ANALISIS PERBAIKAN STRUKTUR DERMAGA DENGAN TIANG MIRING DAN BRESING

(1)

ANALISIS PERBAIKAN STRUKTUR DERMAGA DENGAN TIANG

MIRING DAN BRESING

Bonifacius Jovianto,*

1

Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok, Depok, 16424, Jawa Barat

E-mail: jovi_pop2@yahoo.com

Abstrak

Penelitian ini membahas tentang kinerja perbaikan dermaga dengan opsi penambahan tiang miring dan bresing dari batang prategang. Struktur dermaga dan perbaikannya dimodelkan sesuai dengan data hasil penyelidikan lapangan dan validasi permodelan tanah berdasarkan simpangan terukur. Penelitian dilakukan dalam dua fase, terdiri dari penyesuaian simpangan struktur model dengan simpangan terukur pada kondisi sesungguhnya untuk mendapatkan konstanta kekakuan pegas tanah sebagai validasi struktur model dengan struktur eksisting pada fase pertama dan permodelan struktur dermaga eksisting dengan penambahan komponen perbaikan untuk mendapatkan efek penambahan komponen perbaikan yang ditinjau dari beberapa parameter pada fase kedua. Variasi model perbaikan terdiri dari inklinasi dan dimensi tiang miring, serta bentuk bresing dan gaya prategang. Parameter desain yang ditinjau berupa karakteristik dinamik struktur dan responnya terhadap beban gravitasi dan lateral. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan tiang miring dan bresing dalam arah memanjang dermaga lebih efektif untuk memperkecil simpangan struktur. Inklinasi tiang miring merupakan faktor dominan yang mempengaruhi simpangan sedangkan dimensi tiang miring dan gaya prategang mempengaruhi rasio tegangan.

Kata Kunci : bresing, dermaga, tiang miring, fluktuasi gaya dalam, konstanta pegas tanah, perilaku struktur, rasio tegangan, simpangan

Abstract

This study discussed about performance of pier structural reparation by adding batter piles and bracing of prestressed bars. Pier structur and it’s repairs was modeled according to the data of field investigation and validation of earth model according to measured displacement. Study was done in two phase, consisted of adjustment of displacement measured in structural model with displacement measured in existing structural in order to get earth spring constant as a validation for structural model with the real structural in first phase and modeling existing pier structural in addition of repair component to measure the effect of additional repair component that will be observed from several parameter in second phase. Variation of repairation model consisted of inclination and dimension of batter pile, bracing shape and it’s prestress force. Reviewed design parameter was structural dynamic characteristics and structural response due gravitation and lateral load. Study results showed that addition of batter piles and bracing in the long side of pier was more effective to reduce structural displacement. Inclination of batter piles was significant factor to affect structural displacement, while dimension of batter pile and prestress force affecting stress ratio mostly.

Key Words : batter pile, bracing, displacement, earth spring constant , inner force fluctuation, pier, stress ratio, structural behavior

(2)

Pendahuluan

Dalam menunjang fungsinya, pelabuhan harus didesain kuat dan aman sehingga dapat digunakan dalam kondisi layan (servicibility) yang dapat menunjang segala aktivitas manusia dan peralatan di atas pelabuhan. Kondisi layan ini dinilai dari kenyamanan manusia beraktivitas secara normal di atas pelabuhan, tanpa harus khawatir akibat adanya goyangan yang bisa diakibatkan oleh arus, angin dan bertambatnya kapal pada pelabuhan, ataupun lendutan pada struktur akibat pembebanan vertikal. Gaya yang bekerja pada pelabuhan akan ditahan oleh

komponen struktural pelabuhan.

Komponen struktural utama pelabuhan

adalah dermaga yang merupakan

komponen utama yang menjadi pusat kegiatan manusia dan bertambatnya kapal yang beraktivitas pada pelabuhan. Dermaga dalam menjalankan fungsinya, memiliki komponen struktural balok, pelat, dan pondasi, yang dibantu dengan fasilitas pendukung lainnya seperti mooring dolphin dan fender. Keseluruhan komponen harus didesain agar tidak gagal secara struktural.

