PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA
GRESIK (PERSERO)
JURNAL ILMIAH
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik (S. T.)
Disusun Oleh :
TITO IKRAR SETIAWAN
NIM. 0910640073-64
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN
MALANG
LEMBAR PERSETUJUAN
PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA
GRESIK (PERSERO)
JURNAL ILMIAH
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.)
Disusun Oleh :
TITO IKRAR SETIAWAN
NIM. 0910640073-64
Menyetujui : Dosen Pembimbing I Dr. Very Dermawan, ST., MT. NIP. 19730217 199903 1 001 Dosen Pembimbing IIIr. Suwanto Marsudi, MS. NIP. 19611203 198603 1 004
PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA
GRESIK (PERSERO)
Tito Ikrar Setiawan1, Very Dermawan2, Suwanto Marsudi2
1
Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
2
Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya E-mail: titoikrarsetiawan@yahoo.com
ABSTRAK
PT. Petrokimia Gresik (Persero) adalah pabrik pupuk yang terletak di Kabupaten Gresik, Jawa Timur. Perusahaan ini memiliki fasilitas pelabuhan sendiri, atau pelabuhan TUKS (Terminal Untuk Kepentingan Sendiri).
Studi ini bertujuan untuk merencanakan dermaga TUKS baru agar mampu menga-komodir kebutuhan arus barang berupa bongkar muat dan pengiriman yang semakin me-ningkat dari tahun ke tahun.
Perencanaan dermaga TUKS baru ini dimulai dengan pembangkitan gelombang oleh angin dengan metode JONSWAP. Dari dasar pemilihan tinggi gelombang tersebut kemudian didapatkan tinggi gelombang pecah (Hb). Selanjutnya dipergunakan untuk
menghitung elevasi dermaga.
Berdasarkan hasil perhitungan, elevasi dermaga adalah +8,118 m, panjang 430 m, serta lebar 40 m. Pondasi menggunakan pondasi tiang pancang dengan ukuran pondasi 0,4 x 0,4 m. Untuk perhitungan rencana anggaran biaya (RAB) yaitu sebesar Rp. 91.661.803.836,27.
Kata kunci: dermaga TUKS, gelombang pecah, uji SPT, pondasi tiang pancang
ABSTRACT
PT. Petrokimia Gresik (Persero) is a fertilizer factory which is located in Gresik Regency, East Java. This factory has their own private harbor, also known as TUKS harbour.
This study aims to design the new TUKS port so it can accommodate the demand of goods circulation in the form of loading and packaging activity which increase by years.
The planning of this new TUKS port starts with analyzing the wave formed by wind with JONSWAP method. From that step, the height of breaking waves (Hb) is obtained.
Which, Hb is used to determine the elevation of port.
Based on the calculation, the elevation of port is +8,118 m, 430 m length, and 40 m width. This structure is using pile foundation, 0,4 x 0,4 m. And the cost to build this port is Rp. 91.661.803.836,27.
1. PENDAHULUAN
PT. Petrokimia Gresik (Persero) adalah pabrik pupuk berstatus Badan Us-aha Milik Negara (BUMN) yang terletak di Kabupaten Gresik Provinsi Jawa Timur. Perusahaan ini mempunyai fasi-litas berupa pelabuhan khusus agar yang dikelola sendiri atau biasa disebut TUKS (Terminal Untuk Kepentingan Sendiri).
PT. Petrokimia Gresik (Persero) adalah perusahaan besar berskala nasion-al yang di tahun tahun mendatang produ-ksinya akan terus bertambah. Pelabuhan TUKS, dalam hal ini sebagai salah satu fasilitas penunjang yang sangat penting keberadaannya yang dimiliki saat ini di-rasa kemampuannya kurang untuk me-ngakomodir kebutuhan bongkar muat d-an pengirimd-an arus bard-ang yd-ang ada.
Berdasarkan permasalahan di at-as perlu dilakukan tindakan untuk meng-atasinya. Penanganan yang dilakukan ad-alah dengan merencanakan pembangu-nan dermaga TUKS baru.
Diharapkan permasalahan yang muncul dimasa mendatang berupa tidak mampunya pelabuhan mengatasi pening-katan aktivitas arus barang yang masuk dapat tertanggulangi dengan perencana-an pembperencana-angunperencana-an dermaga TUKS baru ini.
Gambar 1. Layout Eksisting Dermaga dan Rencana Dermaga Baru
Sumber: Proyek Rencana Pengembangan Reklamasi dan Pelabuhan PT.
Petrokimia Gresik (Persero)
2. BAHAN DAN METODE
Pada studi ini menggunakan bahan berupa data yaitu berupa data angin, pa-sang surut, pemanasan global, nilai uji N SPT dan data teknis Dermaga TUKS (T-erminal Untuk Kepentingan Sendiri), PT. Petrokimia Gresik (Persero). Dima-na jenis data yang diguDima-nakan pada das-arnya menggambarkan karakteristik dari perairan Gresik, tempat direncanakannya dermaga TUKS baru itu sendiri.
