Perencanaan Pelabuhan
-
Upload
novly-ibrahim -
Category
Documents
-
view
377 -
download
26
description
Transcript of Perencanaan Pelabuhan
PERENCANAAN PELABUHAN
Rencanakan pelabuhan laut yang terletak dilokasi sesuai peta.
I. PENENTUAN LOKASI PELABUHAN
Ditetapkan dengan memperhatikan :
a. Arah Angin
b. Keadaan Tinggi Gelombang
c. Perbedaan Pasang Surut
d. Kemungkinan Perluasan
e. Luas Daerah Didepannya Untuk Memutar Kapal
f. Keamanan Terhadap Kebakaran
g. Strategi
a. Arah Angin .
Dalam perencanaan ini diasumsikan angin bersesuaian dengan Skala
Banford tingkat 8 ( hal 25 PELABUHAN oleh Abdul Mutalib ) dengan :
- arah Angin : 35˚
- durasi : 1.5 jam
- Kecepatan : 18 m/s = 35 Knots
b. Keadaan Tinggi Gelombang.
Ini penting karena sangat menentukan dan dapat menyebabkan kapal
tidak melakukan bongkar muat.
Gelombang dapat terjadi karena perimbangan air yang berubah
disebabkan karena antara lain :
- Gerakan Kapal
- Gempa Bumi
- Letusan Gunung Berapi
- Tiupan Angin
Gelombang yang disebabkan oleh tiupan angin sangat penting untuk
diketahui agar dalam kolam pelabuhan dapat diusahakan air berada
dalam kondisi tenang. Tinggi gelombang yang terjadi dalam kolam
diisyaratkan melebihi 30 cm atau tergantung kapal yang berlabuh.
Stevie Andrean 100211060 Page 1
PERENCANAAN PELABUHAN
Berikut ini adalah table kriteria besar gelombang yang cukup agar
suatu jenis kapal dapat melakukan bongkar muat dengan aman.
Ukuran Kapal Ukuran Tinggi Gelombang
1000 DWT Maks 0,2 m
1000 – 3000 DWT Maks 0,6 m
3000 – 15000 DWT Maks 0,8 m
Kapal 120/120 (Roll On Roll Off) Maks 0,2 m
Untuk tinggi gelombang yang terjadi pada suatu titik K dalam kolam
pelabuhan dapat juga dihitung dengan rumus (formula Stevenson).
Hk = H [
√bB
−0 ,0274√ D(1+ √b
B)]
(Pers 2.1 Hal 41 “ Pelabuhan “ Dr. Ir. Bambang Triatmojo)
Dimana : Hk = Tinggi Gelombang pada setiap titik K dalam kolam
pelabuhan (m)
H = Tinggi gelombang pada suatu pintu masuk (m)
b = lebar pintu masuk (m)
B = lebar kolam pada titik K dalam pelabuhan (m)
D = Jarak dari pintu masuk sampai ke titik K (m)
Bila ternyata dalam perhitungan Hk > Hijin = 0,2 m, maka perlu
dipasang “Break Water” agar air dalam kolam pelabuhan lebih tenang.
Break Water dipengaruhi oleh ombak, berupa :
o Gaya tekan hidrostatik, yang besarnya tergantung dari naik dan
turunnya ombak.
o Gaya tekan dinamis, yang menjelma dengan pecahnya ombak.
c. Perbedaan Pasang Surut.
Stevie Andrean 100211060 Page 2
PERENCANAAN PELABUHAN
Terjadinya pasang surut disebabkan oleh gaya tarik pergerakan
deklinasi dari benda-benda angkasa dari suatu sistem tata surya.
Akibat terjadinya pasang surut ini, terjadi ketidak-tetapan ketinggian
muka air terhadap suatu posisi di daratan. Dalam menentukan lokasi
perlabuhan perlu diperhatikan pasang surutnya karena dapat merusak
break water.
d. Kemungkinan Perluasan Pelabuhan.
Dalam merencanakan suatu pelabuhan, maka kemungkinan perluasan
pelabuhan perlu dipikirkan untuk rencana jangka panjang, apalagi
kalau yang direncanakan adalah pelabuhan umum.
Perlu diperhatikan tersedianya ruang untuk :
- Perencanaan Dermaga
- Penambahan Bangunan-Bangunan Kecil
- Perluasan Pelabuhan
- Kemungkinan Pembangunan Dock untuk Perbaikan, Perawatan
untuk Pembuatan Kapal
- dll.
e. Luas Daerah Perairan ( Di muka ) Untuk Memutar Kapal.
Diperlukan areal dengan jari-jari minimum R = 1.5 L dimana L =
panjang kapal. Misalnya dalam perencanaan tugas ini, dipakai ukuran
kapal yang terbesar, yaitu 30.000 DWT, dimana L = 237 m (Tabel
Karakteristik Kapal Hal 21 “Pelabuhan”, Ir Bambang Triatmojo).
f. Keamanan Terhadap Kebakaran.
Stevie Andrean 100211060 Page 3
PERENCANAAN PELABUHAN
Dalam perencanaan pelabuhan, kemungkinan kebakaran harus dihindari
antara lain dengan menempatkan unit-unit kebakaran pada tempat
tempat yang diperkirakan mudah terbakar.
g. Strategi.
Pada perencanan pelabuhan, tidak hanya diperlukan strategi ekonomi,
tapi perlu pula strategi pertahanan dan keamanan . Dengan
memperhatikan hal-hal tersebut diatas, kita dapat membuat beberapa
sketsa rencana penempatan pelabuhan yang tepat dan mendekati
sempurna. Perlu pula diperhatikan jaringan lalu lintas yang sudah ada
agar tidak terganggu.
h. Pemeriksaan Keadaan Tanah
Pemeriksaan keadaan tanah sangat penting, terutama untuk keperluan
:
o Perencanaan konstruksi pondasi
o Penentuan jenis kapal keruk yang dipakai
Cara-cara yang digunakan untuk pemeriksaan keadaan tanah antara
lain dengan pengeboran (Boring) atau pun Sondir yang dilakukan pada
tempat -tempat tertentu. Dengan demikian dapat diketahui keadaan
tanah dasar termasuk jenis tanah serta sifat tanah dan lapisan -
lapisannya.
Stevie Andrean 100211060 Page 4
PERENCANAAN PELABUHAN
II. PERHITUNGAN GELOMBANG
Pada perencanaan pelabuhan ini, data mengenai gelombang tidak
diperoleh. Untuk itu diperlukan menghitung “fetch efektif” guna
memperoleh data tsb. Fetch adalah jarak antara terjadinya angin sampai
lokasi gelombang tersebut. Dengan diperolehnya fetch efektif, ditambah
data mengenai kecepatan angin berhembus, maka dapat diketahui tinggi
gelombang pada lokasi pelabuhan, dengan menggunakan grafik
(dilampirkan).
Cara perhitungan fetch efektif yaitu :
a) Dari lokasi yang akan direncanakan dibuat pelabuhan, ditarik garis
lurus yang sejajar arah angin yang ada.
b) Dari garis tersebut, dapat dilihat 2 kemungkinan :
o Garis tersebut akan mengenai daratan
o Garis tersebut tidak akan mengenai daratan
c) Selanjutnya buat garis lurus yang membentuk sudut 45˚ dengan
garis sejajar arah angin tersebut, kearah kiri dan kanan.
d) Sudut 45˚ tersebut kemudian dibagi dalam beberapa segmen yang
sudutnya 5˚ sehingga terdapat beberapa garis lurus.
e) Ukur panjang garis dari lokasi pelabuhan sampai ke ujung seberang
yang berpotongan tegak lurus dari arah angin.
f) Hitung cosinus sudut tersebut.
g) Buat dalam bentuk table.
Catatan :
Garis yang mengenai daratan adalah garis dimana jika mengena
daratan maka arah angin akan kembali.
Garis yang tidak mengenai daratan adalah garis dimana jika tidak
mengena daratan maka arah angin akan terus.
Stevie Andrean 100211060 Page 5
PERENCANAAN PELABUHAN
Data Kapal
Passenger 30000 GT L=230m
Cargo 30000 DWT L=186m
Container 30000 DWT L=237m
R = 1,5 l (diambil L terbesar)
= 1,5 x 237m
= 355.5 m
D = 2R = 2 x 355.5 =711 m
Perhitungan Tinggi Gelombang (Ho)
Fetch Effektif =
∑ R 1.Cos α
∑ Cos α
=
343 .51416 , 90 = 20.32 cm
Fetch Effektif = 20.32 x
skala peta
= 20.32 x 11000
= 223520 cm
= 2.352 Km
UL = 18 m
s
Stevie Andrean 100211060 Page 6
Tabel Menghitung Fetch Efektif
No
Sudut Cosα Ri (cm) Ri Cos α (cm)
1 45 0.70710678 16.7 11.80868325
2 40 0.76604444 17.6 13.4823822
3 35 0.81915204 19.2 15.72771925
4 30 0.8660254 21 18.18653348
5 25 0.90630779 23.2 21.02634066
6 20 0.93969262 23.4 21.98880733
7 15 0.96592583 22 21.25036818
8 10 0.98480775 21.2 20.87792436
9 5 0.9961947 20.6 20.52161078
10 0 1 20 20
11 5 0.9961947 19.8 19.72465502
12 10 0.98480775 19.6 19.30223196
13 15 0.96592583 19.7 19.02873878
14 20 0.93969262 19.9 18.69988315
15 25 0.90630779 20.3 18.39804808
16 30 0.8660254 20.8 18.0133284
17 35 0.81915204 21.6 17.69368416
18 40 0.76604444 22.7 17.38920886
19 45 0.70710678 14.7 10.39446968
16.9025147 343.5146176
PERENCANAAN PELABUHAN
UA = 0,71 Uw1,23 (Sumber :“Pelabuhan” Bambang Triatmojo
pers.3.30, Hal 99)
RL =
UW
U L (Sumber :“Pelabuhan” Bambang Triatmojo,
Hal 100)
Dari Gambar 3.25 (“Pelabuhan” Bambang Triatmojo Hal 100) diperoleh :
Untuk UL = 18 m
s maka RL =
UW
U L = 0.94
UW = RL * UL
= 0.94 * 18 = 16.92 m
s
UA = 0,71 Uw1,23 = 0,71 (16.92)1,23 = 23.02
ms
Ket : UL : kecepatan angin di darat (m/s)
UA : faktor tegangan angin
UW : kecepatan angin di laut (m/s)
RL : perbandingan antara kecepatan angin di laut dan di darat
Berdasarkan UA dan Fetch Efektif , perhitungan Ho dan T berdasarkan data
UA dan fetch efektif dapat dihitung dengan menggunakan grafik peramalan
gelombang (Gambar 3.27 “Pelabuhan” Ir. Bambang Triatmojo Hal 102)
yaitu :
Untuk UA =23.02 m
s dan Fetch Efektif = 2.352 Km, diperoleh :
Tinggi Gelombang (Ho) = 0.55 m
Periode (T) = 2.55 second
Berdasarkan UA dan Durasi, perhitungan Ho dan T bisa juga berdasarkan
data UA dan durasi dengan menggunakan grafik yang sama, yaitu :
Stevie Andrean 100211060 Page 7
PERENCANAAN PELABUHAN
Untuk UA =23.02 m
s dan durasi 1.5 jam, diperoleh :
Tinggi Gelombang (Ho) = 1.2 m
Periode (T) = 3.85 second
Dari data diatas diambil nilai terkecil namun dalam hitungan digunakan data
yang didapat berdasarkan UA dan Durasi, yaitu :
Tinggi Gelombang (Ho) = 1.2 m
Periode (T) = 3.85 second
Dalam perencanaan pelabuhan, kapal yang di gunakan adalah KONTAINER,
yaitu 30.000 DWT. Dari Tabel 7.1 ( “Pelabuhan” Soedjono Kramadibrata, Hal
131 ), Untuk ukuran kapal 30.000 DWT, tinggi gelombang maksimum (H ijin)
= 0.8 m.