Dalam kasus dermaga pada sungai Siak di Riau, dermaga didesain secara fungsional sebagai dermaga minyak yang dapat menjadi tempat bertambat kapal tanker minyak 3,500 DWT. Namun, pada

masa serah terima sebelum dermaga difungsikan, dermaga sudah mengalami gangguan dalam kondisi layan. Mooring Dolphin yang terhubung dengan dermaga mengalami pergoyangan sejauh 9 cm ketika menerima gelombang air sungai yang disebabkan oleh Speedboat yang melewati sungai Siak. Maka, diperlukan analisis perbaikan struktur dermaga untuk melakukan perkuatan dermaga untuk dapat menjalankan fungsinya.

Tinjauan Teoritis

Suatu struktur dermaga didesain untuk dapat berperilaku baik dalam kondisi dibebani beban lateral berupa gaya gempa, gaya sandar dan gaya tambat yang ditimbulkan oleh kapal, arus, dan angin serta gaya gelombang yang menerpa struktur dermaga.

a. Gaya yang membebani struktur dermaga

 Gaya Sandar Kapal

Pada saat kapal datang merapat pada dermaga dengan kecepatan tertentu maka akan terjadi gaya kontak antara kapal dan dermaga yang disebut dengan gaya sandar (berthing forces)

... (1)

Dimana :

(3)

V = komponen tegak lurus sisi dermaga dari kecepatan kapal pada saat membentur dermaga (m/detik)

W = displacement (berat) kapal g = percepatan gravitasi (m/detik2) Cm = koefisien massa

Ce = koefisien eksentrisitas

Cs = koefisien kekerasan (diambil 1) Cc = koefisien bentuk dari tambatan (diambil 1) Dimana : ... (2) Dimana : ... (3) Dimana :

Cb = koefisien blok kapal d = draft kapal (m) B = lebar kapal (m) Lpp = panjang garis air (m) γo = berat jenis air laut (ton/m3) Panjang garis air (Lpp) dapat dihitung dengan rumus :

Sementara itu

... (4) Dimana :

l = jarak sepanjang permukaan air dari pusat berat kapal sampa titik sandar kapal (m)

r = jari – jari putaran disekeliling pusat berat kapal pada permukaan air (m)

dengan titik kontak antara kapal dengan struktur yang ditumbuk dapat dihitung dengan rumus :

Dermaga : l = ¼ Loa (m) Dolphin : l = 1/6 Loa (m)

Gambar 1 Jari-jari putaran di sekeliling pusat berat kapal (Bambang Triatmodjo,

2009)

_{Gaya Tambat Kapal}

Kapal yang bertambat sementara diikatkan kepada alat penambat (bollard) menimbulkan gaya tarik pada dermaga yang ditimbulkan oleh angin dan arus

1. Gaya Tambat Akibat Angin

... (5) Dimana :

Qa : tekanan angina (N/m2)

: luas bidang kapal yang diterpa angina (m2)

2. Gaya Tambat Akibat Arus

(

) ... (6)

(4)

: nilai koefisien tekanan arus : berat jenis air laut (N/m3)

: luas bidang kapal yang terkena dampak arus (m2)

: kecepatan arus air (m/detik) 3. Gaya gelombang yang dibangkitkan

kapal ( ) √ ... (7) Dimana :

H0 : tinggi gelombang karakteristik yang dihasilkan oleh kapal yang bergerak. Dapat berarti tinggi gelombang yang diobservasi pada jarak 100 meter dari garis arah layar kapal dalam kondisi terisi penuh.