Dalam penyelesaian studi ini digu-nakan metode pengerjaan dengan cara analisis perhitungan secara analitik un-tuk perhitungan pembangkitan gelomba-ng oleh agelomba-ngin, deformasi gelombagelomba-ng, re-ncana elevasi bangunan, analisis pembe-banan, dan pondasi tiang pada konstru-ksi dermaga TUKS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero).
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pembangkitan Gelombang
Data kecepatan angin yang didapat berupa data angin observasi dalam knot dikoreksi terlebih dahulu terhadap eleva-si, pengaruh suhu di darat dan di laut, se-rta faktor lokasi observasi. Berikut cont-oh perhitungan koreksi kecepatan angin yang dianalisis untuk data angin 1 Janua-ri 2002:
Kecepatan angin (tercepat) : 8 knot Arah angin : 315o Barat Laut
Elevasi anemometer : +14 m Lapangan Udara Juanda Surabaya
Perbedaan suhu darat dan laut: ΔT = Ta -
Ts ≈ 0o C
Karena data angin yang ada memi-liki satuan knot maka perlu dikonversi terlebih dahulu dalam satuan metrik (m/-detik). Satu satuan knot sama dengan 0,5144 m/detik.
U = 8 x 0,5144 = 4,116 m/detik
Berikutnya dilakukan koreksi ele-vasi jika data angin obserele-vasi diambil pada elevasi di luar dari 10 m di atas per-mukaan laut. Karena ΔT ≈ 0o C, maka (CEM, 2008:II-2-11): elevasi koreksi koefisien U U 14 10
024 , 1 116 , 4 10 U = 4,020 m/detik
Lokasi pengamatan kecepatan ang-in juga berpengaruh terhadap kecepatan angin yang didapat. Dengan pengamatan yang dilaksanakan di darat maka dila-kukan koreksi nilai RL, sehingga
kecepa-tan angin disesuaikan menjadi kecepakecepa-tan angin di atas laut. Perbedaan suhu di da-rat dan laut menentukan kondisi lapis ba-tas atmosfer sehingga memerlukan kore-ksi stabilitas.
RL = 1,545
RT = 1
Maka kecepatan angin terkoreksi: U = U10 x RL x RT
U = 4,020 x 1,545 x 1 = 6,211 m/detik
Selanjutnya adalah perhitungan
fetch efektif berdasarkan peta perairan lokasi dan sekitarnya. Panjang fetch diu-kur dari titik pengamatan dengan in-terval 5o dengan jumlah pengukuran tiap arah mata angin tersebut meliputi ngukuran pengukuran dalam wilayah pe-ngaruh fetch (22,5o searah jarum jam dan 22,5o berlawanan arah jarum jam). Ber-dasarkan hasil perhitungan didapatkan
fetch efektif untuk daerah Perairan Gre-sik dengan arah angin utara, timur laut, barat laut, timur . Dari hasil perhitungan
fetch efektif didapat panjang fetch yang terbentuk untuk tiap arah mata angin yang diberikan pada Tabel 1 (Yuwono, 1992:I-18):.
Tabel 1. Rekapitulasi hasil perhitungan
fetch efektif Arah Feff (km) Utara U 53.431 Timur Laut TL 7.426 Barat Laut BL 1.428 Timur B 0.887 Sumber:Perhitungan
Data kecepatan angin selama 10 tahun (2002 – 2011) diklasifikasikan da-lam enam kelas dengan interval 2 m/det-ik berdasarkan arah anginnya. Kemudian
dilakukan prosentase kejadian untuk tiap arah mata angin selama 10 tahun terse-but. Setelah dihitung distribusi kejadian tiap interval kelas dan arah mata angin kemudian digambar sebagai mawar ang-in.
Tabel 2. Distribusi prosentase kejadian angin perairan Gresik (2002-2011)
Sumber: Perhitungan
Gambar 2. Mawar Angin Sumber: Perhitungan
Tabel 3. Distribusi prosentase tinggi gel-ombang di belakang eksisting dermaga PT. Petrokimia Gresik (Persero) (2002-2011)
Gambar 2. Mawar Gelombang Sumber: Perhitungan
Untuk keperluan perencanaan ba-ngunan pantai maka harus dipilih tinggi gelombang yang cukup memadai untuk tujuan tertentu yang telah ditetapkan. Dalam memprediksi gelombang dengan periode ulang tertentu digunakan dua metode distribusi yaitu distribusi Gum-bel (Fisher-Tippet Tipe I) dan distribusi
Weibull. Pendekatan yang dilakukan ad-alah mencoba dua metode tersebut un-tuk data yang tersedia dan kemudian di-pilih yang memberikan hasil terbaik.