Ho = 1.2 m < HIZIN = 0.8 m
Maka lokasi pelabuhan memerlukan pemasangan Break Water
Tinggi Gelombang Pecah
Ho = 1.2 m
T = 3.85 second
Panjang Gelombang (Lo) =
gT 2
2 π =
9 ,81 x (3 . 85)2
2 x (3 ,14 ) = 23.15 m
Kelandaian (m) = Kedalaman Laut pada Kontur terluar dan Pantai Jarak Kontur dari Darat
Stevie Andrean 100211060 Page 8
PERENCANAAN PELABUHAN
Dari data diperoleh : Kedalaman Laut = 20 m
Jarak Kontur dari darat = 711 m
Maka : m =
20711 = 0,028 ≈ 0,03
Ho
gT2
=
1 . 2
9 .81 x3 . 852= 0,00825
Dari grafik diperoleh :
Ho
gT2
=
1 . 2
9 .81 x3 . 852= 0,00825
HB
Ho = 1.02
HB = Ho x (1.02) = 1.224 m
Jadi, tinggi gelombang pecah = 1.224 m
HB
gT 2=
1 . 224
9 .81 x (3 .85 )2 = 0,008417
Dari Grafik diperoleh : untuk
HB
gT 2= 0,008417 dan m = 0,03
Maka :
dbHb = 1.2 db = Hb .(1.2) = 1.224. (1.2)
= 1.4688 m (kedalaman
gel.pecah)
Energi Gelombang
E =
ρ . g .Ho2
8
=
(1000 ).(9 . 81) .(1. 2)2
8
Stevie Andrean 100211060 Page 9
Dimana :
E = Energi rata-rata (
Kgdet2
)
Ρ = kerapatan massa (Kg
m3 ) – air laut
g = percepatan gravitasi (m
det2 )Ho = Tinggi Gelombang (m)
PERENCANAAN PELABUHAN
E = 1765.8 Kg
det2
Perencanaan Break Water
Pengertian Break Water
Break Water adalah bangunan yang digunakan untuk melindungi
daerah perairan pelabuhan dari gangguan gelombang.
Macam dan Tipe Break Water
Break water yang dihubungan dengan pantai
Break water lepas pantai
Pemecah gelombang terdiri atas tiga tipe, yaitu :
a. Pemecah gelombang sisi miring
b. Pemecah gelombang sisi tegak
c. Pemecah gelombang campuran
Perencanaan break water sisi miring biasanya dibuat dari tumpukan batu
alam yang dilindungi oleh lapisan pelindung (armour) berupa batu besar
atau beton dengan bentuk tertentu. Beton dan batu buatan terdiri dari :
a. Tetrapod, mempunyai empat kaki yang berbentuk kerucut terpancung
b. Tribar, mempunyai tiga kaki yang saling dihubungkan dengan lengan.
c. Ouddripod, mempunyai bentuk mirip tetrapod tetapi sumbu-sumbu
dari ketiga kakinya berada pada bidang datar.
d. Dolos, terdiri dari dua kaki saling silang menyilang dan dihubungkan
dengan lengan.
Perancanaan break water dengan sisi miring mempunyai keuntungan :
a. Elevasi puncak bangunan rendah
b. Gelombang refleksi kecil
c. Kerusakan berangsur-angsur
d. Perbaikan murah
Stevie Andrean 100211060 Page 10
Batu Alam
Batu Alam
Tetrapods
LWSmax
LWSminBatu Alam
PERENCANAAN PELABUHAN
e. Harga murah
Dalam perencanaan break water, dipilih model “Rubber Mound”
Pemecah gelombang sisi miring biasanya dibuat dari tumpukan batu alam
yang dilindungi oleh lapis pelindung berupa batu besar atau batu dengan
bentuk tertentu.
Beton atau batu buatan ini berupa tetrapod, tribar, heksapod, dolor, dsb.
o Penentuan Elevasi Puncak
o Ho = 1.2 m
o T = 3.85 secon
o Panjang Gelombang (Lo) =
gT 2
2 π =
9 ,81 x (3 . 85)2
2 x (3 ,14 ) = 23.15 m
o Bilangan Irribaren =
Tgθ
( H / Lo )0. 5= Tg 33 .69
(1. 2/23 .15 )0. 5=2 . 928m
o Plot ke grafik
Stevie Andrean 100211060 Page 11
PERENCANAAN PELABUHAN
o Plot ke grafik didapatkan nilai
RuH
=0.85
o Nilai runup = Ru = 0.85 x H = 0.85 x 1.2 = 1.02
Elevasi Break Water dengan memperhitungkan tinggi kebebasan 0.5 m =
Stevie Andrean 100211060 Page 12
PERENCANAAN PELABUHAN
HWL + Ru + Tinggi Kebebasan = 3.97 + 1.02 + 0.5 =5.49 m
Free Board (Jagaan ) = ½ x Tinggi Gelombang = ½ x 1.2 = 0.6 m
Elevasi crest sesudah ditambah freeboard = 5.49 + 0.6 = 6.09 m
Kedalaman breakwater diambil kedalaman pada ujung kolam pelabuhan
yang direncakan sedalam 20 m
Tinggi Break Water = Kedalaman Break Water + Elevasi Crest = 20 + 6.09 =
26.09 m = 27 m
o Menentukan Berat Dari Unit Armour.
Rumus Hudson : W =
γ r . H3
K D (Sr−1 )3 .Ctg α
Dimana : W = Berat Unit Armour
γr = Specific Weight dari Unit Armour
H = Tinggi Gelombang (ft)
KD = Damage Cooficient
Sr = Specific Grafity dari Unit Armour
α = Sudut kemiringan Break Water
γw= Specifik Weight Air laut (Lbs/cuft)
Diketahui : Syarat pembuatan Break Water terpenuhi, yaitu :
Ho > H iijin = 1.2 m > 0.8 m
γr batu alam = 2.65 ton/m3
γr tetrapod = 2.4 ton/m3
γw = 1.03 ton/m3
Sr = 2.65/1.03 = 2.57 (Batu Pecah), 2.33 (Batu Pecah)
H = 1.2
θ = 1,5 dan KA (lapis lindung) = 1,04 (tetrapod) & 1,15 (batu alam)
KD = 8 (Tetrapod) , 4 (Batu Pecah)
Stevie Andrean 100211060 Page 13
PERENCANAAN PELABUHAN
Berat Unit Armour (Lapis Pelindung)
Lapisan I (Tetrapods) :
W =
2 . 4 x1 . 23
8 x(2 , 33−1 )3 x1,5 = 0.146ton
W1 = 0.146 x Fk = 0.146 x 1.5 = 0.2203 ton
W1 = 220.03 Kg
Lapisan I (Batu Pecah) :
W =
2. 65 x1 . 23
4 x (2 , 57−1 )3 x1,5 = 0.193 ton
W1 = 0.193 x Fk = 0.193 x 1.5 = 0.2902 ton
W1 = 290.2 Kg
W1 = W1t + W1b = 0.146 + 0.2203 =0.3663 ton
Lapisan II
W2 =
W 110 =
0 .366310 =0.03663 ton
W2 = 36.63 Kg
Lapisan III :
W3 =
W 1600 =
0 .3663600 = 0.0006105
W3 = 0.6105 Kg
o Menentukan Lebar Crest.
B = n . KA . ( W/ γr ) 1/3
n = jumlah unit armour (diketahui 3 lapis)
Lapis I : B1 = 3 . 1.04 . (0.3663 / 2.4)1/3 /2 + 3 . 1.15 . (0.3663 /
2.65)1/3 /2 = 1.725 = 1.8 m
Lapis II : B2 = 3 . 1.15 . (0.03663 / 2.65)1/3 = 0.827 m = 0.9 m
Stevie Andrean 100211060 Page 14
B
PERENCANAAN PELABUHAN
Lapis III : B3 = 3 . 1,15 . (0.0006105 / 2.65)1/3 = 0.211 m = 0.3 m
o Menentukan Tebal Lapisan Armour.
T = m . KA ( W/ γr ) 1/3
m = Jumlah armour -1 = n – 1 = 2
Lapis I : T1 = (2 . 1.04 (0.3663/2.4)1/3 + 2 . 1.15 (0.3663/2.65)1/3 )/2
= 1.14 m
Lapis II : T2 = 2 . 1.15 (0.03663/ 2.65)1/3 = 0.55198 m
o Menghitung Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Break Water.