Ls : panjang kapal (Lpp) (meter) VK : kecepatan kapal dengan muatan penuh (knot)

EHPW : energi pembangkit gelombang (W)

Energi pembangkit gelombang dapat ditentukan dengan formulasi sebagai berikut : ... (8) Dengan, ... (9) ... (10) S =2.5∇Ls CF =0.075logV0Lsv-22 Dimana :

SHPm : continuous maximum shaft power (W)

ñ : densitas air (kg/m3)

CF : koefisien friksi

V0 : kecepatan kapal dengan

muatan penuh (m/s); V0=0.514Vk

v : koefisien kinematis dari

viskositas air (v=1.2×10-6m2/s

∇ : volume dalam air dari

bagian kapal dengan muatan penuh (m3)

Formulasi beban gelombang yang menerpa bidang adalah sebagai berikut :

o o ... (11)

Dimana :

: tekanangelombang pada permukaan air (kN/m2)

: massa jenis air (ton/m3)

: sudut antra garis normal dan bidang yang diterpa gelombang

:faktor modifikasi tekanan gelombang (nilai standar yang digunakan adalah 1.0)

: kedalaman air tepat di depan bidang yang diterpa gelombang (m)

: kedalaman air dengan acuan bagian bawah dari bidang yang diterpa gelombang

: panjang gelombang saat

(5)

{

}

{

}

b. Daya Dukung Tiang

Dalam melakukan analisis perbaikan struktur dermaga, perlu untuk mengetahui daya dukung eksisting komponen struktur dermaga, salah satu nya adalah tiang pondasi. Daya dukung meliputi daya dukung aksial untuk menahan beban vertikal dan daya dukung terhadap gaya lateral untuk menahan beban horisontal.

 Daya Dukung Ijin Lateral Tiang Untuk mengetahui daya dukung lateral tiang, maka dilakukan dengan pendekatan subgrade reaction. Nilai modulus subgrade reaction (kh), dapat ditentukan berdasarkan hasil pengujian N-SPT di lapangan. Dengan mengetahui nilai kh, maka dapat ditentukan kekakuan pegas (ks) dengan persamaan :

ks=khxA ... (12)

Dimana :

ks= kekakuan pegas (kN/m)

kh=modulus subgrade reaction (kN/m3

)

A = luas permukaan tiang yang terkena tanah (m2)

Gambar 5 Nilai kh Berdasarkan Yokohama (Steel Sheet Piling Design

Manual)

_{Inklinasi pemasangan tiang miring}

Pemasangan tiang miring

dipengaruhi oleh kemampuan mesin dan peralatan yang dimiliki. Semakin landai sudut inklinasi pemasangan tiang miring akan memerlukan peralatan yang lebih canggih dikarenakan kesulitan dalam melakukan pemasangan tersebut.

Untuk batas efektif pemasangan tiang miring pada kondisi yang ada dapat dilihat dari

(6)

Tabel 2 Batas Efektif Pemasangan Tiang miring

Akhir Bentang dan Abutmen 1:06 Pier Tanpa Benturan Kapal 1:12

Bentang Menengah 1:06

Pier Terkena Benturan Kapal 1:04

c. Bresing pada tiang dermaga

Bresing merupakan secondary member pada struktur yang memiliki fungsi utama sebagai pengaku pada elemen struktur yang memiliki kecenderungan untuk mengalami buckling. Selain itu, bresing juga digunakan untuk memberikan kekakuan pada struktur sehingga nantinya karakteristik struktur setelah diberi beban sesuai dengan kriteria desain. Pada umumnya, bresing digunakan pada struktur yang mengalami gaya lateral dari angin, gempa, dan beban hidup.

Pada praktiknya, terdapat berbagai jenis pola bresing pada struktur tergantung kebutuhan dan peruntukannya.