Tahapan perhitungan yang dilaku-kan adalah sebagai berikut:
Gambar 3. Mawar Gelombang Sumber: Perhitungan
Untuk keperluan perencanaan ba-ngunan pantai maka harus dipilih tinggi gelombang yang cukup memadai untuk tujuan tertentu yang telah ditetapkan. Dalam memprediksi gelombang dengan periode ulang tertentu digunakan dua metode distribusi yaitu distribusi Gum-bel (Fisher-Tippet Tipe I) dan distribusi
Weibull. Pendekatan yang dilakukan ad-alah mencoba dua metode tersebut un-tuk data yang tersedia dan kemudian di-pilih yang memberikan hasil terbaik.
Tahapan perhitungan yang dilaku-kan adalah sebagai berikut:
1. Dari hasil pembangkitan gelombang dari Januari 2002 – Desember 2011 dipilih tinggi gelombang signifikan tahunan tiap arah mata angin sesuai
fetch, sehingga didapatkan tinggi ge-lombang signifikan tahunan sebany-ak 10 tahun.
2. Untuk analisis Fisher-Tippet Type I
dan Weibull data diurutkan dari ting-gi gelombang terbesar hingga terke-cil.
3. Mencari probabilitas ditetapkan un-tuk setiap tinggi gelombang.
4. Parameter A dan B yang dihitung da-ri metode kuadrat terkecil untuk seti-ap tipe distribusi yang digunakan. 5. Menghitung tinggi gelombang
sig-nifikan untuk berbagai periode ulang. 6. Perkiraan interval keyakinan
Tabel 4. Gelombang dengan periode tertentu metode Fisher-Tippet I
Tabel 5. Perhitungan kesalahan absolut rerata
No. Tahun Hsm Ĥsm FT-1 Ĥsm WeibullKA FT-1 (%)KA Weibull (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 2003 1.961 2.273 2.277 15.913 16.115 2 2002 1.663 1.811 1.661 8.880 0.106 3 2005 1.663 1.573 1.412 5.426 15.101 4 2007 1.663 1.403 1.263 15.643 24.052 5 2008 1.663 1.264 1.161 23.973 30.167 6 2006 1.589 1.142 1.087 28.146 31.589 7 2004 1.130 1.026 1.031 9.217 8.776 8 2010 0.592 0.908 0.988 53.423 66.829 9 2009 0.480 0.776 0.955 61.741 98.876 10 2011 0.361 0.589 0.930 63.182 157.734 28.554 44.934 Sumber: Perhitungan
Kesalahan Absolut Rerata (%)
Tabel 6. Rekapitulasi perhitungan tinggi gelombang tiap arah mata angin dengan berbagai periode ulang dengan metode
Fisher Tippet I Hsr Hsr Hsr Hsr Utara Timur Laut Timur Barat Laut (tahun) (m) (m) (m) (m) 2 0.691 0.494 0.239 0.264 5 1.372 0.585 0.306 0.321 10 1.823 0.645 0.350 0.358 25 2.393 0.721 0.406 0.406 50 2.816 0.778 0.448 0.441 100 3.236 0.834 0.489 0.476 Sumber: Perhitungan Periode Ulang
Analisis Gelombang Pecah
Perhitungan gelombang pecah ber-dasarkan pada tinggi gelombang signifi-kan dengan kala ulang rencana dari pem-bangkitan data angin. Berikut ini adalah contoh perhitungan untuk gelombang da-tang dari arah utara di belakang dermaga eksisting.
Kala ulang = 50 tahun Kemiringan pantai = 1 : 10 Ho = 2,816 m
To = 10,506 m KR = 0,950 H’0 = KR H0 = 0,950 x 2,816 = 2,676 m H’0/gT2= 2,676/(9,81 x 10,5062) = 0,002
Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = 1 : 10 = 0,1 didapat: Hb/H’0 = 1,625 Hb = 1,625 x 2,676 = 4,349 m Hb/gT2 = 4,349/(9,81 x 10,5062) = 0,004
Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = 0,1 didapat:
db/Hb = 0,820
db = 0,820 x 4,349
= 3,566 m
Jadi tinggi dan kedalaman gelom-bang pecah untuk gelomgelom-bang kala ulang 50 tahun adalah Hb = 4,349 m dan db =
3,566 m
Perhitungan selanjutnya dapat dili-hat pada tabel berikut:
Tabel 7. Perhitungan gelombang pecah arah utara di belakang dermaga eksisting
