BAB IV PERANCANGAN JETTY. 4.1 Layout gambar rencana terhadap gambar existing

4.1 Layout gambar rencana terhadap gambar existing

Gambar 4.1 Layout Rencana

4.2 Data Laut

• Kondisi Pasang Surut

Kondisi pasang surut diambil berdasarkan data survey

− Lowest Water Spring ( LWS )

= ± 0.00

− Mean See Level

= +1.50

− Highest Water Spring ( HWS )

= +2.95

HWS MSL LWS

• Kondisi Arus

− Sejajar Jetty

= 0.3 m/s

− Tegak Lurus Jetty

= 0.1 m/s

• Kondisi Gelombang

H maks = 0.4 m ( terjadi pada saat kapal lewat, asumsi )

• Kondisi Angin

V = 40 m/s dengan tekan minimum 25 kg/m

2

.

4.3 Data Kapal

Gambar 4.2 Dimensi Kapal

Dimana

:

Lpp = panjang kapal yang terendam air

Loa

=

panjang

kapal

B

=

lebar

kapal

d =

draft

kapal

Tabel 4.1 karakteristik kapal

Bobot

Panjang

Loa (m)

Lebar

(m)

Draft

(m)

Kapal Minyak (DWT)

3000 88 13.8 5.6

5000 104 16.2 6.5

10000 130 20.1 8.0

4.4 Perhitungan gaya – gaya kapal

4.4.1 Beban Sandar Kapal 5000 DWT

E = ½ m.v

2

E = 0.5 x W/g x V

2

x Cm x Ce x Cs x Cc

Nilai Cs dan Cc diambil 1

Dimana :

W = 5000 T

Lpp = 0.852 Loa

1.0201

= 0.852. 104

1.0201

= 97,3 m

B = 16.2 m

D = 6.5 m

γo = 1.025 t/m

3

_{(berat jenis air laut)}

l = 1/6 . Loa

= 1/6 . 104m

= 17.33m

r = 0,2 x 104 = 20,8

Referensi Technical Standards and Comentaries For Port And Harbour Facilities in Japan,

2002

E = [0,5.Ms.V

2

].Ce.Cm.Cs.Cc

Dimana :

Ef = Energi sandar kapal (kN.meter)

g = Percepatan Gravitasi (m/det

2

)

Ms = Water displacement dari kapal yang bersandar (ton)

Untuk kapal kargo dengan DWT < 10,000 (log Wa = 0.550 + 0.899 log (DWT)

DWT = deadweight tonnage

V = 0,2 m/dt

Ce = eccentricity factor

r = radius girasi longitudinal dari kapal (=(0.19Cb+0.11)Lpp)

Lpp = panjang kapal sebenarnya (m)

Untuk kapal kargo dengan DWT < 10,000 (=(log(Lpp)=0.867+0.310 log(DWT))

l = Jarak dari contact point ke titik berat dari kapal, diukur sejajar dengan fasilitas

sandar

Cm = virtual mass factor

= 1 + (p/(2.Cb))(d/B)

B = moulded breadth dari kapal (m)

d = draft kapal (m)

L = panjang kapal (m)

r

w = berat jenis air laut (t/m3

)

Cs = softness factor (1.0 as standard)

Cc = shape factor of berth (1.0 as standard)

2 2 2 2 2

_cos

R

K

R

K

Ce

+

+

=

α

Tabel 4.2 Perhitungan gaya tumbukan kapal

Jenis Kapal

Cargo

DWT

5.000

Ms (ton)

=

10

[0.550+0.899 log(5250)]

₌

_7.505

L (m)

=

=

104,00

d (m)

=

=

6,50

B (m)

=

=

16,20

V (m/det)

=

=

0,20

rW

=

=

1,025

g

=

=

9,800

Lpp =

min(10

[0.867+0.310 log(4000)]

_{, L)}

₌

_103,20

R

=

=

27,23

δ (deg)

=

=

72,70

Gamma

=

=

1,03

Cb =

Ms/L*B*d*δ =

0,67

K =

(0.19*Cb+0.11)*L

=

24,59

Ce =

(K

2

_+R

2

_cos

2

_a)/(K

2

_+R

2

_{) =}

_0,50

Cm =

1+2d/B

=

1,802

Cs

=

=

1,00

Cc

=

=

1,00

E (KN.m)

=

=

134,70

E (ton.m)

=

=

13,745

Berdasarkan British Standard, digunakan SF=1.5 maka, Ef =

20,62

ton.m

Dari hasil perhitungan energi sandar kapal:

1. Sesuai dengan referensi buku pelabuhan didapat hasil = 19,39 ton.m

2. Sesuai dengan referensi Technical Standards and Comentaries For Port And

Harbour Facilities in Japan, 2002 = 20,62 ton.m

4.4.2 Gaya angin pada kapal sandar

Gambar 4.3 Ilustrasi gaya angin pada penampang kapal

Keterangan :

D =

Tinggi

kapal

d

= draft kapal

Rw =

gaya

angin

Rw

= 1.1 Qa Aw

Aw

= (7,8 – 6,5)

= 1,3 m x 104 m

=

135,2

m

2

(diatas air)

V angin = 40m/s dengan tekan minimum 25 kg/m

2

Qa

= 0,063 x V

2

= 0,063 x (25)

2

_kg/m

2

=

39,38

kg/m

2

Rw

= 1,1 x 39,38 kg/m

2

_{x 135,2 m}

2

=

5855,85

kg

=

5,86

T

d

D

Rw

Kapal

4.4.3 Gaya arus pada kapal sandar

1. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah haluan :

Rf = 0,14 S. V

2

2. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah sisi kapal :