Cotg θ = 1,5
1tg(θ ) = 1,5
tg θ = 0,6667 maka θ = 33,69˚
Lebar Dasar Break Water :
B =
(2) . T . BreakWater
tg .(33 , 69)o + Lebar Crest Lapis I
=
(2) x27 )tg (33 ,69 )o
+ 1.8 m
= 82.8 m = 83 m
a= Tinggi Break Water - t1 – t2
= 27 – 1.14 – 0.55198
= 25.3 m
Stevie Andrean 100211060 Page 15
PERENCANAAN PELABUHAN
b=
atg(θ ) =
25 . 3tg (33 ,69 ) = 37.95 m
c =√(a )2+(b )2 = √(25 .3)2+(37 .95)2
= 45.61 m
d=
0 .9−0 . 32 = 0.3 m
e= √(d )2+( t 2)2=√(0 . 3)2+(0 . 55198)2
= 0.628 m
f =
1. 8−0.92 = 0.45 m
g=√( f )2+( t 1 )2 √(0 . 45 )2+(1 . 14 )2
= 1.22 m
h=
(1,5 xH )+( Elevasicrest+ freeboard )sin(33 , 69 )o
=
(1 .5 . x 1 .2 )+(6 . 09)sin(33 , 69 )o
= 14.223 m
i = f + (
t 1tg (θ ) ) = 0.45 +
1 .14tg(33 . 69 ) = 2.16 m
j =
(1,5 xH )+( Elevasicrest+ freeboard )−t 1
sin(33 , 69 )o =
6 .78sin(33 .69) = 12.22 m
k = d + (
t 2tg (θ ) ) = 0.3 + (
0 . 55198tg(33 . 69 ) ) = 1.127 m
l = (
B−LebarcrestLap .32 ) – b = (
83−0 .32 ) – 37.95
= 3.4 m
m =
( ElevasCrest+Freeboard )+H−t 1sin θ =
6 .09+1. 2−1 .14sin(33 .69)
= 11.08 m
n=
( ElevasCrest+Freeboard )+Hsin θ =
6 .09+1 .2sin(33 .69)
= 13.14 m
o= (
TinggiBreakWatersin 33 .69 ) – n = (
27sin 33 . 69 ) – 13.14
= 35.53 m
Stevie Andrean 100211060 Page 16
PERENCANAAN PELABUHAN
Gaya-gaya yang bekerja pada break water adalah :
a. Akibat Beban Sendiri Break Water.
Menghitung Berat Sendiri Break Water :
- Lapisan I (Tetrapod + Batu Alam)
Luas = A1 + A2 + A3
A1 = (Lebar Crest Lap 1 + Lebar Crest Lap 2 + 2 x I x t1/2 =
= ( 1.8 + 0.9 + 2 x 2.16 x 1.14/2) = 5.16 m2
A2 = ( A1 ( I x sin 33.69)
= ( 5.16 x 2.16 x Sin 33.69) = 6.18 m2
A3 = m ( I x sin 33.69 )
= 11.08 ( 2.16 x sin 33.69) = 13.27 m2
Luas Total = 5.16 + 6.18 + 13.27 = 24.61 m2
Berat = 24.61 m² / 2 x (2.4 + 2.65) ton/m³
= 62.14 t/m
- Lapisan II Batu Alam
Luas = B1 + B2 + B3 + B4 + B5
B1 = (Lebar Crest Lap 2 + Lebar Crest Lap 3 + 2 x k x t2/2 =
= ( 0.9 + 0.3 + 2 x 1.127 x 0.55198/2) = 1.822 m2
B2 = ( Elevasi crest + freeboard)-t2-t1+(lebar crest lap 1 x 1/sin 33.69 x
e))
= ( 6.09 – 0.55198 – 1.14 +( 1.8/Sin 33.69 x 0.628) = 6.43 m2
B3 = ( 1.157 x (( Elevasi Crest + FreeBoard + H)-(t1+t2))/sin 33.69)
= 1.157 x 10.14 = 11.735 m2
B4 = ( n + o – h) ( l x sin 33.69)
Stevie Andrean 100211060 Page 17
PERENCANAAN PELABUHAN
= (13.14 +35.53 – 14.223 ) x (3.4 x sin 33.69) = 64.96 m2
B5 = ( O x (l x sin 33.69 )
= 35.53 x ( 3.4 x sin 33.69) = 67.008 m2
Berat Total = 1.822 + 6.43 + 11.735 + 64.96 + 67.008 = 151.955 m2
Berat = 151.955 m² x (2.65) ton/m³
= 402.68 ton/m3
- Lapisan III Batu Alam
Luas = [ (B-(2xl)+LebarCrest Lap 3 )]x a/2
= [((83-(2 x 3.4)) + 0.3]x
25 . 32
= 967.725 m²
Berat = 967.725 m² x (2.65) ton/m³
= 2564.47 t/m
Jadi, Gaya Akibat Berat Sendiri Break Water :
Σ W = W1 + W2 + W3
= 62.14 t/m + 402.68 t/m + 2564.47 t/m
= 3029.29 t/m
Untuk jalur selebar 1 m , Total Berat Break Water :
Σ W = 3029.29 t
b. Akibat Beban Gempa
Koofisien gempa diambil koofisien terkecil dari koofisien gempa = 0.3
Jadi, Beban gempa = 0.3 x 3029.29 t/m = 908.787 ton/m
Jadi, sepanjang 1 m = 908.757 ton
c. Akibat Angin
Fw = W . A . K dimana W = tekanan angin = c.v2
c = koef. Angin = 0,00256
v = kec. Angin = 18 m/s = 35 Knots
Stevie Andrean 100211060 Page 18
X1
X2
1.8
α
PERENCANAAN PELABUHAN
A = luas penampang Break Water
K = 1,3 (factor keamanan)
Tekanan Angin (W) = cv² = (0,00256) x (35)² = 3.136
x1 = (Elevasi Crest + freeboard) – H = 6.09 – 1.2 = 4.89 m
x2 =
x1tgα =
4 .89tg33 .69 = 7.33 m
A =
12 (Lebar Crest Lap 1 +( Lebar Crest Lap 1 + 2 x X2))x X1) =
12
(1.8 + (1.8 + 2 x x2))x x1
=
12 (1.8 + (1.8 + 2 . (7.33)) . 4.89 = 44.64 m²
Fw = 3.136 x 44.64 x 1.5
= 210.01 t/m
Jadi,
Total Gaya Vertikal :
Σ V = Akibat Berat Sendiri Break Water
= 3029.29 t/m
Total Gaya Horizontal :
Σ H = Akibat Beban Gempa + Beban Angin
= 908.757 ton/m + 210.01 t/m
= 1118.77 t/m
Kontrol Stabilitas Break Water .
a. Terhadap Geser
Stevie Andrean 100211060 Page 19
PERENCANAAN PELABUHAN
Syarat :
∑ V . tan φ
∑ H ≥ 1,5
3029 .29 x tan 33 . 691118 .77 ≥ 1,5
1.805 ≥ 1,5 . . . . . OK !!
b. Terhadap Guling
Syarat :
Mlawan guling
M guling > 2
Gaya Gempa + Angin dianggap bekerja pada tengah break
water.
»
125715 .5353406 .65 = 36.90 > 2 . . . . . OK!!
c. Terhadap Eksentrisitas
Syarat |e| < ē
ē = 1/6 . B = 1/6 . (83) = 13.83 m
|e| = B/2 - x
x−=
M netto
∑V=
M lawan guling − M guling
∑V= 125715 .535−3406 . 65
3029 .29=40 .37 m
|e| = (
832 ) - 40.37 = 1.13 m
|e| = 1.13 m < ē = 13.83 m ….. OK!
Kesimpulan : Dari kontrol stabilitas break water terhadap geser , guling
, eksentrisitas ternyata break water tersebut cukup aman !!
Stevie Andrean 100211060 Page 20
M guling = ΣH . (6.09/2) = 1118.77 x 3.045 = 3406.65 ton m
M lawan guling = ΣV . (83/2) = 3029.29 x 41.5 = 125715.535 ton m 83 m
6.09 mΣH
ΣV
PERENCANAAN PELABUHAN
REFRAKSI, DIFRAKSI, DAN REFLEKSI GELOMBANG
1) Refraksi Gelombang
Refraksi terjadi karena adanya pengaruh penambahan kedalaman laut.
Didaerah dimana kedalaman air lebih besar dari setengah panjang
gelombang, yaitu di laut dalam. Gelombang menjalar tanpa dipengaruhi
dasar laut. Tetapi di laut transisi dan dangkal, dasar laut mempengaruhi
gelombang. Di daerah ini apabila ditinjau suatu garis puncak gelombang
yang berada di air yang lebih dangkal akan menjalar dengan kecepatan
yang lebih kecil dari pada bagian air yang lebih dalam. Akibatnya garis
Stevie Andrean 100211060 Page 21
PERENCANAAN PELABUHAN
puncak gelombang akan membelok dan berusaha sejajar dengan garis
kedalaman laut. Garis orthogonal gelombang yaitu gais yang tegak lurus
dengan garis puncak gelombang dan menunjukan arah penjalaran
gelombang, juga akan membelok dan berusaha untuk menuju tegak
lurus dengan garis kontur dasar laut.
2) Difraksi Gelombang
Apabila gelombang datang terhalang oleh suatu rintangan, seperti
pemecah gelombang atau pulau maka gelombang tersebut akan
membelok disekitar ujung rintangan dan masuk di daerah terlindung
dibelakangnya. Dalam difraksi gelombang ini terjadi transfer energi
dalam arah tegak lurus penjalaran gelombang menuju daerh terlindung.
Apabila tidak terjadi difraksi daerah belakang rintangan akan tenang.
Tetapi karena proses difraksi maka daerah tersebut terpengaruh oleh
gelombang datang, transfer energi ke daerah belakang rintangan
menyebabkan terbentuknya gelombang di daerah tersebut. Meskipun
tidak sebesar diluar daerah terlindung.
3) Refleksi Gelombang
Gelombang yang membentur atau mengenai suatu bangunan akan
dipantulkan sebagian atau seluruhnya. Refleksi gelombang di dalam
pelabuhan akan menyebabkan ketidaktenangan di dalam perairan
pelabuhan. Fluktuasi muka air ini akan menyebabkan gerakan kapal
yang dihambat dan dapat menimbulkan tegangan yang besar pada tali
penambat. Untuk mendapatkan ketenangan di kolam maka bangunan-
bangunan yang ada di pelabuhan harus bias menyerap /
menghancurkan gelombang. Suatu bangunan yang mempunyai sisi
miring dan terbuat dari kumpulan batu akan bisa menyerap energi
gelombang lebih banyak disbanding bangunan tegak.