Tr (tahun) H0 (m) T0 m Kr H'0 (m) H'0/gT 2 Hb/H'0 Hb (m) Hb/gT 2 db/Hb db (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 0.691 2.579 0.100 1.001 0.691 0.011 1.100 0.761 0.012 1.150 0.875 5 1.372 5.121 0.100 0.989 1.357 0.005 1.300 1.765 0.007 0.920 1.623 10 1.823 6.803 0.100 0.972 1.771 0.004 1.375 2.436 0.005 0.860 2.095 25 2.393 8.929 0.100 0.957 2.291 0.003 1.475 3.379 0.004 0.820 2.771 50 2.816 10.506 0.100 0.950 2.676 0.002 1.625 4.349 0.004 0.820 3.566 100 3.236 12.072 0.100 0.946 3.060 0.002 1.625 4.973 0.003 0.805 4.003 Sumber: Perhitungan
To = 10,506 m KR = 0,950 H’0 = KR H0 = 0,950 x 2,816 = 2,676 m H’0/gT2= 2,676/(9,81 x 10,5062) = 0,002
Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = 1 : 10 = 0,1 didapat: Hb/H’0 = 1,625 Hb = 1,625 x 2,676 = 4,349 m Hb/gT2 = 4,349/(9,81 x 10,5062) = 0,004
Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = 0,1 didapat:
db/Hb = 0,820
db = 0,820 x 4,349
= 3,566 m
Jadi tinggi dan kedalaman gelom-bang pecah untuk gelomgelom-bang kala ulang 50 tahun adalah Hb = 4,349 m dan db =
3,566 m
Perhitungan selanjutnya dapat dili-hat pada tabel berikut:
Tabel 7. Perhitungan Gelombang Pecah Arah Utara
Elevasi Bangunan Rencana
Muka air laut rencana (Design Water Level-DWL) adalah muka air la-ut pada kondisi tinggi, dimana elevasi i-ni dipergunakan sebagai referensi untuk menentukan elevasi bangunan. Muka a-ir laut rencana diperhitungkan terhadap pasang surut, wave set-up, badai, pema-nasan global, dan tsunami.
a. Perhitungan wave set-up: Hb = 4,349 m T = 10,506 dt Perhitungan: Sw = 0,19 Hb gT Hb 0,5 2) ) ( ( 28 , 2 1 Sw = 0,19 ) 4,349 ) 506 , 10 81 , 9 ( 349 , 4 ( 28 , 2 1 0,5 2 x = 0,679 m b. Pemanasan Global
Perkiraan tinggi pemanasan global untuk 50 tahun ke depan adalah 0,39 m.
c. Pasang surut
Untuk pasang surut air laut digu-nakan HHWL atau muka air pasang ter-tinggi yang diperoleh dari pencatatan yaitu sebesar 22 dm atau 2,2 m
Muka air laut rencana dapat diten-tukan dengan menggunakan persamaan berikut:
DWL = HHWL + Sw + SLR + Tinggi
jagaan + H gelombang pecah
= 2,2 + 0,679 + 0,39+0,5+4,349 DWL = + 8,118 m
Dimensi Rencana
Dari hasil perhitungan tinggi gelo-mbang di lokasi rencana dibangunnya dermaga serta dari data kapal terbesar yang direncanakan akan menggunakan jasa dermaga baru tersebut maka dire-ncanakanlah dermaga TUKS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero) dengan ta-hapan perencanaan sebagai berikut. a. Lebar Alur
Lebar alur digunakan untuk me-nentukan jarak dermaga TUKS baru de-ngan dermaga TUKS eksisting alur di-rencanakan untuk dapat dilalui untuk ol-eh dua kapal. Lebar maksimum kapal 25.000 DWT diperkirakan sebesar 25,5 m. Perhitungan lebar alur pelayaran dila-kukan sebagai berikut:
Lebar alur = 1,5B1 + 1,8B1 + 1B1 + 1,8B2 + 1,5B2 Lebar alur = 1,5 x 25,5 + 1,8 x 25,5+ 1 x 25,5 + 1,8 x 25,5 + 1,5 x 25,5 Lebar alur = 193,800 m dengan:
599 , 34 1 1 434 , 0 654 , 1 ) 81 , 9 2 15 , 0 000 . 42 ( 2 x
B = lebar kapal maksimum (digunakan B = 25,5 m)
b. Panjang dermaga
Dermaga TUKS baru ini direnca-nakan dapat disandari oleh dua buah ka-pal dengan tonase maksimal 25.000 D-WT. Kapal dengan berat tersebut me-miliki panjang 181 m. Lp = n Loa + (n-1) 15,00 + 50,00 = 2 x 181 + (2-1) 15,00 + 50,00 = 427 ≈ 430 m dengan: Lp = panjang dermaga
n = jumlah kapal yang direncanakan sandar
Loa = panjang kapal c. Lebar dermaga
Lebar dermaga TUKS direncana-kan dengan mempertimbangdirencana-kan kebu-tuhan, yaitu perlengkapan apa saja yang akan diletakkan diatas dermaga. Dengan perincian:
-Lebar apron depan = 3 m
-Lebar Crane = 15 m
-Lebar apron belakang = 3 m -Lebar tempat bongkar muat = 11 m -Lebar jalan = 8 m Maka lebar dermaga adalah sebagai beri-kut:
Lebar dermaga = 3 + 15 + 3 + 11 + 8 = 40 m
Analisis Pembebanan
Perhitungan stabilitas bangunan dilakukan dengan kondisi gaya-gaya yang bekerja pada bangunan.