Gambar 6 Jenis bresing

Metode Penelitian

Dalam penelitian ini, permodelan struktur disesuaikan dengan permodelan struktur dermaga terminal buatan di Siak, Riau. Data yang didapat berupa hasil penyelidikan lapangan yang sudah divalidasi sesuai dengan kondisi struktur asli. Data tersebut berupa gambar kerja yang akan dilampirkan pada bagian akhir penelitian ini, data borehole logs pada 1 titik yang akan diberikan dalam bentuk olahan nilai konstanta kekakuan tanah, data pasang surut selama 15 hari penyelidikan lapangan yang akan diberikan dalam perhitungan beban gelombang, dan data hasil penyelidikan lapangan mengenai gangguan berupa simpangan relatif sebesar 9 cm antara dermaga dengan mooring dolphin yang diakibatkan oleh gelombang yang dibangkitkan speedboat berkecepatan 20knot yang melaju sejajar dengan sisi panjang dermaga. Properti dan konfigurasi struktur asli terhadap desain rencana sudah divalidasi dengan pengukuran dan ujicoba di lapangan untuk komponen balok dan pelat dan tiang pancang, tetapi belum dilakukan untuk konfigurasi dan kedalaman pemasangan tiang pancang dikarenakan kedalaman arus sungai dan kondisi air sungai yang deras tidak memungkinkan dilakukan penyelidikan. Maka untuk melengkapi data tersebut, dilakukan perhitungan nilai kekakuan pegas tanah setempat yang akan divalidasi

(7)

dengan kasus simpangan relatif yang terjadi pada struktur asli. Dengan mengetahui nilai gaya gelombang yang ditimbulkan speedboat dan nilai simpangan relatif yang dihasilkan berdasarkan hasil penyelidikan, maka akan didapat kekakuan struktur dan tanah secara keseluruhan. Hal ini akan dibahas dalam penelitian fase 1.

Fase 2 penelitian akan difokuskan untuk membahas perbaikan yang akan dilakukan untuk struktur dermaga agar struktur dermaga mampu digunakan dalam kondisi layan dan mampu menahan pembebanan ultimat.

a. Analisis dan Evaluasi Struktur Eksisting

 Modelisasi Struktur

Berdasarkan latar belakang

penelitian ini, maka modelisasi struktur akan dilakukan untuk dermaga dan mooring dolphin Modelisasi struktur dilakukan mengikuti model asli dermaga terminal buatan. Berikut sketsa konfigurasi struktur dermaga asli,

Gambar 7 Konfigurasi Denah Dermaga Siak

Terdapat dilatasi di antara trestle dengan dermaga (lingkaran biru), sehingga tidak ada hubungan kekakuan antara

dermaga dengan trestle. Oleh sebab itu, permodelan dermaga akan dilakukan hanya dengan memodelkan dermaga tanpa trestle. Mooring dolphin yang dimodelkan adalah 2 mooring dolphin yang sejajar dengan dermaga.

Modelisasi struktur yang dilakukan dalam analisis adalah sebagai berikut :

1. Pelat : Beton fc’ 37 MPa, tebal 300 mm,penulangan memanjang D16-250

2. Balok : Beton fc’ 37 MPa, 700x500 mm, penulangan D13

3. Pile Cap : 800x800x800 mm untuk tiang tegak, 1600x800x800 mm untuk tiang miring

4. PC Spun Pile : 400mm,

kedalaman 40m.

5. Struktur pendukung berupa mooring dolphin 4000x3000 mm, didukung dengan 9 PC Spun pile.

Gambar 8 Permodelan Struktur Dermaga

(8)

Gambar 9 Permodelan Struktur Mooring Dolphin

 Modelisasi Kekakuan Pegas Tanah

Permodelan tiang pondasi

diberikan pegas constant dimulai dari kedalaman tanah yang tercatat pada masing-masing titik pondasi dan dilakukan dengan penambahan kedalaman 1 m.

Tabel 3 Properti Pegas Constant Tanah untuk Tiang

 Modelisasi Pembebanan terhadap dermaga

Pembebanan fase 1 berasal dari gelombang yang dibangkitkan oleh kapal.

