa X Dimana : DL = beban mati/berat sendiri struktur LL = beban hidup merata CC = beban hidup terpusat berupa beban

container crane PK = beban hidup terpusat berupa beban

tumpukan petikemas CH = beban hidup terpusat berupa beban

cover hatch

5.8 PERENCANAAN FENDER DAN BOULDER

5.8.1 Perencanaan Fender

Digunakan sistem fender tunggal dari Fender Karet Super Arch tipe SA-800H dengan data-data dari fender tersebut adalah sebagai berikut :

Defleksi = 45 % (R4) Energi = 24 ton-m (> Ef = 22,35 ton-m) Reaksi = 90 Ton (sebagai gaya horizontal) Panjang = 3,0 meter Berat = 2570 kg Tipe Baut = W 2 ½ in (10 buah) Lihat Gambar 4.4

A

SA 800 H x 3,0 m

Gambar 5.5- Fender Super Arch tipe SA 800H

5.8.2 Perencanaan Boulder

a. Spesifikasi Boulder dan aksesorisnya • Boulder / Bollard (Type BR-150)

- Kapasitas tarik (T) - Dimensi : A

B C D E F G H

= = = = = = = = =

150 600 1000 810 750 381 710 306 100

ton mm mm mm mm mm mm mm mm

Lihat Gambar 5.6

- (a)

9

(b)

Gambar 5.6- (a) Dimensi Tinggi Bollard Type BR-150

(b) Dimensi lebar bollard Type BR-150

b. Kontrol Kekuatan Sambungan Baut pada Boulder dengan metode ultimate (LRFD)

Mu = Pu . e Mu = 6090 ton-cm Lihat Gambar 4.7

Mu

Pu

Gambar 5.7- Gaya pada Boulder

• Kontrol Geser

tonn

PuVu 5,374

150===

22

2/7,1184/1847,1

)35,6(41

5,37 cmkgcmtonAVf

b

uuv ====

π2/5,1537)41005,0(75,05,0 cmkgxxf b

u ==φ b

uuv ff 5,0φ< .........................OK! Beban Tarik (interaksi geser + tarik )

btfd AfT φ= 2/4100)5,13,1( cmkgffff b

uuvb

ut =<−= = (1,3 x 4100 – 1,5 x 1184,7) = 3552,93 kg/cm2 < 4100 kg/cm2 ft = 3552,93 kg/cm2

Td = 0,75 x 4100 x ¼ π (6,35)2 = 97333,47 kg b

ubbautd fAT 75,0φ= = 73000,106 kg T = Td = 73000,106 kg (diambil yang terkecil) Mencari garis netral Garis netral didapat dari keseimbangan gaya yang terjadi.

Gaya tekan = gaya tarik Tbaf yp Σ=.. dimana : fyp = tegangan leleh

pelat T = gaya tarik pada 1 baut b = B = 1000 mm a = garis netral Lihat Gambar 4.8 • Kontrol Momen Momen rencana yang dapat dipikul sambungan :

∑=

+=n

ii

ypn dT

bafM

1

2

.2

,9,0φ

= 15288,38 ton-cm Mu = 6090 ton-cm < φMn = 15288 ton-cm.........OK ! Sambungan cukup kuat menerima momen akibat tarikan pada boulder! Panjang pengangkuran Kebutuhan panjang pengangkuran pada pondasi:

mcmxdn

TLb

6,125,158102,10)35,6(4

15000085,085,0====

πτπ

Gambar 5.8- Keseimbangan gaya pada boulder c. Jarak pemasangan boulder

Jumlah boulder = 118500

+ = 29 buah (4

tambatan) Jarak antar boulder = 18 meter

BAB VI PERENCANAAN STRUKTUR DERMAGA

UMUM

Bagian-bagian dari struktur dermaga yang direncanakan adalah sebagai berikut : - Pelat (t = 40 cm) - Balok Melintang (80 x 120 cm )

g.n T1 T2

pelat

fyp

Arah gaya

10

- Balok Memanjang ( 80 x 120 cm ) - Balok Crane (120 x 150 cm ) - Balok Fender ( 80 x 120 cm ) - Plank Fender ( 100 x 200 x 350 cm) - Poer Ganda (300 x 175 x 120 ) - Poer Tunggal (170 x 170 x 120 ) - Tiang Pancang Baja (D = 1,016 m) 6.1 PERENCANAAN PELAT

6.1.1 Perencanaan Pelat Setelah Komposit

a. Pembebanan Pelat 1. Berat sendiri (qd)= 1,305 t/m2

2. Beban Hidup Merata ( ql) = 5,0 t/m2 3. Beban Terpusat Roda Truk = 15000 kg

dengan jarak antar roda 2 m dan area kontak tiap roda seluas 30 cm x 60 cm.