a. Beban Vertikal - Beban Mati (DL)
Beton bertulang = 2,4 t/m3 Dimensi plat = 40 x 0,5 m
Dimensi balok (memanjang dan melintang) = 0,5 x 0,8 m
Sehingga berat sendiri konstruksi dermaga adalah sebagai berikut: berat plat: 0,5 x 40 x 2,4 = 48,0 t/m2 berat balok memanjang: 0,50 x 0,80
x 2,4 = 0,96 t/m2
berat balok melintang: 0,50 x 0,80 x 2,4 = 0,96 t/m2
- Beban Hidup Merata
Beban merata akibat muatan (be-ban pangkalan), diambil untuk keadaan normal, qp = 3 t/m2
- Beban Vertikal Tarikan Kapal Beban vertikal tarikan kapal ada-lah setengah dari beban horisontal tari-kan kapal. Untuk kapal dengan tonase 25.000 DWT, memiliki beban horisontal tarikan kapal 150 ton. Maka untuk beban vertikalnya adalah: (150 x 0.5) = 75 ton
- Beban Hidup Terpusat
Beban hidup terpusat berasal dari fasilitas yang beroperasi diatas dermaga. Fasilitas bongkar muat yang diperkira-kan beroperasi diatas dermaga adalah se-bagai berikut:
Peti Kemas, dengan beban maksi-mum: 80 ton
Crane, dengan beban maksimum: 720 ton
b. Beban Horizontal - Gaya Benturan Kapal
Gaya benturan kapal direncana-kan berdasar kecepatan bertambat kapal, untuk kapal dengan DWT 25.000 ton, maka W = 42.000 ton, serta v = 0.15 m/s. Energi tumbukan dapat dihitung de-ngan persamaan berikut ini :
S C E H C C C C g V W Ef ). . . . 2 . ( 2 dengan :
W = (berat) kapal = 42.000 ton CH = koefisien massa = 1,654 CE = koefisien eksentrisitas = 1 + ) ) / ( (L l r 2 L CE = 0,434 CC = koefisien konfigurasi
= 1 (untuk jetty, open pier) CS = koefisien softness
= 1 (kapal baja)
V = kecepatan kapal pada saat me-rapat
= 0,15 m/s Jadi,
Ef = tm )
Letak Titik O O
- Gaya Tarikan Kapal Pada Dermaga Untuk dapat melayani kapal de-ngan bobot mati 25.000 DWT maka bo-ulder yang harus dipakai adalah bobo-ulder dengan gaya tarik sebesar 150 ton.
- Gaya Akibat Arus
Arah arus dominan terjadi pada arah timur utara dengan kecepatan arus 0,15 m/s. Sehingga gaya arus yang ter-jadi membentuk sudut 240 terhadap sum-bu memanjang kapal. Tetapi dalam per-hitungan gaya arus ini diambil kondisi yang paling kritis yaitu tegak lurus (900) terhadap sumbu memanjang kapal. Per-hitungan tekanan arus menggunakan per-samaan seperti di bawah ini: g V A C P C C C C C 2 . . . 2 dengan:
γC = berat jenis air laut = 1,025 t/m3
AC = luasan kapal dibawah air (panjang
kapal x draft kapal)
VC = kecepatan arus = 0,15 m/s
( V cos 240 = 0,15 x cos 240 = 0,137 m/s )
CC = koefisien arus = 1,25
(karena arus tegak lurus sumbu meman-jang kapal) g = percepatan gravitasi = 9,81 m/s2 Maka PC = 1,25 x 1,025 x 1828,1 x ) 81 , 9 2 137 , 0 ( 2 x = 2,396 t
- Gaya Akibat Angin
Angin yang berhembus ke badan kapal yang ditambatkan akan menyebab-kan geramenyebab-kan kapal yang bisa menimbul-kan gaya pada dermaga. Pada lokasi di-bangunnya dermaga, frekuensi angin ter-tinggi yang berhembus adalah 40 knot atau 17,867 m/s. Perhitungan tekanan ar-us menggunakan rumar-us seperti di bawah ini:
Rw = 1,1 Qa Aw
dengan:
Rw = gaya akibat angin (kg) V = kecepatan angin (m/s) = 17,867 m/s Qa = tekanan angin (kg/m2) = 0,063 V2 = 0,063 x 17,8672 = 20,111 kg/m2
Aw = proyeksi bidang yang tertiup angin (m2)
= panjang kapal x tinggi kapal = 181 x 11.3 = 2045,3 m2 maka: Rw = 1,1 x 20,111 x 2045,3 = 45245,87 kg = 45,24587 ton Perhitungan Momen
Untuk merencanakan tiang pan-cang pendukung dermaga dihitung gaya-gaya vertikal dan horisontal serta momen gaya terhadap titik tengah pada sisi dasar dermaga (titik O).