Rf = 0,5 .ρ.C. V

2

.B’

dengan:

Rf : gaya akibat arus (kgf)

S : luas tampang kapal yang terendam air (m

2

) = (16,2 x 6,5)

ρ : rapat massa air laut, ρ = 1045 (kg/m

3

)

C : koefisien tekanan arus 1.6 harga maks untuk

α

= 75°

V : kecepatan arus (m/d)

B’: luas sisi kapal di bawah muka air (m

2

) = (104 x 6,5)

1. Gaya tekanan dalam arah haluan

Rf = 0,14 x (16,2 x 6,5) x 0,3

2

=

1,32

kg

2. Gaya tekanan dalam arah sisi kapal

Rf = 0,5 x 1045 x 1,6 x 0,1

2

x (104 x 6,5)

Rf = 5651,4 kg

4.4.4 Beban Gelombang

Energi gelombang terdiri energi kinetik dan energi potensial

Dimana:

ρ = massa jenis air laut 1,045 t/m

3

g = gaya gravitasi 9,8 m/dt2

Tabel 4.3 Tinggi gelombang kritis di Pelabuhan

Ukuran kapal

Tinggi gelombang kritis untuk

bongkar muat (H1/3)

Kapal kecil

0,3 m

Kapal sedang dan besar

0,5 m

Kapal sangat besar

0,7 – 1,5 m

sumber buku Pelabuhan

H = asumsi tinggi gelombang 0,5 m untuk kapal sedang

L = panjang gelombang diambil 2 x dari kedalaman (d) untuk laut transisi.

Hingga nilai

Et = 5,76 ton m

Gaya

akibat

gelombang

F = 5,76 x D

F = 5,76 x 0,6

F = 3,456 T

F = 34,56 kN

4.4.5 Gaya gempa

Daerah Kalimantan Selatan termasuk pada zone gempa 2

Gambar 4.4 Gambar Nilai Grafik Wilayah Gempa 2

Sesuai SNI 03-1726-2002 tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung

gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam yang pertama terhadap pengaruh gempa

rencana persamaan:

t

W

R

C.I

V

=

Dimana :

V = Gaya geser nominal total (N)

Ci = Faktor respons gempa (tergantung jenis tanah)

I = Faktor keutamaan =1

R = Faktor reduksi beban gempa = 5,5 (SRPMM)

Wt = Berat lantai (platform) struktur

Berdasarkan SNI-03-1726-2002, ditentukan :

T1 < ζ . n

Dimana :

T1 = Waktu getar alami fundamental

ζ = Koefisien yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung

n = Jumlah tingkat yang ada pada bangunan

Tabel 4.4 Koefisien ζ yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung

Wilayah Gempa

ζ

1 0.20

2 0.19

3 0.18

4 0.17

5 0.16

6 0.15

*) sumber SNI 03-1726-2002

Diasumsikan sebagai tanah lunak karena dari hasil penyelidikan lapangan 0 – 7 m merupakan

tanah lunak. Pada perhitungan diasumsikan sebagai tanah lunak.

Asumsi pembebanan :

Gaya Gempa untuk Berthing Dolphin (BD)

Wtd = Pile Cap (DL)

Berthing Dolphin ukuran (8,4 x 3,6 x 4,5) = 136,08 m

3

Jadi total berat mati = 2400 kg/m

3

x 136,08 m

3

= 326,6 Ton

Wtl = Pile Cap (LL)

Beban hidup yang direncanakan

= 400 kg/m2

Luas beban hidup (8,4 x 3,6)

= 30,24 m

2

Jadi total beban hidup = 400 kg/m

2

x 30,24 m

2

= 12,1 T

Wt = Wtd + Wtl

= 326,6 T + 12,1 T = 338,7 T

Total beban mati dan beban hidup = 3387 KN

Jadi beban gempa yang terjadi :

t

W

R

C.I

V

=

t

W

5.5

1

x

0.58

V

=

V = 357,17 KN

V = 35,72 T

Gaya Gempa untuk Mooring Dolphin (BD)

Wtd = Pile Cap (DL)

Mooring Dolphin ukuran (4 x 4 x 1,5)

= 24,0 m

3

Jadi total berat mati = 2400 kg/m

3

x 24 m

3

= 57,6 Ton

Wtl = Pile Cap (LL)

Beban hidup yang direncanakan

= 400 kg/m2

Luas beban hidup (4 x 4)

= 16 m

2

Jadi total beban hidup = 400 kg/m

2

x 16 m

2

= 6,4 T

Wt = Wtd + Wtl

= 57,6 T + 6,4 T = 64 T

Total beban mati dan beban hidup = 640 KN

Jadi beban gempa yang terjadi :

t

W

R

C.I

V

=

t

W

5.5

1

x

0.58

V

=

V = 67,5 KN

V = 6,75 T

4.5 Fender

Perhitungan menggunakan jenis Trelleborg (AN FENDER)

Dengan menggunakan Energi dari benturan kapal = 20,62 ton m

E = 20.620 kg m

E = 206.200 N m

E = 206 KN m (gaya benturan kapal)

Jika type yang dipakai :

Type AN 500 didapat dari tabel Fender (performance per metre length)

ER = 47,6

m

KNm

RR = 247

m

KN

Jadi dibutuhkan 4,5 m ( acuan pada tebal pile cap)

ER = 47,6

m

KNm

x 4.5 m

ER = 214.2 KNm> 206 KNm (gaya benturan kapal)

ER =

= 96 %

Dari hasil perbandingan energy benturan kapal dengan energy kemampuan fender

maka didapat nilai perbandingan energy sebesar 96 %.