Perhitungan Difraksi, Refraksi, dan Refleksi
Stevie Andrean 100211060 Page 22
PERENCANAAN PELABUHAN
Refraksi Gelombang
Diketahui : - Tinggi gelombang = 1.2 m
- Periode Gelombang = 3.85 detik
- Arah Gelombang = 35˚
Arah datang gelombang pada salah satu titik misalnya : 3 m
Lo = 1.56 .(3.85)² = 23.1231 m
Co =
LoT =
23 .12313 .85 = 6.006
ms
dLo =
323 .1231 = 0.129
Untuk nilai
dLo diatas dari table A-1 didapat :
dLo = 0.129 L =
30 .16573 = 18.101 m
c =
LT =
18 .1013 .85 = 4.701
ms
sin a1 = (
C 1Co ) sin ao =
4 .7016 .006 x sin 35˚
a1 = 24.177˚
Jadi, koofisien refraksi :
Kr = √ Cos (ao )Cos(a1 ) = √ Cos 350
Cos 24 .1770 = 0.9475
Difraksi Gelombang
Jarak Break Water ke titik yang ditinjau, misalnya = 700 m
Lo = 1.56 T²
= 1.56 (3.85)² = 23.1231
dLo =
2023 .1231 = 0.864 m
Misalnya : kedalaman air dibelakang break water = 20 m
Maka dari table A-1 diperoleh :
Stevie Andrean 100211060 Page 23
PERENCANAAN PELABUHAN
dL = 0.86003 L =
200 .86003 = 23.25 m
Jarak ke titik A ke ujung rintangan : r = 700 m
rL =
70023 . 25 = 30.10 = gunakan nilai
rL terbesar yaitu = 10
Dengan menggunakan table 3.5 untuk nilai
rL = 10 = 10
Didapat θ = 125˚ dan β = 30˚ , sehingga koofisien refraksi k’ = 0.06
Refleksi Gelombang
x =
H r
H i dimana : Hr = Tinggi Gelombang refleksi Hi = Tinggi Gelombang datang = 1.2 m
x = koofisien refleksi = 0.06
Hr = x. Hi
= 0.06 . 1.2 m
= 0.072 m
Tipe Bangunan X
Dinding vertical dengan puncak
diatas air
Dinding vertical dengan puncak
terendam
0,7 – 1,0
0,5 – 0,7
Tumpukan batu sisi miring 0,3 – 0,6
Tumpukan blok beton
Bangunan vertical dengan peredam
energi
0,3 – 0,6
0,05 – 0,2
PERENCANAAN DIMENSI TAMBATAN (BERTHING)DAN KONSTRUKSI LAINNYA
Dari data diketahui bahwa kapal yang akan menggunakan fasilitas
pelabuhan adalah :
Stevie Andrean 100211060 Page 24
PERENCANAAN PELABUHAN
- Passenger : Volume = 30.000 GT
- Cargo : Volume = 30.000 DWT
- Container : Volume = 30.000 DWT
Rencana Kedalaman Perairan
Disesuaikan dengan kapal yang akan menggunakan pelabuhan tersebut.
Kedalaman pelabuhan ditetapkan berdasarkan Full Load Draft (max
draft) dari kapal yang tertambat dengan jarak aman / ruang bebas
sebesar 0,8 m sampai 1 m dibawah luas kapal. Taraf dermaga
ditetapkan antara 0,5 – 1,5 diatas muka air pasang sesuai dengan
besarnya kapal.
1. Container 30.000 DWT
Panjang = 237 m
Lebar = 30.7 m
Sarat = 11.6 m
Clearance ( Ruang bebas) = 1 m
Pasang surut = (HWS – LWS) = 3.97 – 1.55 = 2.42 m
Kedalaman perairan : h = tinggi kapal (sarat) + clearance +
pasang
surut + 1/3 ombak
= 11.6 + 1 + 2.42 + 1/3.(1.2)
= 14.42
Jadi :
Untuk kedalaman perairan diambil yang terbesar = 14.42 m
Untuk tinggi dermaga rencana =
14.42 m + Freeboard = (14.42 + 0.6)m = 15.02 m
= 16 m
Stevie Andrean 100211060 Page 25
Dermaga
Free Board 0.6 m
H = 16 m
Muka air rencana
Sarat kapal(draft)11.6 m
PERENCANAAN PELABUHAN
Rencana Tambatan / Panjang Dermaga
Dari data diketahui bahwa kapal yang akan menggunakan fasilitas
pelabuhan adalah :
- Passenger : 30.000 GT
- Cargo : 30.000 DWT
- Container : 30.000 DWT
Rumus untuk menghitung oanjang dermaga adalah sbb :
Dimana : n = jumlah tambatan
L = panjang kapal
I. Tambatan PASSENGER.
Stevie Andrean 100211060 Page 26
d = n x L + (n-1) x 50 + 2 x 50
Sumber :Pelabuhan Bambang Triadmojo, hal 166-167
d
50 50 5050 L L L
PERENCANAAN PELABUHAN
Tonnage kapal yang diramalkan adalah 600.000 orang /tahun.
Perhitungan jumlah tambatan yang dilakukan dengan cara analitis,
dengan asumsi :
- jumlah kapal perkapal
- jumlah kapal yang berkunjung pertahun =
60000030000 =20 buah
- jumlah kapal perhari =
20365 = 0.05 ≈ 1 kapal /hari
Dari hasil tersebut, diperlukan 1 buah tambatan.
Uk Panjang Dermaga : d = n . L + ( n – 1 ) . 50 + 2 . 50
d = 1 x 230 + ( 1 - 1 ) . 50 + 100 = 330 m
II. Tambatan CARGO.
Tonage kapal yang diramalkan adalah :
General cargo : 600.000 ton /tahun
jumlah kapal yang berkunjung pertahun =
600 . 00030 .000 = 20 buah
- jumlah kapal perhari =
20365 = 0,05 ≈ 1 kapal /hari
Dari hasil tersebut, diperlukan 1 buah tambatan.
Uk Panjang Dermaga : d = n . L + ( n – 1 ) . 50 + 2 . 50
d = 1 x 186 + ( 1 - 1 ) . 50 + 100 = 286 m
III. Tambatan CONTAINER.
Tonnage yang diramalkan :
Container : 650.000 ton/tahun
- jumlah kapal yang berkunjung pertahun =
650 . 00030 . 000 = 22 buah
- jumlah kapal perhari =
22365 = 0,06 ≈ 1 kapal /hari
Stevie Andrean 100211060 Page 27
1.5 B + 1.2 B 1.5 B + 1.2 B30.00
PERENCANAAN PELABUHAN
Dari hasil tersebut, diperlukan 1 buah tambatan.
Uk Panjang Dermaga : d = n . L + ( n – 1 ) . 50 + 2 . 50
d = 1 x 237 + ( 1 - 1 ) . 50 + 100 = 337 m
Kesimpulan
Jadi panjang dermaga diambil dari kapal rencana yaitu Container 30.000
DWT = 337 m
Dan untuk kapal Cargo dan Passenger panjang dermaga = 330 m
Approach Entranche Channel
Dredging, Borrow, dan Dumping Area adalah alur pelayaran yang dalam
hal ini menggunakan dua jalur untuk melayani kapal yang akan masuk ke
kolam pelabuhan.
Direncanakan kapal akan memutar dengan buritan menghadap laut lepas
ke dalam kolam dekat Break Water dengan bantuan arus dan angin,
kemudian kapal ditarik dengan kapal tunda untuk merapat ke dermaga.
o Menghitung lebar alur untuk 2 jalur
B = Lebar Kapal Draft = 11.6 m
L = Panjang Kapal
Diambil B yang terbesar diantara semua jenis kapal yang ada yakni
Kapal Container dengan B = 30.7 m & L = 237 m.
Stevie Andrean 100211060 Page 28
PERENCANAAN PELABUHAN
o Untuk lebar arus pelayaran dipakai rumus :
L = 1.5 B + (1.2s
d 1.5 ) B + 30.00 + (1.2s
d 1.5 ) B + 1.2 B
L = 1,5 (30.7) + 1.2 (30.7) + 30.00 + 1.5 (30.7) + 1.2 (30.7)
L = 195.78 m
(Perencanaan Pelabuhan S.Kramadibrata Hal 208)
o Untuk memutar kapal dipakai rumus :
d = 3 L = 3 ( 237) = 711 m
R = 1.5 L = 1.5 (237) = 355.5 m
o Buang Sauh (Waiting Cargo HeadLine)
Singgle = L + 6 Draft = 195.78 + 6 (11.6) = 265.38 m
Double = L + 4.5 Draft = 195.78 + 4.5 (11.6) = 247.98 m
Pengerukan
Pengerukan diperlukan bila kedalaman perairan dilokasi perairan lebih
kecil atau kurang dari kedalaman perairan rencana sesuai dengan ukuran
kapal yang akan berlabuh. Dari data/peta, lokasi pelabuhan yang
direncanakan memiliki kedalaman 0-7 m, sedangkan kedalaman perairan
yang dibutuhkan/ direncanakan untuk jenis kapal terbesar = 16 m.
Jadi perlu diadakan pengerukan.
Ware House/Transit Shed/Open Storage
Ware House :
Gudang yang digunakan untuk menyimpan barang dalam jangka waktu
yang lama.
Transit Shed :
Gudang yang digunakan untuk manampung barang-barang yang sifatnya
sementara, karena nantinya barang tersebut masih akan diteruskan
ketempat yang lain.
Open Storage :
Stevie Andrean 100211060 Page 29
Gambar Peti KemasL
W
A
B
PERENCANAAN PELABUHAN
Gudang untuk menampung barang-barang yang dianggap tidak
berbahaya dan cukup aman untuk hujan dan terik matahari.
Akan direncanakan gudang yang menampung jenis container (Peti Kemas).
1. Container = 600.000 ton / tahun
Barang /muatan kapal dalam bentuk container dapat ditampung
sebelumnya dalam Open Storage (Container Yard).
Volume Barang =
600 . 000365 = 1643.83 ton /hari
Luas Lapangan Penimbunan Container =
1643 .83 x 103 = 5479.5 m² =
5500 m2
Bentuk dan ukuran Peti Kemas menurut ISO adalah sebagai berikut :
Penyebut
anL W H A B
Kapasitas
(ton)40 ft
30 ft
20 ft
10 ft
40’0’’
29’11¾
”
19’10½
”
9’9¼”
8’0”
8’0”
8’0”
8’0”
39’41
8”
8’0”
8’0”
9’411
8”
8’0”
29’3¾”
19’2½”
8’0”
7’5”
7’5”
7’5”
7’5”
35
25
20
10
Stevie Andrean 100211060 Page 30
PERENCANAAN PELABUHAN
Ukuran Palet dan Peti Kemas :
URAIANPalet Peti Kemas
Kekuatan (Ukuran)
Pale
t
Kelas 5
Kelas 4
Kelas 3
Kelas 2
Kelas 1
1-(0,9x0,75)
1,5-(1,12x0,91)
2-(1,37x1,12)
2,5-(2,24x1,37)
3-(2,75x2,24)
-
-
-
-
-
Peti
Kem
as
PK uk.5 feet
PK uk.7 feet
PK uk.10 feet
PK uk.20 feet
PK uk.30 feet
PK uk.40 feet
-
-
-
-
-
-
5-
(2,24x1,46x2,44)
7-
(2,44x1,97x2,44)
10-
(2,44x2,99x2,44)
20-
(2,24x6,06x2,44)
25-
(2,24x9,13x2,44)
30-
(2,44x12,19x2,4
4)
Terminal Penumpang
Untuk merencanakan terminal penumpang dipakai aman pada kapal
penumpang yaitu:
Passenger boat 30.000 DT
Diasumsi : Kapasitas = 3000 orang
Jumlah Penumpang /tahun = 600.000 orang /tahun
Stevie Andrean 100211060 Page 31
PERENCANAAN PELABUHAN
Ditanya :
Perencanaan terminal penumpang = …….?