Nama Kapal : Legacy 34

Sedan

Kapasitas Mesin : 447420

Watt ( )

Draft : 1,0638 m

Beam : 3,7 m

Kecepatan rata-rata : 20 knot = 10,28 m/s

Kecepatan saat terisi penuh : 5,1 m/s Berdasarkan data tersebut dapat dihitung tekanan gelombang yang menerpa bidang

8,1 kN/m2

Dalam keadaan nyata di lapangan, gelombang tersebut tidak mengenai tiang pondasi melainkan dinding beton penahan gelombang dengan tinggi 2.5m dari elevasi pelat dermaga. Hasil penyelidikan simpangan didapat pada tanggal 15 Oktober 2009 sekitar jam 14.00-15.00, dengan ketinggian muka air berada pada elevasi -1m dari pelat lantai dermaga. Maka, bagian dinding penahan yang terkena gelombang adalah sedalam 1.5m.

Dalam permodelan, dinding penahan tersebut tidak dimodelkan, sehingga letak beban dipindahkan ke frame balok dengan elevasi setara dengan pelat lantai dermaga. Akibat pemindahan beban garis tersebut, maka ditimbulkan momen terhadap sumbu x sebesar

M = p x (elevasi muka air + titik pusat beban garis dari elevasi muka air)

= 12,11 kN/m’ x 1.75 m = 21.26 kNm/m’

b. Analisis dan Evaluasi Perkuatan Struktur

(9)

Pada fase 2, struktur ditinjau dengan pembebanan standar yang diperhitungkan terhadap permodelan struktur kondisi eksisting dengan modifikasi sesuai dengan hasil analisis fase 1.

_{Modelisasi Struktur Perbaikan}

1. Tiang Miring

Dalam permodelan komponen

perbaikan struktur, tiang miring divariasikan dari segi dimensi dan konfigurasi pemasangan. Tiang miring yang digunakan memiliki properti sebagai berikut

Material : BajaA36

Penampang : Hollow

Pipe

Variasi Dimensi :

1) diameter luar 610 mm, tebal dinding 16 mm

2) diameter luar 610 mm, tebal dinding 12.5 mm

Variasi Inklinasi : 1 : 12, 1 : 10, 1 : 08

2. Bresing

Permodelan bresing divariasikan dari segi bentuk dan prestress. Properti yang digunakan adalah sebagai berikut

Material : PrestressBar, Fu= 1030 MPa

Penampang : Bar

Dimensi : D40

Variasi Prestress : 30% dan 40% Variasi Bentuk : Bresing Silang (X), Bresing Tunggal Diagonal (/)

Khusus untuk permodelan bresing diperlukan penambahan komponen baja lain untuk menyokong bresing. Profil dipilih berdasarkan pada kemampuan profil untuk menahan tegangan awal akibat prestress dan tidak runtuh ketika struktur dermaga dibebani dalam kondisi ultimate. Material : Baja A36, Fy= 240MPa Penampang : WF 350x350

Gambar 12 Konfigurasi Pemasangan Komponen Struktur Perbaikan

(10)

Tabel 4 Variasi Pemasangan Komponen Perbaikan Tiang Miring dan Bresing

 Modelisasi Pembebanan

Pembebanan pada dermaga sesuai dengan standar yang tersusun dari

bermacam kombinasi.Kombinasi

pembebanan pada struktur dermaga menurut daya layan

Komb 1: Beban mati + benturan kapal + tekan arus + angin

Komb 2: Beban mati + tarik bollard Komb 3:Beban mati + beban hidup +

tarik bollard

Komb 4:Beban gempa searah memanjang dermaga

Komb 5: Beban gempa searah melintang dermaga

Kombinasi pembebanan pada struktur dermaga menurut daya dukung ultimate Komb 1 : 1.2 Beban mati + 1.3 benturan kapal + 1.3 tekan arus + 1.3 angin