*)sumber : safe berthing and mooring (trelleborg marine system) hal 1-30

Gambar 4.5 Grafik Performa Fender

Dari grafik rate performance data fender untuk panjang 1m, didapat defleksi 48% dan

selanjutnya didapat % Rrt = 82 %

Maka reaksi/gaya yang ditransfer ke struktur dolphin adalah :

F = 0,82 x 247 kN x 4.5

= 911.43 kN

= 91.15 ton

Dari hasil reaksi perhitungan fender maka gaya yang ditransfer pada berthing dolphin

sebesar 911,43 kN.

4.6 Konstanta Spring

Tiang pancang dimodelkan dengan spring point pada setiap kedalaman 1 m mulai dari

sea bed sampai ujung tiang sesui dengan data penyeilidikan tanah. Nilai spring pada

tiang pancang ditampilkan pada tabel dibawah ini:

Tabel 4.5. Konstanta spring untuk berthing dolphin dan mooring dolphin

PIPA BAJA 60 (Berthing dan Mooring Dolphin)

Kedalaman qc Kh Kv luas area KhSAP KvSAP

(m) (kg/cm2) (kg/cm3) (kg/cm3) (cm2) (kg/cm) (kg/cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 4 0,24 0,16 6000 1417,32 890,53 12 6 3 0,18 0,12 6000 1062,99 667,90 13 7 3 0,18 0,12 6000 1062,99 667,90 14 8 4 0,24 0,16 6000 1417,32 890,53 15 9 4 0,24 0,16 6000 1417,32 890,53 16 10 4 0,24 0,16 6000 1417,32 890,53 17 11 3 0,18 0,12 6000 1062,99 667,90 18 12 4 0,24 0,16 6000 1417,32 890,53 19 13 4 0,24 0,16 6000 1417,32 890,53 20 14 25 1,48 0,98 6000 8858,27 5565,81 21 15 25 1,48 0,98 6000 8858,27 5565,81 22 16 25 1,48 0,98 6000 8858,27 5565,81 23 17 30 1,77 1,18 6000 10629,92 6678,98 24 18 30 1,77 1,18 6000 10629,92 6678,98 25 19 30 1,77 1,18 6000 10629,92 6678,98 26 20 35 2,07 1,38 6000 12401,57 7792,14 27 21 35 2,07 1,38 6000 12401,57 7792,14 28 22 35 2,07 1,38 6000 12401,57 7792,14 29 23 40 2,36 1,57 6000 14173,23 8905,30 30 24 40 2,36 1,57 6000 14173,23 8905,30 31 25 40 2,36 1,57 6000 14173,23 8905,30 32 34 40 2,36 1,57 3000 3543,31 64960,63 No. seabed LWS±0.00

Contoh perhitungan pada kedalaman 5m :

Tabel 4.6. Konstanta spring untuk catwalk dan Platform Spun Pile OD50 (Catwalk dan Platform)

Kedalaman qc Kh Kv luas area KhSAP KvSAP

(m) (kg/cm2) (kg/cm3) (kg/cm3) (cm2) (kg/cm) (kg/cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 4 0,24 0,16 5000 1181,10 742,11 12 6 3 0,18 0,12 5000 885,83 556,58 13 7 3 0,18 0,12 5000 885,83 556,58 14 8 4 0,24 0,16 5000 1181,10 742,11 15 9 4 0,24 0,16 5000 1181,10 742,11 16 10 4 0,24 0,16 5000 1181,10 742,11 17 11 3 0,18 0,12 5000 885,83 556,58 18 12 4 0,24 0,16 5000 1181,10 742,11 19 13 4 0,24 0,16 5000 1181,10 742,11 20 14 25 1,48 0,98 5000 7381,89 4638,18 21 15 25 1,48 0,98 5000 7381,89 4638,18 22 16 25 1,48 0,98 5000 7381,89 4638,18 23 17 30 1,77 1,18 5000 8858,27 5565,81 24 18 30 1,77 1,18 5000 8858,27 5565,81 25 19 30 1,77 1,18 5000 8858,27 5565,81 26 20 35 2,07 1,38 5000 10334,65 6493,45 27 21 35 2,07 1,38 5000 10334,65 6493,45 28 22 35 2,07 1,38 5000 10334,65 6493,45 29 23 40 2,36 1,57 5000 11811,02 7421,09 30 24 40 2,36 1,57 5000 11811,02 7421,09 31 25 40 2,36 1,57 5000 11811,02 7421,09 32 34 40 2,36 1,57 3000 7086,61 64960,63 No. LWS±0.00 Seabed

.

4.7 Load case dan kombinasi pembebanan pada berthing dolphin

Load Case pada Berthing Dolphin

Load Case I

: Beban Mati (DL)

Berat sendiri struktur

= (

dihitung sendiri oleh modeling Struktur

)

Load Case II

: Beban Hidup (LL)

Berat hidup

= 400 kg/m

2

(

asumsi ada peralatan diatas dolphin

)

Load Case III

: Gaya Tumbukan Kapal (DWT)

Single Point Berthing load, arah +Y

Fy = - 91.15 T

Load Case IV

: Beban angin, arus dan ombak (O)

Kombinasi beban angin, arus dan ombak pada arah tegak lurus (

┴

) Dolphin

Beban Arus pada dolphin

Fy

= 5,7 T, tegak lurus (

┴

) jetty

Fx

= 1,32 kg, sejajar jetty

Beban Angin pada dolphin

F

TW

= 5,86 Ton (

┴

pada waktu kapal sandar bekerja pada fender)

Beban Ombak pada tiang

F

Wy

= 3,45 T/tiang, tegak lurus (

┴

) jetty

Z X Y Fy

Load Case V

: MX & MY

Beban Mooring ditengah pusat massa loading platform dalam arah +X & Y

Mooring dolphin mengapit Berthing dolphin, sehingga beban yang bekerja terdiri dari

beban mooring (tambat kapal), beban mati, beban hidup, beban ombak, arus dan angin.