Penyelesaian :
Jumlah kapal yang berlabuh /berangkat =
600 . 0002 x 3000 = 100
Banyaknya kapal perhari : 100
360 = 0.277 ≈ 1 buah
Banyaknya penumpang sekali berlabuh / berangkat 1 x 3000 = 3000
orang
Diperkirakan setiap orang membutuhkan + 3 m² untuk senua kegiatan
di terminal.
Luas Lantai Terminal = 3000 orang x 3 m²
= 9000 m²
Rencana Jalan
Pada perencanaan penempatan jalan, intersection dari setiap jalur
jalan dibuat minimal, baik untuk jenis kendaraan yang sama maupun yang
berbeda, misalnya untuk tipe II dan Forklit.
Jalan untuk masuk kepelabuhan dibuat 2 jalur agar arus lalu lintas
tetap lancer dalam pelayanan penumpang maupun pengangkutan barang-
barang yang keluar masuk pelabuhan. Apabila dalam pelabuhan terdapat
rencana jalan kereta api, diusahakan tidak mangganggu jalur lalu-lintas yang
lain.
Perlengkapan Dermaga
Untuk seluruh pelabuhan, baik pelabuhan umum, pelabuhan cargo,
container maupun pelabuhan lainnya, diperlukan perlengkapan, baik untuk
usaha pengawasan maupun pemeliharaaan. Guna keperluan itu, maka perlu
adanya :
A. Kantor- kantor yang meliputi :
a. Kantor Syahbandar
Stevie Andrean 100211060 Page 32
PERENCANAAN PELABUHAN
b. Kantor Bea Cukai
c. Kantor Kesehatan
d. Kantor Imigrasi
e. Kantor Buruh Pelabuhan
f. Kantor Pelabuhan
B. Fasilitas-fasilitas pendukung, yang meliputi :
a. Suplai Air Bersih
b. Suplai Listrik
c. Jaringan Telekomunikasi
d. Suplai Bahan Bakar Minyak
e. Fasilitas Pemadam Kebakaran
f. Drainase dan Pembuangan Sampah
C. Prasarana pendukung lainnya :
a. Jaringan Jalan Raya dan Jalan Kereta Api
b. Kapal-kapal Kerja
c. Fasilitas Perbaikan Kapal
d. dll
Stevie Andrean 100211060 Page 33
PERENCANAAN PELABUHAN
REKAPITULASI TUGAS A
I. Lokasi Pelabuhan : “PELABUHAN MANADO”
- Kecepatan Angin = 35 knots = 18m/s
- Tinggi gelombang ijin = 0.8 m
- Beda Pasang Surut = 2.42 m
- Lebar kolam kapal = 711 m
II. Perhitungan Gelombang.
- Tinggi Gelombang = 1.2 m
- Tinggi Gelombang Pecah = 1.4688 m
- Energi Gelombang = 1765.8 Kg/det2
III. Perencanaan Break Water.
- Tinggi Break Water = 27 m
- Kedalaman Break Water = 83 m
IV. Perhitungan Sarana Lainnya.
- Panjang Dermaga / Tambatan :
o Untuk Container = 337 m
o Untuk Passanger dan Cargo = 330 m
- Kedalaman Perairan :
o Untuk Container = 16 m
Stevie Andrean 100211060 Page 34
PERENCANAAN PELABUHAN
- Lebar Alur Pelayaran = 195.78 m
- Gudang :
Luas Lapangan Penimbunan Container = 5500 m2
- Terminal :
Luas Lantai Terminal = 9000 m2
PEMILIHAN TIPE / BENTUK
STRUKTUR TAMBATAN
Dermaga adalah suatu bangunan pelabuhan yang digunakan untuk
merapat dan menambatkan kapal yang melakukan bongkar muat barang
dan menaik-turunkan penumpang.
Pemilihan tipe dermaga sangat dipengaruhi oleh kebutuhan yang akan
dilayani (dalam tugas ini dermaga yang melayani penumpang dan barang
seperti ; barang potongan dan peti kemas), ukuran kapal, arah gelombang
dan angin, kondisi topografi dan tanah dasar laut dan yang paling penting
adalah tinjauan ekonomi untuk mendapatkan bangunan yang paling
ekonomis.
Pada tugas ini perencanaan struktur tambatan / dermaga
menggunakan material beton bertulang yang dihitung dengan pengaruh
beban luar.
Beban luar yang bekerja terdiri atas 2 komponen, yaitu :
1. Gaya / beban horizontal, ini merupakan reaksi dari FENDER.
2. Gaya / beban vertikal, semua beban yang ada di atas dermaga.
Struktur penahan direncanakan terdiri atas konstruksi kelompok tiang
pancang (pile group) dan tembok penahan tanah (retaining wall). Dalam
Stevie Andrean 100211060 Page 35
PERENCANAAN PELABUHAN
perencanaan, poer dan plat lantai dermaga ditahan oleh kelompok tiang
pancang.
PERHITUNGAN GAYA - GAYA
YANG BEKERJA PADA STRUKTUR
A. CURRENT FORCE (Akibat Arus)
Seperti halnya angin, arus yang bekerja pada bagian kapal yang
terendam air juga kan menyebabkan terjadinya gaya pada kapal yang
kemudian diteruskan pada dermaga dan alat penambat. Besar gaya yang
ditimbulkan oleh arus diberikan oleh persamaan berikut ini :
a. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah haluan (sejajar
kapal)
Rumus :
R = 0.14 . S. V2 …….. Pelabuhan Bambang Triatmodjo, hal
173
di mana :
R = Gaya akibat arus (tonm)
S = Luas bagian kapal yang terendam air (m2)
V = Kecepatan arus = 0.10 m /det (ditentukan)
Untuk gaya Current Force (akibat arus) ini diambil ukuran kapal
Container 30.000 DWT dimana :
~ Panjang kapal = 237 m
~ Sarat kapal = 11.6 m
Stevie Andrean 100211060 Page 36
PERENCANAAN PELABUHAN
Maka :
S = luas kapal yang terendam air = 237 m x 11.6 m =
2749.2 m2
R = 0.14 x 2749.2 x (0.10)²
R = 3.848 tonm
b. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah sisi kapal (tegak
lurus kapal)
Rumus :
Dimana : ρ = rapat massa air laut = 1024 kg/m³ = 1.024
t/m³
c = koofisien tekanan arus = 1.3
v = kecepatan arus = 0.10 m/det (ditentukan)
B’ = S = Luas bagian kapal yang terendam air = 2749.2
m2
Jadi,
R = ½ . 1.024 t/m³ x 1.3 x (0.10m/det)2 x 2749.2 m²
R = 18.298 tonm
B. WIND PRESSURE (Akibat Angin)
Stevie Andrean 100211060 Page 37
R = ½ . ρ . c . v² . B’
R = ½ . ρ . c . v² . (A cos²θ + B sin²θ)
11.6 m
237 m
S = B'
PERENCANAAN PELABUHAN
Dimana : θ = sudut antara angin dan kapal = 55˚
c = koofisien tekanan arus = 1.3
A = luas proyeksi arah melintang
= (kedalaman-sarat) x lebar kapal terbesar
= (15.02 – 11.6) x 30.7 = 104.99 m²
B = luas proyeksi arah memanjang
= (kedalaman-sarat) x panjang kapal terbesar
= (15.02 – 11.6) x 237 = 810.54 m²
Jadi,
R = ½ x 1.024 t/m³ x 1.3 x (0.10 m/det)2 x (104.99 cos²55˚ +
810.54 sin²55˚)
R = 3.84 tonm
C. WAVE FORCE (Akibat Ombak)
Dimana : cMx,cMy = 1.3 (kooisien energi arah x dan y)
h (kedalaman) = 14.42 m
Wo (berat jenis air laut) = 1.024 t/m³
H (tinggi gelombang) = 1.2 m
D (sarat kapal) = 11.6 m (sarat kapal terbesar)
L (panjang gelombang) = 23.12 m
Fx adalah besarnya gaya akibat gelombang pada arah x terhadap dermaga
Stevie Andrean 100211060 Page 38
Fx =
c . Mx .sinh (2π .h
l). sinh(2 π
(h−d )l)
cosh (2 πhl)
.
π cos α8 . D² . Wo . H²
Fy =
c . My .sinh (2π .h
l) .sinh (2 π
(h−d )l)
cosh (2 πhl)
.
π sin α8 . D² . Wo . H²
PERENCANAAN PELABUHAN
Fy adalah besarnya gaya akibat gelombang pada arah y terhadap dermaga
Maka :
Fx =
1,3. sinh(2 π .14 . 42
23 . 12) .sinh (2π
(14 . 42−11.6 )23 .12
)
cosh (2 π . 14 . 4223 .12
).
π cos550
8 .(11.6)². (1.024) .
(1.2)²
= 7.09 ton
Fy =
1,3. sinh(2 π .14 . 42
23 . 12) .sinh (2π
(14 . 42−11.6 )23 .12
)
cosh (2 π . 14 . 4223 .12
) .
π sin 550
8 . (11.6)². (1.024) .
(1.2)²
= 10.137 ton
D. BERTHING FORCE (Akibat Benturan Kapal)
Kapal yang akan merapat ke dermaga akan membentur struktur
dermaga yang menimbulkan getaran-getaran yang nantinya akan diserap
oleh FENDER.