4. Beban Terpusat Petikemas = 54860 kg Jarak antar kaki terdekat 2,44 m dan Area

kontak = 356 x 324 mm2

b. Perhitungan Momen Pelat Akibat beban merata : Momen tumpuan = - 0,001. q . lx

2.. X Momen lapangan = 0,001. q . lx

2.. X Dimana: q = beban merata Lx = bentang pelat terpendek X = koefisien pada Tabel PBI 1971

Wa

Lb

Lb

aLb

aLb

a

y

y

x

x

y

y

x

x

...

4

321

++

++

Akibat beban terpusat

M =

Besarnya lebar pembesian untuk beban ini :

yyx

yx

y

y

x

xy

xyx

yx

y

y

x

xx

lllbb

lb

lbcs

lllbb

lb

lbcs

.3,04,02,04,0

.3,02,04,04,0

.

.1

.

.2

−++−=

−++−=

y

yx

yx

y

y

x

xiy

x

yx

yx

y

y

x

xix

lllbb

lb

lbcs

lllbb

lb

lbcs

.1,01,01,06,0

.1,01,01,06,0

.

.1

.

.2

++−−=

+−+−=

SM

M terpusatbebanl =

Dimana : lx = bentang terpendek pelat ly = bentang terpanjang pelat bx = ukuran beban W arah bentang pendek by = ukuran beban W arah bentang panjang W = beban terpusat a1, a2, a3 dan a4 adalah koefisien yang tergantung ly/lx dan derajat jepit masing – masing sisi ( tabel VI Konstruksi Beton Indonesia oleh Ir. Sutami ) sx = lebar jalur dimana pembesian penahan

momen My harus dibagi. sy = lebar jalur dimana pembesian penahan

momen Mx harus dipasang. six = lebar jalur dimana pembesian penahan

momen Miy harus dipasang. siy = lebar jalur dimana pembesian penahan

momen Mix harus dipasang. c1 dan c2 adalah koefisien yang tergantung pada keadaan dan derajat jepit dari sisi pelat, jadi: c1 = 0,0 jika kedua sisi sejajar dengan

bentang terkecil (lx) ditumpu bebas. c1 = 0,1 jika kedua sisi sejajar dengan

bentang terkecil (lx) dijepit. c1 = 0,05 jika satu sisi sejajar dengan

bentang terkecil (lx) dijepit, sedang lainnya ditumpu bebas.

c2 = 0,0 jika kedua sisi sejajar dengan bentang terbesar (ly) ditumpu bebas.

c2 = 0,1 jika kedua sisi sejajar dengan bentang terbesar (ly) dijepit.

c2 = 0,05 jika satu sisi sejajar dengan bentang terkecil (ly) dijepit, sedang lainnya ditumpu bebas.