Gambar 4. Letak Titik O Sumber: Perhitungan
Dalam perencanaan dermaga TU-KS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero) ini, untuk momen akibat berat sendiri di-gunakan perhitungan momen pada balok memanjang, balok melintang dan juga plat serta beban merata. Yang perhitu-ngannya ditabelkan dalam tabel berikut: Jadi, dari hasil perhitungan didapat: Σ H = 0,909 t
Σ V = 45397,161 t Σ M = 4656,425 tm
Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Jumlah tiang yang mendukung dermaga adalah 252 buah untuk tiap 215 m panjang (Sardjono, 1996:53). Absis tiang-tiang: Σx2 = (02) + 2 x (62) + 2 x (122) + 2 x (182) = 1008 m2 tiang Ordinat tiang-tiang: Σy2 = 2 x (1052) + 2 x (992) + 2 x (932) + 2 x (872) + 2 x (812) + 2 x (752) + 2 x (692) + 2 x (632) + 2 x (572) + 2 x (512) + 2 x (452) + 2 x (392) + 2 x (332) + 2 x (272) + 2 x (212) + 2 x (152) + 2 x (92) + 2 x (32) = 139860 m2 tiang n = 252 buah nx = 7 buah, dan ny = 36 buah
Gaya vertikal yang bekerja pada tiap tiang dihitung dengan rumus berikut ini: p = 2 2 . . nx y My x ny Mx n V
Dengan contoh perhitungan sepe-rti dibawah ini:
pA1 = ) 139860 ( 7 ) 105 ( 425 , 4656 ) 1008 ( 36 ) 18 ( 425 , 4656 252 161 , 45397 = 181,958 ton
Sedangkan gaya horisontal yang bekerja pada tiap tiang dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
T = H/n = 0,909/252 = 0,004 t
Adapun perhitungan kekuatan bahan tiang sebagai berikut (sesuai spe-sifikasi yang dikeluarkan oleh Beteng Jaya Pile) (Sardjono, 1991: 32):
ukuran tiang = 0,4 x 0,4 m berat (Wp) = 384 kg/m = 0,384 ton/m f’c = 40 MPa = 400 kg/cm2 σ bahan = 0,3375 x f’c = 0,3375 x 400 kg/cm2 = 135 kg/cm2 A tiang = d2 = 0,402 = 0,16 m2 = 1600 cm2 P tiang = σ bahan x A tiang
= 135 x 1600
= 216000 kg = 216 ton Syarat, pmax < Ptiang. Dalam perhi-tungan didapat p yang paling maksimal ada pada tiang pA36 yakni 182,957 ton. Oleh karena tiang dengan ukuran 0,4 m x 0,4 m sudah memenuhi angka aman, maka 182,957 < 216 ton ...OK
Kapasitas ultimit tiang dapat dih-itung secara empiris dari nilai N hasil uji SPT. Digunakan rumus Meyerhof (1956) sebagai berikut:
a. Daya dukung ultimit tiang (Qu) Qu = 4 Nb Ab + 1/50 N As dengan:
Nb = Nilai N dari uji SPT pada tanah di sekitar dasar tiang
N = Nilai N rata-rata uji SPT di sepanjang tiang
As = Luas selimut tiang (ft2) Ab = Luas dasar tiang (ft2) maka:
Qu = (4 x 80 x 1,721) + (1/50 x 33 x 303,828)
= 751,246 ton
Dengan menggunakan factor aman F = 3, diperoleh kapasitas dukung ijin ti-ang:
Qu = 751,246/3 = 250,415 ton
Oleh karena Qu > Ptiang, yaitu 250,415 ton > 216 ton maka AMAN. b. Gaya tarik (Pull Out Force)
Perhitungan gaya geser dinding tiang adalah sebagai berikut (Sosrodars-ono, 1988:102):
Qs = U li fi dengan:
U = keliling tiang (m)
fi = intensitas gaya geser dinding tiang. Digunakan N/5 dengan N adalah harga rata-rata N sepanjang tiang.
li = ketebalan lapisan tanah (m) maka:
fi = N/5 = 33/5 = 6,6 U = 4d = 4 x 0,4 = 1,6 m li = 8,819 m Qs = 6,6 x 1,6 x 8,819 = 93,129 ton
Kapasitas tarik ijin tiang dengan mengambil faktor aman F=3:
Qt = (Qs+Wp)/3
= (93,129+6,774)/3 = 33,301 ton
Kapasitas dukung kelompok tia-ng dihitutia-ng berdasarkan Kapasitas duku-ng ijin berdasarkan tiaduku-ng tuduku-nggal, deduku-ng- deng-an data sebagai berikut:
d = 0,4 m (panjang sisi tiang) s = 6 m (jarak antar tiang)
θ = s d arctan = 6 4 , 0 arctan = 3,814
m = 7 (jumlah baris tiang)
n = 252 (total keseluruhan tiang) Maka efisiensi (Eg) Eg =
mn n m m n 90 1 1 1 =
252 7 90 252 1 7 7 1 252 814 , 3 1 = 0,921Kapasitas dukung kelompok tiang ijin
Qdukung = Eg n Qa
= 0,921 x 252 x 140,611 = 32634,688 ton
Perhitungan daya dukung tiang Qbeban = 182,957 ton (beban terbesar
yang membebani tiang) Qdukung> Qbeban ….. AMAN
Perhitungan defleksi tiang dibe-rikan dalam Metode Broms.