Komb 2 : 1.2 Beban mati + 1.3 tarik bollard

Komb 3 : 1.2 Beban mati + 1.6 beban hidup + 1.3 tarik bollard

Komb 4 : (1.2+0.2 Sds) Beban mati + 1 Beban Gempa I, searah memanjang dermaga

Komb 5 :(1.2+0.2 Sds) Beban mati + 1 beban gempa II, searah melintang dermaga Komb 6 :(1.2+0.2 Sds) Beban mati ± 1 beban gempa I ± 0.3 beban Gempa II Komb 7: (1.2+0.2 Sds) Beban mati ± 0.3 beban gempa I ± 1 beban Gempa II

1. Beban Mati

2. Beban Hidup LL = 500 kg/m2 3. Gaya Sandar Kapal

4. Gaya Tambat Kapal

5. Gaya Tambat Kapal

6. Gaya Gempa

Perhitungan gaya gempa pada dermaga didasarkan pada SNI 1726 2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Gaya geser statik dapat dihitung menggunakan rumus

... (14)

(11)

Dimana :

C1: Faktor respons gempa dari

spektrum respons gempa rencana untuk waktu getar alami pertama T1

I : Faktor keutamaan gedung R : faktor reduksi gempa Wt: berat gedung

Data Awal perhitungan gaya gempa

Gaya Geser dinamik dihitung

menggunakan metode spektrum desain berdasarkan data awal gempa.

Gambar 13 Respons Spektrum

Tabel 5 Periode Getar dan Faktor Skala Beban Gempa Spektrum Desain Struktur

dengan Permodelan SAP

7. Gaya Prestress

Prestress Bar 30% prestressing Tegangan (σ) = 0.3 * 1030 = 309 MPa Regangan (ε) = σ/E = 309/200000 = 0.001545 mm

Koefisien muai panjang Baja = 1.170E-05 mm/ ˚ C

Beban temperature = ε/Koef muai = 132˚ C

Prestress Bar 40% prestressing

Tegangan (σ) = 0.4 * 1030 = 412 MPa Regangan (ε) = σ/E = 412/200000 = 0.00206 mm

Koefisien muai panjang Baja = 1.170E-05 mm/ ˚ C

Beban temperature = ε/Koef muai = 176˚ C 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0 2 4

Grafik Respon

Spektrum

SDS Cs Cs Limit

(12)

Hasil Penelitian

Tabel 6 Hasil Iterasi dengan SAP

Simpangan yang ditinjau merupakan simpangan pada titik pusat massa dermaga.

Tabel 7 Simpangan Struktur Dermaga hasil permodelan dengan SAP

Gaya Dalam yang ditinjau adalah gaya dalam pada struktur komponen tiang tegak dan tiang miring pada struktur eksisting.

Gambar 14 Fluktuasi Gaya Dalam Aksial Komponen Struktur Eksisting Dermaga

Gambar 15 Fluktuasi Gaya Dalam Momen Komponen Struktur Eksisting Dermaga

Tabel 8 Rasio Tegangan Komponen Struktur Perbaikan Hasil Permodelan SAP

(13)

Pembahasan

Dari hasil iterasi, didapat nilai faktor kekakuan pegas sebesar 0.05<1,

yang menyatakan bahwa terjadi

ketidaksesuaian dengan indikasi terjadi

pengecilan kekakuan struktur

sesungguhnya dari perencanaan. Faktor pengecilan ini dihubungkan dengan pendekatan pengambilan nilai kekakuan pegas tanah yang berasal dari nilai kh yang didapat dari grafik, dengan kisaran variasi nilai yang cukup besar berdasarkan kerapatan tanah. Namun, jauhnya perbandingan antara kekakuan pegas tanah kondisi eksisting dengan pendekatan kekakuan pegas tanah hasil uji boring log, dipengaruhi oleh tidak samanya properti dan konfigurasi struktur kondisi eksisting dengan perencanaan, sambungan struktur yang tidak diperhitungkan dengan baik, ataupun ketidaksempurnaan proses konstruksi. Konstanta kekakuan pegas tanah ini merupakan validasi permodelan kekakuan tanah sesuai dengan kondisi eksisting di lapangan

_{Simpangan Struktur}

Nilai simpangan izin antar tingkat diambil dari SNI 1726 – 2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non

Gedung. Struktur dermaga termasuk ke dalam semua struktur lainnya, dan untuk struktur dermaga ini termasuk ke dalam kategori desain bangunan B, sehingga tidak perlu membagi nilai simpangan antar lantai izin dengan nilai redundansi.