11

MomenB.Mati B.Hidup B.Truk B.Petikemas B.C.Hatch Rencana

1 2 3 4 5 (kgm)mlx 5.2 7.1 1870.222 7237.256 2039.884 4158.898 4239.135 9107.478 3910.106 6029.119 6109.357 9107.478mtx 5.2 7.1 -1870.222 -7237.256 -1532.207 -3430.087 -3385.637 -9107.478 -3402.429 -5300.309 -5255.859 -9107.478mly 5.2 7.1 1340.914 5188.976 1404.688 2974.108 3039.864 6529.890 2745.601 4315.022 4380.778 6529.890mty 5.2 7.1 -1340.914 -5188.976 -854.826 -1895.633 -1869.491 -6529.890 -2195.740 -3236.546 -3210.405 -6529.890mlx 5.2 6.1 1623.211 6281.392 1887.383 3961.534 3985.793 7904.603 3510.594 5584.745 5609.005 7904.603mtx 5.2 6.1 -1623.211 -6281.392 -1431.522 -3189.196 -3151.878 -7904.603 -3054.733 -4812.407 -4775.089 -7904.603mly 5.2 6.1 1340.914 5188.976 1548.729 3320.205 3343.116 6529.890 2889.643 4661.118 4684.030 6529.890mty 5.2 6.1 -1340.914 -5188.976 -998.711 -2213.816 -2186.804 -6529.890 -2339.624 -3554.730 -3527.717 -6529.890mlx 5.2 6.2 1623.211 6281.392 1902.354 3980.573 4009.866 7904.603 3525.566 5603.784 5633.077 7904.603mtx 5.2 6.2 -1623.211 -6281.392 -1431.917 -3191.122 -3153.989 -7904.603 -3055.129 -4814.334 -4777.200 -7904.603mly 5.2 6.2 1340.914 5188.976 1534.105 3285.066 3313.484 6529.890 2875.019 4625.980 4654.397 6529.890mty 5.2 6.2 -1340.914 -5188.976 -984.104 -2180.066 -2153.423 -6529.890 -2325.018 -3520.980 -3494.337 -6529.890mlx 5.2 7.2 1870.222 7237.256 2054.433 4176.566 4262.412 9107.478 3924.655 6046.788 6132.634 9107.478mtx 5.2 7.2 -1870.222 -7237.256 -1532.374 -3431.519 -3387.141 -9107.478 -3402.596 -5301.741 -5257.363 -9107.478mly 5.2 7.2 1340.914 5188.976 1393.947 2947.433 3017.631 6529.890 2734.860 4288.347 4358.544 6529.890mty 5.2 7.2 -1340.914 -5188.976 -843.139 -1870.346 -1844.654 -6529.890 -2184.053 -3211.259 -3185.568 -6529.890mlx 1.5 5.2 184.984 715.838 4615.155 8237.627 8185.578 900.821 4800.139 8422.611 8370.561 8422.611mtx 1.5 5.2 -184.984 -715.838 -3745.362 -9748.131 -9169.270 -900.821 -3930.346 -9933.115 -9354.254 -9933.115mly 1.5 5.2 38.171 147.713 1783.436 3223.116 3441.172 185.884 1821.607 3261.287 3479.343 3479.343mty 1.5 5.2 -111.578 -431.775 -749.083 -1888.244 -1775.058 -543.353 -860.661 -1999.821 -1886.635 -1999.821mlx 1.6 5.2 210.470 814.464 4316.784 7871.343 7805.506 1024.934 4527.254 8081.814 8015.976 8081.814mtx 1.6 5.2 -210.470 -814.464 -3635.260 -9356.219 -8827.009 -1024.934 -3845.730 -9566.690 -9037.480 -9566.690mly 1.6 5.2 43.430 168.064 1738.393 3233.390 3418.002 211.494 1781.823 3276.821 3461.432 3461.432mty 1.6 5.2 -126.950 -491.264 -772.197 -1927.501 -1817.349 -618.214 -899.148 -2054.452 -1944.300 -2054.452mlx 1.5 1.6 123.323 477.225 2064.782 5113.729 4530.532 600.548 2188.105 5237.052 4653.855 5237.052mtx 1.5 1.6 -123.323 -477.225 -2688.222 -6573.217 -6187.754 -600.548 -2811.545 -6696.540 -6311.077 -6696.540mly 1.5 1.6 108.641 420.413 1854.688 4669.468 4134.301 529.054 1963.329 4778.109 4242.943 4778.109mty 1.5 1.6 -108.641 -420.413 -2244.491 -5480.312 -5158.260 -529.054 -2353.133 -5588.953 -5266.901 -5588.953mlx 1.6 7.1 210.470 814.464 6195.411 9453.869 10129.773 1024.934 6405.881 9664.340 10340.244 10340.244mtx 1.6 7.1 -210.470 -814.464 -3599.445 -9399.440 -8849.076 -1024.934 -3809.916 -9609.910 -9059.547 -9609.910mly 1.6 7.1 43.430 168.064 2176.664 3062.536 3708.850 211.494 2220.095 3105.967 3752.281 3752.281mty 1.6 7.1 -126.950 -491.264 -558.046 -1418.720 -1334.078 -618.214 -684.996 -1545.671 -1461.028 -1545.671mlx 1.6 6.1 210.470 814.464 5100.222 8595.200 8815.166 1024.934 5310.692 8805.671 9025.636 9025.636mtx 1.6 6.1 -210.470 -814.464 -3624.089 -9395.390 -8858.382 -1024.934 -3834.559 -9605.860 -9068.853 -9605.860mly 1.6 6.1 43.430 168.064 1457.344 2562.615 2768.088 211.494 1500.775 2606.046 2811.519 2811.519mty 1.6 6.1 -126.950 -491.264 -599.425 -1507.751 -1423.925 -618.214 -726.375 -1634.701 -1550.876 -1634.701