Beban tambat kapal berdasarkan buku Pelabuhan dimana mooring dolphin harus mampu

mendukung beban tarik 50 ton untuk kapal ≤ 5000 dwt.

Gambar 4.6. Pembebanan pada mooring dolphin Jetty

Load Case VI

: E

Beban Gempa ditengah pusat massa loading platform dalam arah X & Y

Eb

= Berthing Dolphin = 35,72Ton

Em

= Mooring Dolphin = 6,75 Ton

Gaya tarik mooring 50 Ton 450 Fy= 50 Cos45 = 35.35 T Fx= 50 sin45 = -35.35 T Z X Y Z Y Z X 500 mm Fy= -35.35 T My= -17.67 T Mx= -17.67 T Steel Pile OD60 Fx= -35.35 T 1500 mm

4.8 Perencanaan Dolphin

Untuk berthing dolphin direncanakan menggunakan 15 pile Dia 600 cm

(satuan mm)

Untuk mooring dolphin direncanakan menggunakan 9 pile Dia 600 cm

(satuan mm)

1200 1500 1500 1500 1500 1200 600 1200 1200 600 600 1200 1200 600 600 1200 1200 600

4.9 Perhitungan Konstruksi

4.9.1 Berthing Dolphin (BD)

4.9.1.1 Modeling Struktur

Modeling struktur dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah

ini:

Gambar 4.7. Modeling struktur Berthing dolphin

4.9.1.2 Pelat Dolphin

Pelat lantai digunakan adalah dengan t= 450 cm

Properti material yang digunakan dalam berthing dolphin:

Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa

Modulus elastisitas beton,Ec = 25332.08 Mpa

Kuat tarik baja, fy

= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.10

5

_Mpa

Faktor reduksi kekuatan material

φ aksial =

0.65

φ lentur =

0.80

φ geser

= 0.65

Hasil gaya momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar.4.8 Kontur momen pada pelat berthing dolphin

Momen-momen maksimum adalah:

M

11

(tegak lurus Jetty)

M

maks

= 693.56 kNm

M

min

=

-943.69

kNm

70

70 4360 As

As’

M

22

(sejajar denah Jetty)

M

maks

= 243.69 kNm

M

min

=

-301.76

kNm

Kondisi penulangan, M

11

dan M

22

dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa

dibawah ini:

K

=

d

b

Mu

*

=

₂

4

.

4

*

0

.

1

69

.

943

=

48.75

Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang yang ditulis oleh

(Ir.W.C.Vis dan Ir.Gideon Kusuma) dengan mutu beton f’c = 30 Mpa, fy = 400

Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, (tabel 5.3.d halaman 62) didapat:

ρ

= 0.0007 <

ρ

min (0.0018) maka digunakan

ρ

min.

As perlu =

ρ

x b x d

=

0.0018*1000*4400

=

7920

mm

2

.

Digunakan D32-100, As = 8042 mm

2

, (tabel halaman 15)

Tulangan arah sejajar denah Jetty, M22

Kondisi penulangan dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini:

4500

70 70 4360 As As’

K

=

d

b

Mu

*

=

₂

4

.

4

*

0

.

1

76

.

301

=

15.6

Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang yang ditulis oleh

(Ir.W.C.Vis dan Ir.Gideon Kusuma) dengan mutu beton f’c = 30 Mpa, fy = 400

Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat:

ρ

= 0.0007 <

ρ

min (0.0018) maka digunakan

ρ

min.

As perlu =

ρ

x b x d

=

0.0018*1000*4400

=

7920

mm

2

_.

Digunakan D32-100, As = 8042 mm

2

, (tabel halaman 15)

4500

4.9.1.3 Tiang Pancang Pipa Baja

Elemen struktur tiang pipa baja dianalisis terhadap tegangan ijin baja akibat beban

aksial dan lentur. Elemen pipa baja dinyatakan mampu mendukung beban apabila

tegangan yang terjadi < 1600 kg/cm2 (tegangan ijin baja BJ 37). Hasil analisis setiap

elemen tiang dijelaskan dibawah ini.

σmaks =

Wy

M

Wx

M

A

P

₊

33

₊

22

Dengan

P

= gaya aksial yang terjadi pada kolom (kg)

A

= Luas tampang kolom (cm

2

)

M33

= Momen terhadap sumbu kuat kolom (kg-cm)

Wx

= Modulus tampang kolom (cm

3

)

Pipa baja yang digunakan adalah Pipa baja BJ37 dengan spesifikasi

Out side (OD) diameter

= 609.6 mm

Thickness, t

= 12.00 mm

In side (ID) diameter

= 585.6 mm

Sectional Area

= 225.29 cm

2

Modulus of section, Wx/Wy = 3300.7 cm

3

Radius Gyration, r

= 21.13 cm

D d

Analisis kekuatan tampang steel pile ditampilkan dibawah ini dengan

kombinasi-kombinasi pada Bab III pada modeling struktur dengan Etab v9.04 didapat gaya-gaya

masimum pada steel pile yang ditampilkan dalam bentuk tabel dibawah ini:

Tabel 4.7 Kontrol kapasitas tiang pipa baja OD60 (P,M2,M3, kN-m dan Σσ kg/cm2)