Besar energi yang ditimbulkan dapat dilihat dengan memakai rumus
sebagai berikut
Rumus :
Stevie Andrean 100211060 Page 39
Fy =10.137 tonm
Fx = 7.09 tonm
F
F = √( Fx )2+(Fy )2
= √(87 .14 )2+(124 .64 )2
= 12.37 tonm
Fx = Gaya akibat gelombang yang sejajar kapalFy = Gaya akibat gelombang yang tegak lurus kapal
PERENCANAAN PELABUHAN
E =
12
.w . v2
g
( Sumber : Perencanaan Pelabuhan Soedjono Karmadibrata, hal 316)
di mana : E = Energi kinetic ( ton meter )
g = Gravitasi bumi = 9.81 m/det2
V = Kecepatan kapal saat merambat (0.15) m/det
Untuk Container 30.000 DWT
W = Berat kapal ( W = Wa + D/T)
di mana :
Wa = π /4 . D2 . L . Wo
D = Sarat kapal = 11.6 m (kapal terbesar)
L = Panjang kapal = 237 m
Wo = Berat jenis air laut = 1.024 t/m3
D/T = Berat kapal = 30.000 DWT
jadi : Wa = π /4 . (11.6 )2 x 237 x 1.024 = 25648.03 Ton
maka :
W = 25648.03 + 30.000
= 55648.03 Ton
sehingga :
E =
55648 . 03 (0. 15 )2
2(9 .81) = 63.81 tm
Jadi gaya total yang bekerja dan akan di teruskan ke dermaga adalah :
F = 3.848 + 18.298 +4.953 + 12.37 + 63.81
F = 103.279 tonm
Stevie Andrean 100211060 Page 40
PERENCANAAN PELABUHAN
PERENCANAAN BOLDER dan FENDER
A. PERENCANAAN BOLDER
Bolder adalah alat pengikat. Kapal yang berlabuh ditambatkan ke
dermaga dengan mengikatkan tali-tali penambat ke bagian haluan, buritan
dan badan kapal. Tali-tali penambat tersebut diikatkan pada alat penambat
yang dikenal dengan bitt yang dipasang disepanjang sisi dermaga. Bitt
dengan ukuran yang lebih besar disebut dengan bollard (corner mooring
post) yang diletakkan pada kedua ujung dermaga atau ditempat yang agak
jauh dari sisi muka dermaga. (sumber : Pelabuhan, Ir. Bambang triatmodjo,
hal 209-210).
BOLLARD
Bollard digunakan selain untuk mengikat pada kondisi normal dan
pada kondisi badai, juga dapat digunakan untuk mengarahkan kapal
merapat dermaga atau untuk membelok/ memutar terhadap ujung dermaga.
Supaya tidak mengganggu kelancaran kegiatan di dermaga (bongkar muat
barang) maka tinggi bolder dibuat tidak boleh lebih dari 50 cm diatas lantai
Stevie Andrean 100211060 Page 41
PERENCANAAN PELABUHAN
dermaga. Bollard diperhitungkan untuk memikul beban tarik lateral yang
berupa momen. Beban lateral ini diteruskan pada tiang pancang lewat poer
pondasi.
Penulangan Bollard
Bollard diperhitungkan sebagai struktur yang oversteak yang memikul momen (beban lateral). Direncanakan memikul beban tarik lateral sebesar ( CONTAINER 30.000 DWT ) : F = 103.279 tonm
Momen Ultimate, Mu = 103.279 tm
* Faktor keamanan = 3
* Momen design (Mu) = 103.279 tm x 3 = 309.837 tm = 309837 kgm
= 30983700 kg cm
Mu = 309.837 tm = 3098370000 Nmm
fc’ = 22.5 MPa
fy’ = 240 MPa
β1 = 0.85
b = 80 cm
h = 80 cm
ø sengkang = 8 mm
ø utama = 32 mm
d’ = 20 mm
d = 780 mm
ρb =
0 .85 . fc ' . β 1fy
.600600+ fy = 0.064
Stevie Andrean 100211060 Page 42
PERENCANAAN PELABUHAN
ρ’ =
0 .85 . fc ' . β 1fy
.d 'd
600600−fy = 0.010034
ρ min =
1,4fy = 0.005833
diambil (ρ – ρ’) = 0.01
(As – As’) = 0,01 . b . d = 6000 mm²
x =
( As−As ' ). fy0 .85 . fc ' . β 1 . b = 110.72 mm
Mn1 = (As – As’).fy (d - ½ β1.x)
= 1055439360 Nmm
Mn1 < Mn ………..(OK)!!
Mn2 = Mn – Mn1 = 2042930640 Nmm
As’ =
Mn2fy .(d−d ' ) = 11200.277
As = 11200.277 + 6000 = 17200.277
Luas tulangan diameter 32 = 804.247 mm2
Jumlah Tulangan (n) =
As 'A = 13.92 ≈ 14 buah
AsA = 21.38 ≈ 22 buah
Jadi total tulangan yang digunakan adalah 22 32 mm untuk As
14 32 mm untuk As’
Kontrol jarak tulangan :
- selimut beton (t) : 2 cm
- keliling tulangan : . D = . (80 – 2) cm
= 235.61 cm
- jarak antar tulangan : 1/22 x 235.61 cm = 10.7 cm
- jarak bersih > 1.5 (lihat PBI ’71)
(10.7 – 2.0) cm > 1.5 x 3.2 cm
8.7 cm > 4.8 cm …………… Ok !!!
Stevie Andrean 100211060 Page 43
PERENCANAAN PELABUHAN
Tulangan pada POER
- Ukuran POER diambil : (80 x 80 x 40) cm3
- Tulangan susut minimum : 0,25 % x luas beton
= 0,0025 x 80 cm x 80 cm = 16 cm2
- Jumlah Tulangan (n) :
total tulangan1
4⋅π⋅D2
dimana : D = 19 mm
L = ¼ x x 192
= 283.528 mm
= 2.83 cm
Sehingga : n =
162.83 = 5.653 buah = 6 buah
Jadi dipakai tulangan 6 19 mm
- Jarak Tulangan :
b−2∗se limut betonn =
80−2∗23 cm = 25.33 cm
* Bagian atas dipasang tulangan 3 19
* Bagian bawah dipasang tulangan 3 19
* Tulangan pembagi digunakan 8 10
Stevie Andrean 100211060 Page 44
6 19
6 19
40 cm
8 10
80 cm
PERENCANAAN PELABUHAN
Gambar : Tulangan pada Poer
Panjang Penyaluran
Panjang penyaluran (panjang tulangan bollard) yang masuk pada POER
pondasi dihitung menurut PBI ’71 pasal 8.6 hal 74 untuk batang polos,
berlaku :
Rumus :
Ld = 0.14 x
A . σ *au
√σ 'bk 0.013D . *au
Dimana : D = tulangan = 32 mm
As = 804.248 mm2 = 8.04248 cm2
1. Mutu Beton K - 225 ; ' bk = 225 kg / cm2
2. Mutu Baja U - 32 ; *au = 2780 kg / cm2
maka : Ld = 0.14 x
8 .04248 * 2780
√225 0.013(3.2) x 2780
= 208.676 cm 115.648
cm….OK!
Jadi Ld diambil = 209 cm
BITT
Bitt digunakan untuk mengikat kapal pada kondisi cuaca normal. Jarak
dan jumlah minimum bitt untuk beberapa ukuran kapal diberikan dalam
table di bawah ini.
Tabel : Penempatan Bitt
Ukuran Kapal
(GRT)
Jarak Maksimum
(m)
Jumlah min/
tambatan
~ 2.000 10-15 4
2.001-5.000 20 6
5.001-20.000 25 6
20.001-50.000 35 8
50.001-100.000 45 8
Stevie Andrean 100211060 Page 45
PERENCANAAN PELABUHAN
(sumber : Pelabuhan, Ir. Bambang Triatmodjo, hal 210)
B. PERENCANAAN FENDER
Fender berfungsi sebagai bantalan yang ditempatkan di depan
dermaga. Fender akan menyerap energi benturan antara kapal dan
dermaga. Gaya yang harus di tahan oleh dermaga tergantung pada tipe dan
konstruksi fender dan defleksi dermaga yang diizinkan.
Fender juga melindungi rusaknya cat badan kapal karena gesekan
antara kapal dan dermaga yang disebabkan oleh gerak kapal waktu merapat
ke dermaga.
Fender harus dipasang sepanjang dermaga dan letaknya harus
mengenai badan kapal. Karena ukuran kapal berlainan, maka fender harus
dibuat agak tinggi pada sisi dermaga.
Pada perencanaan tugas ini digunakan fender dari karet (Bridgeston
Super Arch) tipe V.
Perencanaan Fender Untuk Dermaga
Stevie Andrean 100211060 Page 46
PERENCANAAN PELABUHAN
Gambar : Posisi kapal saat membentur fender
Data-data yang diperlukan :
- Berat jenis air laut (Wo) = 1.024 t/m3
- Kecepatan waktu merapat (V) = 0.15 m/det
(Pelabuhan Ir. Bambang Triatmodjo,hal 170)
- Gravitasi bumi (g) = 9.81 m/det2
Untuk CONTAINER 30000 DWT
- Panjang Kapal (L) = 237 m
- Lebar Kapal (B) = 30.7 m
- Berat Kapal (D/T) = 30.000
- Sarat (D) = 11.6 m
maka :
W = Wa + DWT
= (/4 . D2 . L . Wo) + DWT
Stevie Andrean 100211060 Page 47
PERENCANAAN PELABUHAN
= (/4 x (11.6)2 x 237 x 1.024) + 30.000
= 55648.03 ton
Sehingga :
E =
W . V2
2gsin2 α
E =
(55648 . 03)(0 . 15)2
2(9 .81 ) (sin2 10 )
= 1.92 tm
Energi yang diserap oleh sistem FENDER dan dermaga biasanya
ditetapkan ½ E atau 50% E, setengah energi lain diserap oleh kapal dan
air.
(sumber : Pelabuhan Bambang Triatmodjo, hal 205).
Jadi, EF = ½ x 1.92 tm= 0.96 tm
Bidang Kontak waktu kapal merapat = 0.08 . L
= 0.08 .237 m
= 18.96 m
Fender yang digunakan direncanakan sebanyak 2 buah, dimana setiap
fender menerima beban yang sama sebesar :
0 .922
tm =0.46 tm (digunakan fender karet seibu tipe
FV002-1-4)
E fender < E fender FV002-1-4 ( Energi =3.4 tm) ……………OK!!
0.46 < 0.51 tm .................OK !!
Dengan R = 8 ton
Stevie Andrean 100211060 Page 48
Catatan : D = sarat kapal L = panjang kapal Wo = berat jenis air laut (1.024 t/m³) D/T = berat kapal tonage W = berat seluruh kapal dengan muatannya Wa = massa kapal yang bermuatan penuh E = Energi yang diserap
PERENCANAAN PELABUHAN
PERENCANAAN KONSTRUKSI DERMAGA
Untuk struktur dermaga, lantai dermaga direncanakan menumpu di
atas tiang pancang (pile group).
TIANG PANCANG KELOMPOK (PILES GROUP)
Beban yang bekerja pada kelompok tiang pancang adalah beban
vertikal dan beban horizontal. Dalam mendisain, gaya horizontal diambil
gaya reaksi FENDER terbesar yaitu untuk CONTAINER 30000 DWT; dimana
untuk FENDER tipe FV002-1-4 dengan R = 8 ton.