Momen Kombinasi

1+2 1+3 1+4 1+5

Momen (kgm)

F

G

lx ly

H

I

Type Pelat

A

B

C

D

E

ARAH BERTAMBAT KAPAL

Gambar 6.1- Denah Pelat Dermaga

Tabel 5.1- Momen Rencana dari Kombinasi Momen

12

c. Perhitungan Penulangan (Pelat Type A) Data Perencanaan Pelat : Mutu Beton

σ’bk = 350 kg/cm2 (K-350) σ’b = 115,5 kg/cm2 Eb = 1,2 x 105 kg/cm2

b

a

EE

Mutu Baja

σau = 320 Mpa = 3200 kg(U-32) Ea = 2,1 x 106 kg/cm2

σa = σ’a = 1850 kg/cm2

σ*au = 2780 kg/cm2

Diameter Tulangan = 16 mm ( untuk pelat ) Tebal Pelat 40 cm n = Angka ekivalensi antara modulus

elastisitas baja dengan modulus tekan beton

n = = 5

6

102,1101,2

xx = 17,5

0φ = Perbandingan antara tegangan baja tarik dan n kali tegangan tekan beton di serat yang paling tertekan pada keadaan seimbang.

0φ = ( )b

a

xn ''σ

σ= ( )5,1155,17

1850x

= 0,915

ly = 800 -

+

2100

280

= 800 - 100 = 700 cm

lx = 600 -

+

280

280

= 600 - 80 = 520 cm

520700 = 1,36 < 2→PelatDua Arah

Tulangan Arah X

Momen Negatif = Mtx = -9107.478 Kgm ( tumpuan )

hx = 400 – 75 - 0,5 φarah X = 400 – 75 - 0,5 x 16

= 317 mm

Ca =

axbMxn

h

'σ

=

1850x100 9107,478x5,17

7,31

= 3,415 Dengan melihat tabel Perhitungan Lentur Cara “n”, untuk Ca = 3,415 dengan δ = 0 (pelat), didapatkan : φ = 1,5825 > 0φ = 0,915..................OK ! 100nω = 9,699 Luas Tulangan yang diperlukan adalah A = ω x b x h

= 7,31x100x5,17x100

699,9

= 17,569 cm2 = 1756,9 mm2 Dipasang D16 – 100 (As = 201062 mm2) Kontrol Retak Berdasarkan PBI 1971 pasal 10.7.1b retak yang diijinkan 0,01 cm. Dengan menggunakan Tabel 10.7.1 PBI 1971 maka didapatkan : Koefisien untuk perhitungan lebar retak

t

p BA

=ω ; C3 = 1,50 ; C4 = 0,16 dan C5 = 30

A = luas tulangan tarik Bt = luas penampang beton yang tertarik = 100 x 40 cm,

maka 400x1000

2010,62p =ω = 0,005

Besarnya lebar retak pada pembebanan tetap akibat beban kerja dihitung dengan rumus berikut ini :

)(10.. 6543 cm

CdCcCwp

a

p

−

−

+=

ωσ

ωα

)cm(10005,0301850

005,06,1.16,05,7.50,11w 6−

−

+=

w = - 0,26 < 0,01 cm ( OK, tidak retak ! )

Tulangan Arah Y Dengan cara yang sama didapatkan : Luas Tulangan yang diperlukan adalah A = 16,091 cm2 = 1609,1 mm2 Dipasang D16 – 100 (As = 201062 mm2)

13

5.2 7.1 Mlx 9107.478 3.415 1.825 OK 9.699 17.569 D 16 - 80 1810.287

5.2 7.1 -Mtx 9107.478 3.415 1.825 OK 9.699 17.569 D 16 - 80 1810.287

5.2 7.1 Mly 6529.890 3.83 2.105 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

5.2 7.1 -Mty 6529.890 3.83 2.105 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

5.2 6.1 Mlx 7904.603 3.666 1.994 OK 8.375 15.171 D 16 - 80 1609.144

5.2 6.1 -Mtx 7904.603 3.666 1.994 OK 8.375 15.171 D 16 - 80 1609.144

5.2 6.1 Mly 6529.890 3.83 2.534 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

5.2 6.1 -Mty 6529.890 3.83 2.534 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

5.2 6.2 Mlx 7904.603 3.666 1.994 OK 8.375 15.171 D 16 - 80 1609.144

5.2 6.2 -Mtx 7904.603 3.666 1.994 OK 8.375 15.171 D 16 - 80 1609.144

5.2 6.2 Mly 6529.890 3.83 2.534 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