Story Column Load P M2 M3 P/A M2/Wy M3/Wx Σσ

STORY2 C1 U1 -273.81 0.08 0.00 121.54 0.24 0.00 121.78 STORY2 C1 U1 -271.51 0.09 0.00 120.52 0.27 0.00 120.79 STORY2 C1 U1 -269.21 0.10 0.00 119.49 0.30 0.00 119.80 STORY2 C1 U2 -563.92 -300.94 0.00 250.31 911.73 0.01 1162.05 STORY2 C1 U2 -561.62 -367.96 0.00 249.29 1114.79 0.01 1364.09 STORY2 C1 U2 -559.32 -434.98 0.00 248.27 1317.85 0.01 1566.13 STORY2 C1 U3 -242.77 -174.95 -102.74 107.76 530.03 311.26 949.05 STORY2 C1 U3 -240.47 -209.40 -128.85 106.74 634.40 390.37 1131.51 STORY2 C1 U3 -238.17 -243.85 -154.96 105.72 738.78 469.48 1313.97 STORY2 C2 U1 -273.81 0.08 0.00 121.54 0.24 0.00 121.77 STORY2 C2 U1 -271.51 0.09 0.00 120.52 0.27 0.00 120.79 STORY2 C2 U1 -269.21 0.10 0.00 119.49 0.30 0.00 119.80 STORY2 C2 U2 -563.92 -300.95 0.00 250.31 911.76 0.00 1162.07 STORY2 C2 U2 -561.62 -367.97 0.00 249.29 1114.83 0.00 1364.12 STORY2 C2 U2 -559.32 -435.00 0.00 248.27 1317.90 0.00 1566.17 STORY2 C2 U3 -436.47 -174.95 -102.74 193.74 530.05 311.28 1035.06 STORY2 C2 U3 -434.17 -209.41 -128.86 192.72 634.43 390.39 1217.53 STORY2 C2 U3 -431.87 -243.86 -154.97 191.70 738.80 469.49 1399.99 STORY2 C3 U1 -273.81 0.08 0.00 121.54 0.24 0.00 121.78 STORY2 C3 U1 -271.51 0.09 0.00 120.52 0.27 0.00 120.79 STORY2 C3 U1 -269.21 0.10 0.00 119.49 0.30 0.00 119.80 STORY2 C3 U2 -563.92 -300.94 0.00 250.31 911.73 0.01 1162.05 STORY2 C3 U2 -561.62 -367.96 0.00 249.29 1114.79 0.01 1364.09 STORY2 C3 U2 -559.32 -434.98 0.00 248.27 1317.85 0.01 1566.13 STORY2 C3 U3 -630.17 -174.95 -102.74 279.72 530.02 311.26 1121.00 STORY2 C3 U3 -627.87 -209.40 -128.85 278.69 634.40 390.37 1303.46 STORY2 C3 U3 -625.58 -243.85 -154.96 277.68 738.77 469.48 1485.93 STORY2 C13 U1 -273.81 -0.08 0.00 121.54 0.24 0.00 121.78 STORY2 C13 U1 -271.51 -0.09 0.00 120.52 0.27 0.00 120.79 STORY2 C13 U1 -269.21 -0.10 0.00 119.49 0.30 0.00 119.80 STORY2 C13 U2 16.30 -301.11 0.00 7.24 912.27 0.00 919.51 STORY2 C13 U2 18.60 -368.16 0.00 8.26 1115.40 0.00 1123.66 STORY2 C13 U2 20.90 -435.21 0.00 9.28 1318.54 0.00 1327.82 STORY2 C13 U3 82.56 -175.11 -102.74 36.65 530.53 311.27 878.44 STORY2 C13 U3 84.86 -209.59 -128.85 37.67 634.97 390.37 1063.02 STORY2 C13 U3 87.16 -244.06 -154.96 38.69 739.42 469.48 1247.59

4.9.1.4 Kontrol Kapasitas Tiang

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa kapasitas steel pile OD60 pada

kedalaman -32.00 m adalah:

Tekan Aksial

= 282,8 Ton

Tarik Aksial

= 94,8 Ton

Gaya aksial pada tiang pancang adalah dengan kombinasi U2 yaitu pada saat kapal

sandar dimana kapal tersebut hanya menyentuh 1 berthing dolphin. Gaya aksial

terbesar pada tiang adalah:

Tekan Aksial

= 63.02 Ton (tiang No.C3)

Tarik Aksial

= 8.72 Ton (tiang No.C13)

Dengan demikian diketahui bahwa tanah dibawah steel pile masih mampu mendukung

beban maksimum yang terjadi.

4.9.2 Mooring Dolphin (MD)

4.9.2.1 Modeling Struktur

Modeling struktur mooring dolphin dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada

gambar dibawah ini:

Gambar 4.9. Modeling struktur mooring dolphin

4.9.2.2 Pelat Dolphin

Pelat lantai digunakan adalah dengan t= 150 cm merata pada seluruh lantai.

Properti material yang digunakan dalam mooring dolphin:

Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa

Modulus elastisitas beton,Ec = 25332.08 Mpa

Kuat tarik baja, fy

= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.10

5

Mpa

Faktor reduksi kekuatan material

φ

aksial =

0.65

φ

lentur =

0.80

φ

geser

= 0.65

Hasil gaya momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar.4.10 Kontur momen pada pelat mooring dolphin

Momen-momen maksimum adalah:

M11 (tegak lurus Jetty)

M maks = 301.05 kNm

M min =

-290.03

kNm

70

70 1360 As

As’

M22 (sejajar denah Jetty)

M maks = 303.05 kNm

M min =

-299.71

kNm

Kondisi penulangan, M11 dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini:

K

=

d

b

Mu

*

=

₂

3

.

1

*

0

.

1

05

.

303

=

179.32

Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang dengan mutu beton f’c

= 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat:

ρ = 0.0007 < ρmin (0.0018) maka digunakan ρ.