Simpangan antar lantai izin = 0.02 x hsx Hsx = 13 m (diambil berdasarkan elevasi permukaan tanah di bawah dermaga)

Simpangan antar lantai izin = 0.02 x 13m = 0.26 m (untuk kondisi daya dukung ultimat

Simpangan antar lantai izin (menurut kondisi daya layan = 0.26 m /Cd = 0.26/2 = 0.13 m

Hasil penelitian menunjukan bahwa perkuatan menggunakan tiang miring dan bresing mengurangi nilai simpangan yang cukup signifikan terutama pada arah panjang dermaga. Dermaga mampu berperilaku dengan baik dalam kondisi dibebani oleh gaya sandar dan tambat oleh kapal, angin, dan arus. Namun, simpangan akibat beban gempa pada arah panjang dermaga masih melebihi simpangan ijin. Maka diperlukan perkuatan yang lebih untuk dapat mengurangi nilai simpangan untuk mencapai nilai di bawah simpangan izin.

(14)

Tabel 9 Efektivitas Perubahan Variasi Perbaikan Terhadap Simpangan

Simpangan U1 Simpangan U2 Variasi % % Inklinasi (-1.22%) - 0.94% (-1.59%) – 3.36% Dimensi (-0.78%) - 0.20% (-1%) - 0.92% Prestress (-0.01%) - 0% (-0.17%) - 0% Bentuk (-0.13) – (-0.12)% (-1%)- (-0.25%)

Berdasarkan data nilai simpangan dermaga, dapat ditinjau pengaruh variasi komponen perbaikan terhadap nilai simpangan yang dihasilkan.

 Fluktuasi Gaya Dalam Komponen Struktur Eksisting

Terjadi distribusi gaya dalam dari komponen struktur eksisting kepada komponen struktur perbaikan sehingga terjadi penurunan gaya dalam pada komponen struktur eksisting. Terjadi penurunan gaya dalam momen pada komponen struktur eksisting, tetapi terjadi kenaikan gaya dalam aksial pada tiang tegak komponen struktur eksisting. Hal ini disebabkan oleh beban prestress yang digunakan pada bresing yang dipasang pada tiang tegak.

 Rasio Tegangan Komponen struktur perbaikan

Penambahan komponen perbaikan menyebabkan penyebaran gaya dalam dari komponen eksisting kepada komponen perbaikan. Berdasarkan hasil penelitian, komponen perbaikan mampu menahan tegangan yang terjadi, kecuali komponen tiang miring pada sisi panjang dermaga

yang melebihi batas kemampuannya. Oleh sebab itu bisa dilakukan penggunaan baja mutu tinggi untuk meningkatan kapasitas tiang miring. Berdasarkan data nilai rasio tegangan, dapat ditinjau pengaruh variasi komponen perbaikan terhadap nilai rasio tegangan yang dimiliki.

Tabel 10 Efektivitas Perubahan Variasi Perbaikan Terhadap rasio tegangan

Kesimpulan

Perbaikan struktur dengan menggunakan tiang miring dan bresing dapat memperbaiki perilaku struktur yang ditinjau berdasarkan parameter periode getar dan mode getar struktur, simpangan struktur, fluktuasi gaya dalam komponen struktur eksisting, dan rasio tegangan komponen struktur perbaikan. Hasil penelitian menunjukan,

_{Nilai konstanta pegas tanah yang} didapat sebesar 0.05 hasil permodelan pada fase 1 sebagai validasi model dengan struktur asli.