5.2 6.2 -Mty 6529.890 3.83 2.534 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

5.2 7.2 Mlx 9107.478 3.415 1.825 OK 9.699 17.569 D 16 - 80 1810.287

5.2 7.2 -Mtx 9107.478 3.415 1.825 OK 9.699 17.569 D 16 - 80 1810.287

5.2 7.2 Mly 6529.890 3.83 2.534 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

5.2 7.2 -Mty 6529.890 3.83 2.534 OK 7.646 13.151 D 16 - 80 1408.001

1.5 5.2 Mlx 8422.611 3.551 1.915 OK 8.954 16.220 D 16 - 60 1810.287

1.5 5.2 -Mtx 9933.110 3.27 1.725 OK 10.64 19.274 D 16 - 50 2011.43

1.5 5.2 Mly 3479.343 4.076 D 16 - 30 1005.715

1.5 5.2 -Mty 1999.820 4.076 D 16 - 50 603.429

1.6 5.2 Mlx 8081.814 3.626 1.967 OK 8.565 15.515 D 16 - 65 1609.144

1.6 5.2 -Mtx 9566.690 3.332 1.755 OK 10.27 18.603 D 16 - 50 2011.43

1.6 5.2 Mly 3461.432 4.076 D 16 - 50 603.429

1.6 5.2 -Mty 2054.450 4.076 D 16 - 50 603.429

1.5 1.6 Mlx 5237.052 4.504 2.571 OK 5.444 9.861 D 16 - 30 1005.715

1.5 1.6 -Mtx 6696.540 3.983 2.215 OK 7.019 12.714 D 16 - 20 1408.001

1.5 1.6 Mly 4778.109 4.477 2.559 OK 5.538 9.525 D 16 - 30 1005.715

1.5 1.6 -Mty 5588.953 4.14 2.322 OK 6.481 11.147 D 16 - 20 1206.858

1.6 7.1 Mlx 10340.24 3.205 1.681 OK 11.1 20.107 D 16 - 75 2011.43

1.6 7.1 -Mtx 9609.910 3.325 1.762 OK 10.27 18.603 D 16 - 75 2011.43

1.6 7.1 Mly 3752.281 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 7.1 -Mty 1545.671 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 6.1 Mlx 9025.636 3.431 1.833 OK 9.63 17.444 D 16 - 70 1810.287

1.6 6.1 -Mtx 9605.860 3.326 1.762 OK 10.27 18.603 D 16 - 65 2011.43

1.6 6.1 Mly 2811.519 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 6.1 -Mty 1634.701 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 6.2 Mlx 9146.513 3.408 1.817 OK 9.769 17.696 D 16 - 70 1810.287

1.6 6.2 -Mtx 9607.832 3.325 1.762 OK 10.27 18.603 D 16 - 65 2011.43

1.6 6.2 Mly 3542.451 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 6.2 -Mty 1751.479 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 7.2 Mlx 10486.71 3.183 1.667 OK 11.25 20.379 D 16 - 70 2212.573

1.6 7.2 -Mtx 9608.673 3.325 1.762 OK 10.27 18.603 D 16 - 75 2011.43

1.6 7.2 Mly 3785.517 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 7.2 -Mty 1525.727 4.076 D 16 - 60 603.429

1.6 1.6 Mlx 4944.104 4.635 2.663 OK 5.126 9.285 D 16 - 30 1005.715

1.6 1.6 -Mtx 5817.046 4.273 2.413 OK 6.071 10.997 D 16 - 25 1206.858

1.6 1.6 Mly 5561.126 4.15 2.333 OK 6.429 11.058 D 16 - 25 1206.858

1.6 1.6 -Mty 6371.709 3.877 2.135 OK 7.471 12.850 D 16 - 20 1408.001

Type Pelat

lx ly ly/lx

A1.4

Two Way Slab

B1.2

Two Way Slab

C1.2

Two Way Slab

D1.4

Two Way Slab

E3.5

One Way Slab

F3.3

One Way Slab

G1.1

Two Way Slab

H4.4

One Way Slab

I3.8

One Way Slab

L1.0

Two Way Slab

Momen Pelat

J3.9

One Way Slab

K4.5

One Way Slab

Dipasang mm2

As pasang mm2

Ca Φ Ket100nω

A perlu cm2

Tabel 6.2- Hasil Perhitungan Tulangan Pelat