As perlu = ρ x b x d

=

0.0018*1000*1300

=

2340

mm

2

.

Digunakan D19-100 (As = 2835 mm

2

)

4.9.2.3 Tiang Pancang Pipa Baja

Elemen struktur tiang pipa baja dianalisis terhadap tegangan ijin baja akibat beban

aksial dan lentur. Elemen pipa baja dinyatakan mampu mendukung beban apabila

tegangan yang terjadi < 1600 kg/cm2 (tegangan ijin baja BJ 37). Hasil analisis setiap

elemen tiang dijelaskan dibawah ini.

σmaks =

Wy

M

Wx

M

A

P

₊

33

₊

22

Dengan

P

= gaya aksial yang terjadi pada kolom (kg)

A = Luas tampang kolom (cm

2

)

M33

= Momen terhadap sumbu kuat kolom (kg-cm)

Wx

= Modulus tampang kolom (cm

3

)

Pipa baja yang digunakan adalah Pipa baja BJ37 dengan spesifikasi:

Out side (OD) diameter

= 609.6 mm

Thickness, t

= 12.00 mm

In side (ID) diameter

= 585.6 mm

Sectional Area

= 225.29 cm

2

Modulus of section, Wx/Wy = 3300.7 cm

3

Radius Gyration, r

= 21.11 cm

Momen of Inertia,I

= 100605 cm

4

Analisis kekuatan tampang steel pile ditampilkan dibawah ini dengan

kombinasi-kombinasi pada Bab III pada modeling struktur dengan Etab v9.04 didapat gaya-gaya

masimum pada steel pile yang ditampilkan dalam bentuk tabel dibawah ini:

D d

Tabel 4.8 Kontrol kapasitas tiang pipa baja OD60 (P,M2,M3, kN-m dan Σσ kg/cm2)

Story Column Load P M2 M3 P/A M2/Wy M3/Wx Σσ

STORY2 C3 U1 -90.38 0.00 0.00 40.12 0.00 0.00 40.12 STORY2 C3 U1 -80.25 0.03 0.03 35.62 0.10 0.10 35.81 STORY2 C3 U1 -70.13 0.07 0.07 31.13 0.20 0.20 31.52 STORY2 C3 U3 -313.91 70.80 14.91 139.34 214.51 45.18 399.02 STORY2 C3 U3 -303.79 -25.52 -20.89 134.84 77.31 63.29 275.45 STORY2 C3 U3 -293.66 -121.84 -56.69 130.35 369.14 171.75 671.24 STORY2 C3 U2 -595.92 173.33 173.33 264.51 525.13 525.13 1314.77 STORY2 C3 U2 -585.80 -14.32 -14.32 260.02 43.38 43.38 346.77 STORY2 C3 U2 -575.67 -201.96 -201.96 255.52 611.88 611.88 1479.29 STORY2 C4 U1 -90.34 0.00 0.00 40.10 0.00 0.00 40.10 STORY2 C4 U1 -80.22 0.00 -0.03 35.61 0.00 0.10 35.71 STORY2 C4 U1 -70.10 0.00 -0.07 31.12 0.00 0.20 31.32 STORY2 C4 U3 -19.33 70.81 14.92 8.58 214.52 45.19 268.28 STORY2 C4 U3 -9.20 -25.66 -20.98 4.08 77.74 63.56 145.39 STORY2 C4 U3 0.92 -122.13 -56.88 0.41 370.00 172.31 542.73 STORY2 C4 U2 162.43 173.33 173.34 72.10 525.14 525.17 1122.41 STORY2 C4 U2 172.56 -14.53 -14.47 76.59 44.03 43.85 164.47 STORY2 C4 U2 182.68 -202.40 -202.29 81.09 613.20 612.88 1307.16 STORY2 C5 U1 -90.31 0.00 0.00 40.09 0.00 0.00 40.09 STORY2 C5 U1 -80.19 0.00 0.00 35.59 0.00 0.00 35.59 STORY2 C5 U1 -70.06 0.00 0.00 31.10 0.00 0.00 31.10 STORY2 C5 U3 -90.31 70.81 14.91 40.09 214.52 45.18 299.79 STORY2 C5 U3 -80.19 -25.72 -21.00 35.59 77.91 63.63 177.13 STORY2 C5 U3 -70.06 -122.24 -56.92 31.10 370.35 172.44 573.88 STORY2 C5 U2 -90.31 173.34 173.34 40.09 525.15 525.15 1090.39 STORY2 C5 U2 -80.19 -14.63 -14.63 35.59 44.31 44.31 124.22 STORY2 C5 U2 -70.06 -202.59 -202.59 31.10 613.78 613.78 1258.66 STORY2 C6 U1 -90.34 0.00 0.00 40.10 0.00 0.00 40.10 STORY2 C6 U1 -80.22 0.00 0.03 35.61 0.00 0.10 35.71 STORY2 C6 U1 -70.10 0.00 0.07 31.12 0.00 0.20 31.32 STORY2 C6 U3 -161.36 70.81 14.91 71.62 214.52 45.18 331.32 STORY2 C6 U3 -151.24 -25.66 -20.92 67.13 77.74 63.37 208.24 STORY2 C6 U3 -141.11 -122.13 -56.74 62.63 370.00 171.91 604.55 STORY2 C6 U2 -343.12 173.33 173.33 152.30 525.14 525.14 1202.58 STORY2 C6 U2 -333.00 -14.53 -14.40 147.81 44.03 43.63 235.46 STORY2 C6 U2 -322.87 -202.40 -202.13 143.31 613.20 612.40 1368.91 STORY2 C7 U1 -90.38 0.00 0.00 40.12 0.00 0.00 40.12 STORY2 C7 U1 -80.25 -0.03 -0.03 35.62 0.10 0.10 35.81 STORY2 C7 U1 -70.13 -0.07 -0.07 31.13 0.20 0.20 31.52 STORY2 C7 U3 133.16 70.81 14.91 59.11 214.52 45.18 318.80 STORY2 C7 U3 143.29 -25.59 -20.95 63.60 77.52 63.48 204.60 STORY2 C7 U3 153.41 -121.98 -56.82 68.09 369.55 172.15 609.79 STORY2 C7 U2 415.17 173.33 173.33 184.28 525.14 525.14 1234.56 STORY2 C7 U2 425.29 -14.38 -14.38 188.77 43.58 43.58 275.93 STORY2 C7 U2 435.42 -202.10 -202.10 193.27 612.29 612.29 1417.85