Tinjau sekelompok tiang pancang :
Stevie Andrean 100211060 Page 49
PERENCANAAN PELABUHAN
- Lebar dermaga yang didukung oleh piles group = 17 m
( Direncanakan)
- Panjang dermaga total = 711 m
- Ukuran tiang pancang = ( 50 x 50 ) cm2
- Jarak tiang pancang arah memanjang = 3.0 m
( Direncanakan)
- Beban hidup pada apron diambil = 0.5 t/m2
( Direncanakan)
- R (gaya yang dapat dipikul oleh fender) = 8 ton
- Luas apron yg dipikul tiang pancang kelompok = 17 x 711 = 12087
m2
Gambar : Kelompok tiang pancang
Menghitung Tiang Pancang yang Ditanam
Data :
Kedalaman 0 – 4 4 – 6 6 – 8 8 – 10
N 4 6 7 9
Stevie Andrean 100211060 Page 50
R
1 m 3 m 1 m
11 m
13 m
9 m 7 m 5 m
3 m
14.42 m
PERENCANAAN PELABUHAN
Untuk perhitungan dapat dilihat pada CRITICAL FOR PORT & HARBOUR
FACILITIES IN JAPAN dan TECHNICAL STANDART FOR PORT IN INDONESIA
1980
Dimana :
N pada kedalaman (
1β ) = N
Kh = 0.15 N
Untuk perencanaan konstruksi dermaga dipakai mutu beton = K225
E = 9600 √σ ' bk = 9600 √225 = 144000 kg/cm4
I =
112 b . h3 =
112 50 . 503 = 520833.33 cm4
Rumus :
=
4 √ Kh⋅D4 EI
Untuk N = 4
=
4 √ (0 .15∗4 )∗504(144000 )(520833. 33 ) = 0.003162
1β =
10 .003162 = 316.26 cm = 3.1626 m
Untuk N = 6
=
4 √ (0 . 15∗6)∗504(144000 )(520833. 33 ) = 0.0035
1β =
10 .0035 = 285.71 cm = 2.8571 m
Untuk N = 7
Stevie Andrean 100211060 Page 51
PERENCANAAN PELABUHAN
=
4 √ (0 ,15∗7)∗504(144000 )(520833. 33 ) = 0.003637 cm
1β =
10 .003637 = 274.95 cm = 2.7495 m
Untuk N = 9
=
4 √ (0 , 15∗9)∗504(144000 )(520833. 33 ) = 0.003873 cm
1β =
10 .003873 = 258.20 cm = 2.5820 m
Letak
1β (kedalaman) diambil dari harga terbesar, yaitu
1β = 3.1626
m.Berada di antara (0 – 4) meter. Jadi tiang pancang di asumsikan terjepit
pada kedalaman 3.162 meter, dan harus ditanam pada kedalaman
minimal :
h =
3β =
30 .003162 = 948.77 cm = 9.488 m
catatan :ini dari VIRTUAL GROUND SURFACE (VGS) yaitu : permukaan
tanah sesungguhnya
Gaya Pada Tiang Pancang
Disain gaya horizontal adalah reaksi R = 8 ton, gaya horizontal ini
dimisalkan bekerja pada kelompok tiang pancang yang dipancang.
Stevie Andrean 100211060 Page 52
R
1 m 3 m 1 m
PERENCANAAN PELABUHAN
Gambar : Kelompok tiang pancang
Rumus :
Khi =
12 EI
( hi+ 1β)3
dimana : hi = panjang tiang pancang
= kedalaman perairan + panjang tiang pancang
yang masuk kedalam tanah
hA = (13 + 9.488) = 22.488 m
KhA =
12(144000 )(520833 . 33 )(2248 .8+316 .2 )3
= 53.331 kg/cm
hB = (11+ 9.488) = 20.488 m
KhB =
12(144000 )(520833 . 33 )(2048 .8+316 .2 )3
= 68.04 kg/cm
hC = (9 + 9.488) = 18.488 m
KhC =
12(144000 )(520833 . 33 )(1848 .8+316 .2 )3
= 88.7 kg/cm
hD = (7+ 9.488) = 16.488 m
Stevie Andrean 100211060 Page 53
7 m
9 m
11 m
13 m 5 m
3 m
14.42 m
PERENCANAAN PELABUHAN
KhD =
12(144000 )(520833 . 33 )(1648 .8+316 .2 )3
= 118.62 kg/cm
hE = (5+ 9.488) = 14.488 m
KhF =
12(144000 )(520833 . 33 )(1448 .8+316 .2 )3
= 163.90 kg/cm
hF = (3 + 9.488) = 12.488 m
KhG =
12(144000 )(520833 . 33 )(1248 .8+316 .2 )3
= 234.8 kg/cm
Maka :
Khi = [ 53.331 + 68.04 + 88.7 + 118.62 + 163.90 + 234.8 ] kg/cm
= 727.39 kg/cm
Rumus :
HA =
53 .331727 . 39
∗8000=586 . 54kg
HB =
68 . 04727 . 39
∗8000=748 . 31kg
HC =
88 . 7727 . 39
∗8000=975 . 54kg
HD =
118. 62727 . 39
∗8000=1304 .60kg
HE =
163 . 9727 . 39
∗8000=1802 .60kg
HF =
234 . 8727 . 39
∗8000=2582 .38kg
Momen Yang Terjadi Akibat Gaya Horizontal :
Stevie Andrean 100211060 Page 54
Hi= Khi
∑ Khi∗R
PERENCANAAN PELABUHAN
M = 1/2(hi+1/ β ) Hi 1/ β = 3.162 m
MA = 0.5*( 13 + 3.162 )* 586 . 54 = 4739.82 kgm
MB = 0.5*( 11 + 3.162 )* 748 .31 = 5298.78 kgm
MC = 0.5*( 9 + 3.162 )* 975 . 54 = 5932.25 kgm
MD = 0.5*( 7 + 3.162 )* 1304 .6 = 6628.67 kgm
ME = 0.5*( 5 + 3.162 )* 1802 .6 = 7356.41 kgm
MF = 0.5* (3 + 3.162 )* 2582 .38 = 7956.32 kgm
Maka, untuk desain tulangan digunakan Mmaks = 7956.32 kgm
Perhitungan Efisiensi Tiang Pancang
Perhitungan daya dukung tanah untuk Pondasi Tiang Pancang adalah :
Rumus :
qult = Qujung + Qgesekan
Diketahui :
Data : C = 0 (tanah pasir)
= 1.24 t/m3
= 45o
= Lebar tiang pancang = 50 cm = 0.5 m
Atiang = 0.5 x 0.5 = 0.25 m2
Perhitungan Q terhadap beban di atasnya
Stevie Andrean 100211060 Page 55
PERENCANAAN PELABUHAN
Qgesk
Qujung
Jenis pasir adalah pasir lepas ( di laut )
Untuk pasir lepas , Dc = 10 d ; dimana d = diameter = 0.50
m
Dc = 10 (0.50) = 5.0 meter
PV = . L
= 1.24 t/m3 x 5 m
= 6.2 t/m2
Luas PV diagram :
LI (bagian segitiga) = ½ (5 m) (6.2 t/m2) = 15.5
t/m
LII (bagian persegi) = 4.488 m x 6.2 t/m2 =
27.8256 t/m Total
= 43.3256 t/m
Maka :
Qujung = qujung x Aujung qujung = PV. Nq
Dengan = 450 maka diperoleh Nq = 173.3
Stevie Andrean 100211060 Page 56
PV DIAGRAM
= 1.24 = 450
L
II
I
PV
9.488 m
Dc = 5.0 m
PERENCANAAN PELABUHAN
Nilai k didapat dengan rumus k = 1 + tan2()
k = 1 + tan2(45)= 2
Jadi :
qujung = 6.2 t/m2 x 173.3 = 1074.46 t/m2
Aujung = (0.5 m x 0.5 m) = 0.25 m2
Sehingga :
Qujung = 1074.46 t/m2 x 0.25 m2
= 268.61 ton
Qgesekan = K tg x Keliling x luas PV diagram
Tg = 0.45 (untuk beton)
Keliling = 2*π *r = 2*3.14*0.25 =
1.57 m
Stevie Andrean 100211060 Page 57
PERENCANAAN PELABUHAN
Qgesekan = (2) (0.45) x 1.57x 43.3256
= 61.21 ton
Jadi :
qult = Qujung + Qgesekan
= 268.61 ton + 61.21 ton
= 329.82 ton
Diambil Faktor Keamanan (FK) = 2
Sehingga didapat Qizin = 659.64 ton
Mencari Daerah Aman Retainning Wall (Tembok Penahan Tanah)
Untuk mencegah berkurangnya kekuatan tiang pancang, maka dipasang
RIP – RAP sampai batas daerah aman Retainning Wall.
Rumus :
= Arc tg Kh’
dimana :
Kh’ =
γγ−1
⋅Kh;
Kh = Koefisien Gempa = 0.05
= 1.24 t/m3
= 450
=
1.24(1 .24 )−1
⋅(0 .05 )= 0.258
jadi : = Arc tg Kh’
= Arc tg (0.258)
= 14.460
Letak daerah aman
- = 450 – 14.460
= 30.53 0
Stevie Andrean 100211060 Page 58
PERENCANAAN PELABUHAN
Gambar : Letak Daerah Aman
Penulangan Tiang Pancang
Stevie Andrean 100211060 Page 59
Retainning Wall
-
PERENCANAAN PELABUHAN
Gaya yang bekerja dan yang diperhitungkan adalah beban vertikal dan
momen maksimum, yaitu pada kepala tiang pancang.
Diketahui :
Total gaya vertikal = Q = N = 659.64 ton = 659640 kg =
6596400 N
Mmaks = 7956.32 kgm
Ukuran Tiang Pancang : (50 x 50) cm
Ukuarn Balok : (30 x 50) cm
Eksentrisitas
e =
MuNu =
7956 .32 659640 = 0.012 m =12 mm
Luas Pile, Ac = 500*500 = 250000 mm2
Kuat Tekan Beton = 22.5 MPa
Fy = 240 MPa
Stevie Andrean 100211060 Page 60
PERENCANAAN PELABUHAN
Dari grafik dan tabel perhitungan beton bertulang diperoleh
fc’ = 22.5 MPa → ρ = 0.0176 ( Hasil Interpolasi)
Luas Tulangan As = ρ *Ac = 0.0176*250000 = 4400 mm2
Digunakan 16φ19 ( As ada = 4536.32 mm2 ) 4536.32 > 4400 OK!!!