Diketahui dari data tiang pancang yang digunakan: Ep = 4700 = 4700 = 29725,41 MPa = 297254,1 kg/cm2 = 29725410 kN/m2 Panjang sisi(s) = 0,4 m
Maka bisa dihitung defleksi tiang sebagai berikut: Ip = 12 4 s = 12 4 , 0 4 = 0,002133 m4 EpIp = 29725410 x 0,002133 = 63404,299 kNm2 nh = 11779 L = 17,641 m α = 5 1 p p h I E n = 5 1 299 , 63404 11779 = 0,714 αL = 0,714 x 17,641 = 12,596 karena αL > 4 dianggap tiang panjang
e = 0 H = 0,004 ton = 0,039 kN yo =
3/5
2/5 93 , 0 p p h E I n H =
3/5
2/5 299 , 63404 11779 039 , 0 93 , 0 = 0,00000157 m = 0,00157 mmPenurunan tiang tunggal dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
I = Io. Rk. Rb. Rμ dengan: Q = 182,957 ton = 1794,808 kN d = 0,40 m Es = 1,5.105 kN/m2 Ep = 2,973.107 kN/m2 μ = 0,30 (Tabel 2.15) 1. Io (Faktor pengaruh penurunan untuk
tiang yang tidak mudah mampat dalam massa semi tak terhingga)
dengan:
db = panjang sisi dasar tiang
d = panjang sisi kepala tiang = 0,40 m L = panjang tiang = 17,641 m db /d = 0,40/0,40 = 1 L/d = 17,641/0,40 = 44,1025 Didapatkan nilai Io = 0,049
2. Rk (faktor reduksi kemudah
ma-mpatan tiang) dengan: = = = 1 K = = = 198,2 Didapatkan nilai Rk = 2,6
3. Rb (faktor koreksi untuk
ke-kakuan lapisan pendukung) dengan:
K = 198,2
L/d = 44,1025
Es = Modulus elastis tanah disekitar tiang
= 1,5.105 kN/m2
Eb = Modulus elastis tanah pada dasar tiang
= 2.107 kN/m2 Eb/Es =2.107 /1,5.105
= 133,333 Didapatkan nilai Rb = 0,97
4. Rμ (faktor koreksi angka Poisson μ)
dengan:
μ = 0,30 K = 198,2 Didapatkan nilai Rμ = 0,94
Penurunan tiang tunggal dapat dili-hat pada perhitungan sebagai berikut:
I = Io. Rk. Rb. Rμ = 0,049. 2,60. 0,97. 0,94 = 0,116 = = 0,00347 m = 0,347 cm
Perhitungan penurunan kelom-pok tiang dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut:
dengan: S = 0,00347 m B = 432 m Sg = 0,0549 m = 5,490 cm
Perhitungan Rencana Anggaran Biaya Nilai yang terdapat dalam renca-na anggaran biaya ini merupakan hasil perhitungan dari harga satuan, kemudian dikalikan dengan total volume pekerjaan, pada masing-masing jenis pekerjaan atau harga menyeluruh dari suatu pekerjaan. Grand Total = Pekerjaan persiapan + Konstruksi Dermaga
= Rp. 117.600.000 + Rp. 91.544.203.836,27
= Rp. 91.661.803.836,27 4. KESIMPULAN
Lokasi studi adalah dermaga TU-KS (Terminal Untuk Kepentingan Se-ndiri) milik PT. Petrokimia Gresik (Per-sero). Studi ini adalah perencanaan der-maga TUKS baru, karena menurut per-kiraan, dermaga yang sudah dimiliki ol-eh perusahaan tidak mampu mengako-modir arus barang yang keluar mau-pun masuk PT. Petrokimia Gresik (Persero) untuk beberapa tahun kedepan.