4.9.2.4 Kontrol Kapasitas Tiang

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa kapasitas steel pile pada

kedalaman -32.00 m adalah:

Tekan Aksial

= 282,8 Ton

Tarik Aksial

= 94,8 Ton

Gaya aksial pada tiang pancang adalah dengan kombinasi U2 yaitu pada saat tambatan

kapal bekerja optimal yaitu 50 ton. Gaya aksial terbesar pada tiang adalah:

Tekan Aksial

= 59.59 Ton (tiang No.C3)

Tarik Aksial

= 43.54 Ton (tiang No.C7)

Dengan demikian diketahui bahwa tanah dibawah steel pile masih mampu mendukung

beban maksimum yang terjadi.

4.9.3 Catwalk

Catwalk adalah akses jalan penghubung antar dolphin. Sistem struktur mengunakan

beton bertulang dengan tiang pancang dari spunpile.

4.9.3.1 Modeling Struktur

Modeling struktur catwalk dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar

dibawah ini:

Gambar 4.11. Modeling struktur Catwalk

4.9.3.2 Pelat Lantai

Pelat lantai digunakan tebal, t= 25 cm, mengunakan sistem balok tunggal dengan lebar

kantilever pelat lantai adalah 100 cm

Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa

Modulus elastisitas beton,Ec = 25332.08 Mpa

Kuat tarik baja, fy

= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.10

5

Mpa

Faktor reduksi kekuatan material

φ

_{aksial =}

_0.70

φ

_{lentur =}

_0.80

φ

_geser

_{= 0.65}

Hasil gaya Momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Momen-momen maksimum adalah:

M11 (arah memanjang)

M maks = 8.975 kNm

M min

= -33.0 kNm

M22 (arah memendek)

M maks = 6.61 kNm

M min =-16.899

kNm

Tulangan yang dibutuhkan:

Arah memanjang

tumpuan

K

=

b

d

Mu

*

=

1

.

0

*

0

.

23

2

0

.

33

=

623.82

Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang dengan mutu beton f’c

= 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat:

ρ = 0.0020 > ρmin (0.0018) maka digunakan ρ.

As perlu = ρ x b x d

=

0.0020*1000*230

=

460

mm

2

.

4.9.3.3 Balok

Properti material yang digunakan dalam struktur balok :

Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa

Modulus elastisitas beton,Ec = 25332.08 Mpa

Kuat tarik baja, fy

= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.105 Mpa

Faktor reduksi kekuatan material

φ

_{aksial =}

_0.70

φ

_{lentur =}

_0.80

φ

_geser

_{= 0.65}

Kombinasi Pembebanan

Tabel 4.11 Kombinasi pembebanan pada catwalk untuk permodelan pada Etabs v 9.04

Kombinasi Pembebanan

1 2 3

DL 1.2

1.2 1.0

LL 1.6

1.6 1.0

Other - 1.0 -

Balok direncanakan dengan dimensi 50x80.

(satuan mm)

Gaya gaya dalam pada balok ditampilkan pada tabel dibawah ini:

800

Tabel 4.9 Gaya-gaya dalam pada balok catwalk, kN-m (selection only)

Story Beam Load Loc P V2 M3

STORY1 B2 U2 3.00 -0.09 -0.02 80.32 STORY1 B2 U2 3.00 -0.09 26.41 79.79 STORY1 B2 U2 2.50 -0.09 -7.08 78.54 STORY1 B2 U2 2.00 -0.09 -14.14 73.24 STORY1 B2 U2 2.00 -0.09 -40.68 72.00 STORY1 B2 U1 3.00 -0.03 10.30 65.27 STORY1 B3 U1 3.00 -0.03 -10.30 65.27 STORY1 B2 U1 3.00 -0.03 -16.14 65.14 STORY1 B3 U1 5.50 -0.02 91.57 -71.07 STORY1 B2 U2 0.00 -0.07 -99.64 -71.18 STORY1 B3 U2 0.00 0.03 -94.09 -83.14 STORY1 B3 U1 0.00 -0.02 -92.63 -100.33 STORY1 B2 U1 6.00 -0.02 92.63 -100.33 STORY1 B2 U2 6.00 -0.07 91.17 -117.52 STORY1 B1 U1 2.50 0.00 75.68 -118.47 STORY1 B4 U1 0.00 0.00 -75.68 -118.47 STORY1 B2 U1 0.00 -0.02 -98.63 -118.61 STORY1 B3 U1 6.00 -0.02 98.63 -118.61 STORY1 B2 U1 0.00 -0.02 -98.63 -118.61 STORY1 B3 U1 6.00 -0.02 98.63 -118.61 STORY1 B3 U2 5.50 0.04 90.55 -119.01 STORY1 B3 U2 5.50 0.04 90.55 -119.01 STORY1 B4 U2 0.00 0.01 -92.84 -132.98 STORY1 B4 U2 0.00 0.01 -92.84 -132.98 STORY1 B3 U2 6.00 0.04 97.61 -166.05 STORY1 B3 U2 6.00 0.04 97.61 -166.05

Gaya-gaya maksimum balok

M

+

_{= 80.32 kN-m}

M

-

_{= -166.05 kN-m}

VTumpuan = -99.64 kN

VLapangan = 98.63 kN

Data Material

fc’

= 0,83*350 kg/cm

2

= 290,5 = 29,05 Mpa

fy

= 4000 kg/cm

2

= 400 Mpa

Dimensi balok,bxh

= 500x800 mm

d =

750

mm

min

ρ

₌

y

f

4

.