Perhitungan Tulangan pada Balok Penghubung Antar Tiang Pancang
Analisa Pembebanan :
o Akibat Beban Mati :
Beban Plat Poer : 3 x 0.2 x 2400 =1440 Kg
m
Beban Balok : 0.3 x 0.5 x 2400 = 360 Kg
m
DL = 1800 Kg
m
o Akibat Beban Hidup :
LL = 3 x 250 Kg
m2 = 750
Kgm
Jadi, qu = 1.2 DL + 1.6 LL
= 3360 Kg
m
Momen yang terjadi :
Stevie Andrean 100211060 Page 61
124
110
110
111
110
124
111
116
116
A B C ED
PERENCANAAN PELABUHAN
Momen tumpuan Ujung = 1
24 q . l2 = 1
24 . 3360 . 32 = 1260 Kg m
Momen tumpuan Ujung =
110 q . l2 =
110 . 3360 . 32 = 3024 Kg m
Momen lapangan Ujung = 1
11 q . l2 = 1
11 . 3360 . 32 = 2749.09 Kg m
Momen lapangan Ujung =
116 q . l2 =
116 . 3360 . 32 = 1890 Kg m
Untuk Perencanaan digunakan momen desain :
M Tumpuan = 3024 Kgm = 3024 . 104 Nmm
M Lapangan = 2749.09 Kg m = 2749.09 . 104 Nmm
Stevie Andrean 100211060 Page 62
PERENCANAAN PELABUHAN
DESAIN TULANGAN BALOK
1. PENULANGAN PADA DAERAH TUMPUAN
M data : Mmax = 3024 kgm
Mu = 1.5 x 3024
= 4536 kgm
= 45360000 Nmm
fc' = K225 = 225 kg/cm2
= 22.5 MPa
fy = 2400 kg/m2
= 240 MPa
d' = 5 cm = 50 mm
d = 50 cm - 5 cm
= 45 cm = 450 mm
Es = 200000 Mpa
* Menghitung Tulangan BALANCE
Rumus :
Xb =
0. 003
0 .003+ fyEs
⋅d
=
0 . 003
0 .003+ 240200000 . 450 = 321 mm
Ab = 1 . Xb ; untuk fc' = 22.5 MPa < 30 MPa
di mana :
Stevie Andrean 100211060 Page 63
30 cm
50 cm
PERENCANAAN PELABUHAN
1 = 0.85
Ab = 0.85 . 321 cm = 273.2 mm
Asmax = 0,75 * Ab
= 0.75 * 273.2 = 204.75 mm
T = C
As1 . fy = 0.85 . fc' . b . Asmax
As1 . 240 = 0.85 . 22.5 . 300 . 204.75
As1 = 4894.80 mm 2
* Kekuatan Nominal Penampang
Rumus : Mn1 = As1 . fy . (d -
Asmax
2 )
= 4894.80 . 240 (450 -
204 . 752 )
= 408373555.1 Nmm
Muφ =
45360000 0 .85 = 53364705.88 Nmm
M2 =
Muφ - M1 = 53364705.88 Nmm - 408373555.1 Nmm
= -355008849.2 Nmm
Karena negatif maka tidak perlu tulangan tekan
Untuk Tarik, Gunakan Tulangan 7 φ 32 mm ⇒ As = 7*(1/4)* π *(322)
= 5629.68 mm2 > 4894.8 mm2…
ok!
Stevie Andrean 100211060 Page 64
PERENCANAAN PELABUHAN
2. PENULANGAN PADA DAERAH LAPANGAN
M data : Mmax = 2749.09 kgm
Mu = 1.5 x 2749.09
= 4123.635 kgm
= 41236350 Nmm
fc' = K225 = 225 kg/cm2
= 22.5 MPa
fy = 2400 kg/cm2
= 240 MPa
d' = 5 cm = 50 mm
d = 50 cm - 5 cm
= 45 cm = 450 mm
Es = 200000 Mpa
* Menghitung Tulangan BALANCE
Rumus :
Xb =
0. 003
0 .003+ fyEs
⋅d
=
0 . 003
0 .003+ 240200000 . 450 = 321 mm
Ab = 1 . Xb ; untuk fc' = 22.5 MPa < 30 MPa
di mana :
1 = 0.85
Ab = 0.85 . 321 cm = 273.2 mm
Stevie Andrean 100211060 Page 65
30 cm
50 cm
PERENCANAAN PELABUHAN
Asmax = 0,75 * Ab
= 0.75 * 273.2 = 204.75 mm
T = C
As1 . fy = 0.85 . fc' . b . Asmax
As1 . 240 = 0.85 . 22.5 . 300 . 204.75
As1 = 4894.80 mm 2
* Kekuatan Nominal Penampang
Rumus : Mn1 = As1 . fy . (d -
Asmax
2 )
= 4894.80 . 240 (450 -
204 . 752 )
= 408373555.1 Nmm
Muφ =
41236350 0 .85 = 48513352.94 Nmm
M2 =
Muφ - M1 = 48513352.94 Nmm - 408373555.1 Nmm
= -359860202.2 Nmm
Karena negatif maka tidak perlu tulangan tekan
Untuk Tarik, Gunakan Tulangan 7 φ 32 mm ⇒ As = 7*(1/4)* π *(322)
= 5629.68 mm2 > 4894.80 mm2…
ok!
Stevie Andrean 100211060 Page 66
3.0 m
3.0 m
LyLx = 1
Ly
Lx
PERENCANAAN PELABUHAN
PERHITUNGAN PENULANGAN PLAT LANTAI DERMAGA
* Tebal Plat = 20 cm
* Pembebanan di tinjau per-satu meter :
1. Beban Hidup (LL) = 2.0 t/m2 * 1 m = 2 t/m
2. Beban Mati (DL) = 0.20 m * 2.4 t/m3 * 1 m = 0.48 t/m
qu = 1.2 DL + 1.4 LL = 1.4 ( 0.48 ) + 1.7 ( 2 ) = 4.072 t/m
Asumsi : Plat dianggap terjepit Elastis pada ke empat sisinya oleh balok
yang ada (Type II. PBI - 71. hal 203
l y
l x
=33=1
plat 2 arah (panel tipe II)
Perhitungan momen :
Stevie Andrean 100211060 Page 67
PERENCANAAN PELABUHAN
Keempat sisinya menerus. tabel tipe II
MLx = + 0.001 * qu * l x2* 21
= + 0.001 * 4.072 * ( 3.0 )2 * 21
= + 0.7696 tm
MLy = + 0.001 * qu * l x2 * 21
= + 0.001 * 4.072 * ( 3.0 )2 * 21
= + 0.7696 tm
Mtx = -0.001 * qu * l x2 * 52
= -0.001 * 4.072 * ( 3.0 )2 * 52
= -1.905 tm
Mty = -0.001 * qu * l x2 * 52
= -0.001 * 4.072 * ( 3.0 )2 * 52
= -1.905 tm
Jadi momen desain tulangan arah X = Y untuk :
# Tumpuan : Mdesain = 1.905 tm
# Lapangan : Mdesain = 0.7696 tm
Stevie Andrean 100211060 Page 68
PERENCANAAN PELABUHAN
1. PENULANGAN PADA DAERAH TUMPUAN
M 8 φ 16 mm
4 φ 16 mm h = 200 mm
sengkang φ 8 mm
b = 1000 mm
data-data :
Mdesain = 1.905 tm = 19050000 Nmm
fc' = 22.5 MPa
fy = 240 MPa
h = 20 cm = 200 mm
d' = 5 cm = 50 mm
d = 200 mm - 50 mm = 150 mm
Es = 200000 Mpa
* Menghitung Tulangan BALANCE
Rumus :
Xb =
0. 003
0 .003+ fyEs
⋅d
=
0 . 003
0 .003+ 240200000 . 150 = 107.142 mm
Stevie Andrean 100211060 Page 69
PERENCANAAN PELABUHAN
εsb= fy
Es=240
200000=0. 0012
Xada = 0.75 * Xb = 0.75 * 107.142 = 80.35 mm
X = 1 * Xada
di mana :
1 = 0.85 untuk fc' < 30 MPa
a = 0.85 * 80.35 mm = 68.30 mm
T = C
C = As1 . fy ⇒ ( As1 = 8 * ¼ * π * φ2= ¼ * π * ( 16 )2 = 1609
mm2 )
C = 1609 * 240
= 386160 Nmm
∑ M =0
Mn1 = C * ( d – 0,5 * a )
= 386160 * ( 150 – 0.5 * 68.30 ) = 44736636 Nmm
Cek :
Mn1 <
Muφ ( Syarat tulangan rangkap )
Muφ =
190500000 .85 = 22411764.71 Nmm
Mn1 = 44736636 Nmm >
Muφ = 22411746.71 Nmm
→ Tulangan tekan tidak leleh
Walaupun demikian, demi keamanan tetap di pasang tulangan tekan.
Stevie Andrean 100211060 Page 70
PERENCANAAN PELABUHAN
Kontrol Jarak dan Lebar :
8 * φ * + 7 * jarak tulangan + selimut beton < b
8 * 1.6 cm + 7 * 11 cm + 5 cm < 100 cm
94.8 cm < 100 cm …………… OK
2. PENULANGAN PADA DAERAH LAPANGAN
M 4 φ 16 mm
6 φ 16 mm h = 200 mm
sengkang φ 8 mm
b = 1000 mm
data-data :
Mdesain = 0.7696 tm = 7696000 Nmm
fc' = 22.5 MPa
fy = 240 MPa
h = 20 cm = 200 mm
d' = 5 cm = 50 mm
d = 200 mm - 50 mm = 150 mm
Es = 200000 Mpa
* Menghitung Tulangan BALANCE
Rumus :
Xb =
0. 003
0 .003+ fyEs
⋅d
Stevie Andrean 100211060 Page 71
PERENCANAAN PELABUHAN
=
0 . 003
0 .003+ 240200000 . 150 = 107.142 mm
εsb= fy
Es=240
200000=0. 0012
Xada = 0.75 * Xb = 0.75 * 107.142 = 80.35 mm
X = 1 * Xada
di mana :
1 = 0.85 untuk fc' < 30 MPa
a = 0.85 * 80.35 mm = 68.30 mm
T = C
C = As1 . fy ⇒ ( As1 = 6 *¼ * π * φ2= ¼ * π * ( 16 )2 = 1207 mm2
)
C = 1207 * 240
= 289680 Nmm
∑ M =0
Mn1 = C * ( d - 0.5 * a )
= 289680 * ( 150 – 0.5 * 68.30 ) = 33559428 Nmm
Cek :
Mn1 <
Muφ ( Syarat tulangan rangkap )
Muφ =
76960000 .85 = 9054117.647 Nmm
Mn1 = 33559428 Nmm >
Muφ = 9054117.647 Nmm
Stevie Andrean 100211060 Page 72
PERENCANAAN PELABUHAN
→ Tulangan tekan tidak leleh
Walaupun demikian, demi keamanan tetap di pasang tulangan tekan
Stevie Andrean 100211060 Page 73