Dari hasil analisa data dan per-hitungan didapat hal-hal sebagai berikut: 1. Tinggi gelombang signifikan renca-na yang digurenca-nakan dalam perenca-naan pembangunan dermaga TUKS baru PT. Petrokimia Gresik (Per-sero) serta arah gelombang yang terjadi.
a. Dari hasil analisis pembangkitan ge-lombang diketahui bahwa pada
Pe-rairan Gresik, daerah sekitar derma-ga yang direncanakan, gelom-bang dominan berasal dari arah utara de-ngan prosentase sebesar 0,935%. Tipe gelombang yang dihasilkan ad-alah fully developed seas dengan lama hembus selama 6 jam berda-sarkan analisis JONSWAP dengan kontrol tinggi gelombang yang diha-silkan.
b. Tinggi gelombang rencana di laut dalam dengan kala ulang 50 tahun untuk masing-masing arah gelom-bang adalah sebagai berikut:
-Utara : 2,816 m -Timur Laut : 0,778 m -Timur : 0,448 m -Barat Laut : 0,441 m
c. Dari hasil perhitungan didapatkan tinggi gelombang pecah pada lokasi dermaga. Diambil yang tertinggi ya-itu dari arah utara dengan kala ulang 50 tahun, yaitu sebesar 4,349 m. 2. Desain dan dimensi dermaga. a. Tinggi muka air laut rencana
dipe-roleh dari tinggi gelombang pecah, ditambah dengan pasang tertinggi,
wave setup, pemanasan global 50 tahun mendatang, serta tinggi jaga-an. Diperoleh DWL yaitu +8,118 m. b. Kapal rencana 25.000 DWT dengan
spesifikasi :
-Panjang = 181 m -Lebar = 25,5 m -Draft = 10,1 m
c. Dermaga direncanakan dapat disa-ndari dua kapal secara bersamaan. Dari kapal terbesar yang sandar da-pat ditentukan dimensi dermaga ya-itu :
-Panjang = 430 m -Lebar = 40 m
d. Dimensi akhir dermaga sebagai be-rikut :
-Tebal plat = 50 cm -Jumlah balok melintang = 72 buah -Jumlah balok memanjang= 7 buah -Dimensi balok melintang = 50 cm x
80 cm
-Dimensi balok memanjang = 50 cm x 80 cm
e. Fender dengan spesifikasi :
-Jenis Rubber Fender Bridgestone Super-Arch Tipe FV005-5-2
-Jumlah fender = 20 buah -Panjang = 3,2 m -Tebal = 0,8 m
3.Stabilitas pondasi bangunan dermaga. a. Perhitungan dilakukan dengan
mem-bagi dermaga sepanjang 430 m men-jadi dua bagian karena beban yang si-metris, yaitu masing masing 215 m. Beban beban yang bekerja pada maga antara lain, berat sendiri der-maga, beban crane, beban peti kemas, beban tarikan dan tumbukan kapal akibat angin dan arus. Sehingga dida-pat Σ H = 0,909 t, Σ V = 45397,161 t, dan Σ M = 4656,425 tm.
b. Dari hasil perhitungan didapat: - P Tiang: 216 ton
- Gaya Tarik (Pull Out Force): 33,301 ton
- Daya Dukung Ultimate (Qu): 250,415 ton
Maka, Qu > P Tiang = 250,415 t > 216 t …. AMAN
- Defleksi tiang tunggal sebesar 0,00157 mm
- Penurunan tiang tunggal sebesar 0,347 cm
c. Untuk data tanah, yaitu berupa Uji SPT digunakan data hipotetik yaitu data dari Tanjung Pakis, Lamongan, Jawa Timur. Dari perhitungan gaya gaya tersebut bisa didesain pondasi yang digunakan pada dermaga. Yaitu pondasi tiang pancang dengan dime-nsi 40 cm x 40 cm, dengan jarak 6 m, dan berjumlah total 504 tiang pan-cang. Dipancang pada kedalaman 9 m pada dermaga sebelah barat laut, dan 16,5 m di bagian tenggara hingga mencapai batuan keras Lime stone
yang memiliki nilai N SPT > 80. 4. Besaran rencana anggaran biaya yang
dibutuhkan untuk perencanaan pemba-ngunan dermaga, yang didapatkan dari analisis harga satuan pekerjaan
Kabu-paten Gresik tahun 2014 adalah sebesar Rp. 91.661.803.836,27.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2008. Coastal Engineering Manual. Washington DC: Department of The Army, U.S. Army Corps of Engineers.
Hardiyatmo, Hary Christady. 2008.
Teknik Fondasi II.
Yogyakarta: Beta Offset. Sardjono, Ir. 1991. Pondasi Tiang
Pancang Jilid I. Surabaya: Sinar Wijaya.
Sardjono, Ir. 1991. Pondasi Tiang Pancang Jilid II. Surabaya: Sinar Wijaya.
Sosrodarsono, S. dan Kazuto Nakazawa. 2000. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta: Pradnya Paramita.
Suroso, et al., 2007. Teknik Pondasi. Malang: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Triatmodjo, Bambang. 2008. Teknik Pantai. Yogyakarta: Beta Offset.
Triatmodjo, Bambang. 2003. Pelabuhan. Yogyakarta: Beta Offset.
Yuwono, Nur. 1986. Teknik Pantai. Yogyakarta: Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
Yuwono, Nur. 1992. Dasar-Dasar Perencanaan Bangunan Pantai. Yogyakarta: Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