1

=

400

4

.

1

= 0.0035

max

ρ

₌

_0.0244

Lapangan

Mu/bxd

2

₌

_{80.32/(0.5*0.75}

2

₎

= 285.58 kN/m

2

_didapat

_ρ

_{= 0.0009}

ρ

<

ρ

_min

<

ρ

_maks

maka digunakan nilai

ρ

_min

Luas tulangan dilapangan, As

=

ρ

*b*d

=

0.0035*500*750

=

1312.5

mm

2

Maka digunakan 5D19

(As = 1418 mm

2

)

Tumpuan

Mu/bxd =

166.05/(0.5*0.75

2

)

=

590.4

kN/m

2

didapat

ρ

= 0.0019

ρ

_<

ρ

min

<

ρ

maks

_{maka digunakan nilai}

ρ

min

Luas tulangan ditumpuan, As

=

ρ

*b*d

=

0.0035*400*750

=

1312.5

mm

2

Tulangan geser

V=

Vu= 98.64 kN

vu

= Vu/(b*d)

=

98.64*1000/(500*750)

=

0.263

ρvc dengan f’c = 30 Mpa adalah 0.55 > vu secara kekuatan beton masih mampu

mendukung gaya geser yang terjadi namum persyaratan menentukan perlu

digunakan tulangan geser minimum yaitu:

Aseng min

= b*y/(3*fy)

=

500*1000/(3*240)

=

694.444

mm

2

/m’

Ditumpuan digunakan Ø10-100 (As’ = 1570 mm2/m’) dan dilapangan Ø10-150 (As =

1053 mm2/m’)

4.9.3.4 Tiang Pancang Spun Pile

Gaya-gaya dalam yang terjadi pada spunpile dengan kombinasi beban yang

ditampilkan diatas adalah sebagai berikut:

Tabel 4.10 Output gaya dalam tiang pancang pada catwalk, kN-m (selection only)

Story Column Load Loc P M2 M3

STORY1 C1-1 U2 11.00 -55.49 -19.56 -33.04 STORY1 C2-1 U2 11.00 -70.01 -19.36 -35.04 STORY1 C3-1 U2 11.00 -72.43 -19.18 -33.56 STORY1 C1-1 U2 5.50 -73.52 -19.96 -33.50 STORY1 C6-1 U2 0.00 -224.37 45.11 31.37 STORY1 C5-1 U2 0.00 -221.95 45.10 31.52 STORY1 C4-1 U2 0.00 -207.43 45.08 31.32 STORY1 C6-1 U2 5.50 -206.35 -20.78 -33.75 STORY1 C6-1 U2 5.50 -206.35 -20.78 -33.75 STORY1 C6-1 U2 11.00 -188.32 -21.38 -33.58 STORY1 C6-1 U2 5.50 -206.35 -20.78 -33.75 STORY1 C6-1 U2 0.00 -224.37 45.11 31.37 STORY1 C5-1 U2 0.00 -221.95 45.10 31.52 STORY1 C4-1 U2 0.00 -207.43 45.08 31.32 STORY1 C1-1 U2 0.00 -91.54 44.93 31.32 STORY1 C2-1 U2 11.00 -70.01 -19.36 -35.04 STORY1 C5-1 U2 11.00 -185.90 -21.21 -35.04 STORY1 C2-1 U2 5.50 -88.04 -19.86 -34.41 STORY1 C5-1 U2 0.00 -221.95 45.10 31.52 STORY1 C2-1 U2 0.00 -106.07 44.92 31.52 STORY1 C6-1 U2 0.00 -224.37 45.11 31.37 STORY1 C3-1 U2 0.00 -108.48 44.90 31.37

Gaya gaya maksimum yang terjadi pada 1 pile cap:

Paksial

= 224.37 kN (pada tiang C-61 dengan kombinasi U2)

M22

= 21.38 kNm , -45.11 kNm

M33

= 35.04 kNm, -31.52 kNm

Tabel 4.11. Spesifikasi tiang pancang CSP50

Specification

JIS A 5335-1985, JSCE,

ACI 534, PBI 1971

Note

Concrete strength

> 500 kg/cm

2

Diameter

500 mm

Effective presstres

> 40 kg/cm

2

Outside diameter

500 mm

Thickness

90 mm

Class A

Concrete sectional area

> 1159 cm

2

Concrete moment of inertia

> 262053 cm

4

Cracking bending moment

> 10.8 tm = 108 kNm

Bearing Capacity

> 150 ton

4.9.3.5 Kontrol Kapasitas Tiang

Gaya yang terjadi tiang pancang spunpile maksimum adalah:

Tekan Aksial = 22.44 Ton (pada tiang No.C-61 dengan kombinasi U2)

Tiang tidak mengalami gaya tarik.

Pada kondisi tekan yang mendukung beban adalah spunpile yaitu:

Tekan

Aksial

ijin

= 150 Ton (data material spunpile)

= 138.4 Ton (data penyelidikan tanah)