 Perbaikan optimum terjadi dengan penambahan komponen perbaikan struktur pada sisi panjang dan sisi lebar dermaga. Nilai simpanan akibat angin, arus, dan kapal untuk struktur dermaga dengan perbaikan memenuhi batas simpangan izin, tetapi belum

(15)

memenuhi untuk simpangan pada arah panjang dermaga akibat gempa.

 Perbaikan pada sisi panjang dermaga lebih efektif untuk struktur dermaga pada penelitian ini. Efektivitas perbaikan dermaga sebesar ± 67.42% terhadap simpangan arah panjang dermaga dan ±5.87 % arah lebar dermaga.

 Komponen perbaikan tiang miring lebih efektif dibandingkan dengan komponen perbaikan bresing. Tiang

miring mampu meningkatkan

kekakuan struktur secara signifikan dan mengurangi periode struktur secara efektif. Tiang miring mampu menyerap gaya dalam aksial, geser, dan momen dari struktur eksisting yang berasal dari gaya gempa.

 Perbaikan struktur mengakibatkan perubahan fluktuasi gaya dalam pada komponen struktur. Diperlukan perbaikan tambahan pada komponen struktur yang berada pada sudut luar

untuk mengatasi pemusatan

penyebaran gaya dalam.

 Efektivitas kinerja komponen

perbaikan untuk menurunkan

simpangan dan meningkatkan

kekakuan struktur dipengaruhi secara dominan oleh faktor inklinasi tiang miring. Secara rata-rata efektivitas variasi inklinasi tiang miring pada sisi

lebar dermaga berkisar -1.23% hingga 0.95% terhadap simpangan sisi panjang dermaga dan -1.59 % hingga 3.36 % terhadap sisi lebar dermaga.

 Nilai rasio tegangan komponen struktur perbaikan dipengaruhi secara dominan oleh faktor dimensi penampang tiang miring dan gaya prategang bresing. Secara rata-rata efektivitas variasi dimensi penampang tiang miring berkisar (-2.84%) hingga 2.07% terhadap rasio tegangan tiang miring pada sisi panjang dan (11.04%) hingga 42.95 % terhadap rasio tegangan tiang miring sisi lebar. Efektivitas variasi gaya prategang bresing berkisar 19.3% hingga 25.58% terhadap rasio tegangan bresing pada sisi lebar dermaga.

Saran

Penelitian ini dapat

dikembangkan lebih luas dan dianalisa lebih dalam dengan menggunakan aspek yang berada di luar batas penelitian. Hal tersebut antara lain,

 Opsi perbaikan bresing bisa menggunakan profil baja umum seperti WF

 Opsi pebaikan tiang miring bisa dilakukan dengan konfigurasi yang berbeda, seperti pemasangan dalam 2 baris pada sisi panjang atau lebar dermaga

(16)

 Variasi perbaikan dermaga dapat

dilakukan terhadap komponen

perbaikan pada sisi panjang dermaga.

Daftar Referensi

Atkinson, P. J. (n.d.). Soil Shear Capacity Based on Part of the

GeotechniCAL Reference Package. Retrieved from

http://www.uwe.ac.uk/geocal/ ; http://fbe.uwe.ac.uk/

Departemen Pekerjaan Umum. (2013). Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

Japanese Unified Soil Classification System. (n.d.).

Port Technology Group ASEAN-Japan Transport Partnership. (n.d.). Guidelines on Strategic

Maintenance for Port Structures. Sorum, A. (2006). Northern Harbors &

Small Ports Operation and Maintenance. Fairbanks, Alaska: Alaska Sea Grant College Program University of Alaska Fairbanks.

Standar Nasional Indonesia. (1989). Standar Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (SNI-1727-1989). Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

Standar Nasional Indonesia. (2002). Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI-1726-2002. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

Steel Sheet Piling Design Manual. (n.d.). Triatmodjo, Bambang. (2009).

Perencanaan Pelabuhan. Yogyakarta: Beta Offset Yogyakarta.

The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan. (2002).

Technical Standards and Commentaries for Port and

Harbour Facilities in Japan. Japan: Daikousha Printing Co., Ltd.