DESAIN STRUKTUR DERMAGA CURAH CAIR CPO PELINDO 1 DI PELABUHAN KUALA TANJUNG, MEDAN, SUMATERA UTARA

(1)

1 DESAIN STRUKTUR DERMAGA CURAH CAIR CPO PELINDO 1 DI PELABUHAN KUALA TANJUNG, MEDAN, SUMATERA UTARA

Rida Desyani

Program Studi Sarjana Teknik Kelautan FTSL, ITB ri_desyani@yahoo.com

Kata Kunci : Dermaga, Struktur, Desain, Jetty Dolphin

ABSTRAK

P.T Perkebunan Nusantara III bekerja sama dengan Pelindo I untuk membuat dermaga CPO di Pelabuhan Kuala Tanjung, Sumatera Utara. Dermaga jenis dolphin ini perlu dianalisis kekuatan strukturnya agar dapat melayani kapal dengan kapasitas 20.000-40.000 DWT. Dermaga CPO ini dimodelkan agar dapat menahan gaya lingkugan (gelombang, arus, angin, gempa, dll), berthing, mooring, dan lainya dengan bantuan software SAP2000. Struktur dermaga dikatakan kuat dan layak melayani kapal karena sudah memenuhi syarat unity check ratio, defleksi, dan kelangsingan tiang sesuai SNI (Standar Nasional Indonesia). Selain desain kekuatan strukturnya, pada tugas akhir ini juga didesain penulangan pada komponen beton bertulang struktur dolphin. Setelah melakukan analisis desain kekuatan struktur dan penulanganya, struktur dolphin yang didesain telah memenuhi kriteria kekuatan struktur dan mampu melayani kapal dengan kapasitas 20.000-40.000 DWT.

PENDAHULUAN

P.T Perkebunan Nusantara III memperluas kawasan industri Sei Mangke dan meningkatkan produksi CPO menjadi 6,57 juta ton per tahun. Untuk menunjang distribusi ekspor dan impor CPO, Pelindo I (Pelabuhan Indonesia I) berencana untuk membangun sebuah terminal CPO baru dengan jenis dermaga dolphin yang berkapasitas 2,4 juta ton di Pelabuhan Kuala Tanjung, Sumatera Utara.

Dermaga CPO baru ini dibangun untuk memfasilitasi tambat dan bongkar muat kapal curah cair dengan kapasitas 20.000-40.000 DWT (Dead Weight Ton). Secara geografis, dermaga CPO milik Pelindo I ini terletak pada posisi 03˚ 23’ 17,72” LU dan 99˚ 27’ 15.07” BT, seperti pada Gambar 1.

Pada tugas akhir ini akan didesain struktur dermaga curah cair jenis dolphin agar mampu beroperasi

untuk menangani kapal yang akan bertambat di lingkungan Pelabuhan Kuala Tanjung pada tahun

2016 mendatang.

(2)

2 Gambar 1. Lokasi dermaga CPO Pelindo 1 Kuala Tanjung

Sumber : (http://www.google.com/earth/, diakses tanggal 23 Januari 2015)

TEORI DAN METODOLOGI

Dermaga Curah Cair CPO ini terdiri dari empat jenis struktur yaitu loading platform, trestle, breasting dolphin, dan mooring dolphin. Dimensi dari seluruh jenis struktur dermaga yang telah disebutkan di atas didesain untuk melayani kapal dengan kapasitas tertentu dengan memperhitungkan kondisi lingkungan seperti gelombang, arus, pasang surut, angin, batimetri laut dan tanah. Loading platform ditentukan luasnya dari jarak putar crawler crane, sedangkan lebar trestle ditentukan dari lebar crawler crane ditambah dengan lebar piperack. Luas breasting dan mooring dolphin ditentukan dari jumlah tiang pancang yang digunakan. Ketinggian seluruh jenis struktur ditentukan dari kedalaman perairan, tinggi gelombang signifikan, tinggi muka air laut saat kondisi pasang dan fixity point. Setelah ditentukan dimensi luasanya, maka dapat ditentukan komponen-komponen struktur beton dermaga dolphin seperti balok dan pelat berdasarkan referensi SNI (Standar Nasional Indonesia) tahun 2002. Struktur pelengkap dermaga seperti fender dan bollard ditentukan dari perhitungan gaya mooring dan breasting berdasarkan BS (British Standard).

Setelah ditentukan kriteria desain dan dihitung seluruh gaya-gaya yang mengenai struktur, struktur

dimodelkan dengan software SAP2000. Pengecekan kelayakan struktrur ditentukan dari keluaran

SAP2000 seperti unity check ratio, defleksi dan kelangsingan tiang. Untuk penulangan struktur

ditentukan dari gaya dalam hasil keluaran SAP2000. Tulangan yang dipakai pada balok adalah

tulangan lentur dan tulangan geser. Pada pelat dipasang tulangan lentur dan pada pilecap dipasang

tulangan terusan dari balok. Selain dipasang tulangan, pada pelat dan pilecap diperiksa dengan

perhitungan punching shear. Seluruh ketentuan tulangan mengikuti referensi SNI 03-2847-2002.

(3)

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil desain, didapatkan dimensi loading platform adalah 20 m x 20 m dengan 4 buah loading arm, 4 jalur pipa dan 25 buah tiang mutu A252 ( ø 813 mm – 19mm). Lebar trestle adalah 8 meter (5 meter akses jalan dan 3 meter piperack) dengan panjang trestle 2,4 km. Trestle dibagun setiap section dengan panjang section 200 m dan jarak antar section 3 cm. Jarak antar section ini dibutuhkan untuk jarak muai beton. Tiang pancang trestle yang digunakan adalah tiang pancang dengan mutu A252 ( ø 611mm – 14,3mm) .

Terdapat 2 pasang breasting dolphin masing- masing berjarak 50 meter dan 80 meter dengan ukuran 6 m x 6 m dan 9 buah tiang mutu A252 ( ø 965 mm – 22mm). Breasting dolphin dalam (jarak breasting dolphin 50 m) digunakan untuk melayani kapal 20.000 DWT, sedangkan breasting dolphin luar (jarak breasting dolphin 80 m) digunakan untuk melayani kapal 40.000 DWT. Selain itu terdapat 2 pasang mooring dolphin dengan ukuran 4m x 4m dengan 5 buah tiang mutu A252 ( ø 813 mm – 22mm). Bollard yang digunakan pada breasting dan mooring dolphin adalah bollard 100 ton dan fender yang digunakan adalah fender dengan jenis Super Cone SCN 1200 E1.2 dari katalog fender Fentek. Layout dermaga CPO Pelindo 1 Kuala Tanjung ditunjukan pada Gambar 2.

Hasil pemodelan output loading platform, breasting dolphin, mooring dolphin, dan trestle ditunjukan pada Gambar 3, 4 ,5 , dan 6.

Gambar 2. Layout dermaga CPO Pelindo 1 Kuala Tanjung

(4)

4 Gambar 3. Hasil output UCR loading platform

Gambar 4. Hasil output UCR breasting dolphin

Gambar 5. Hasil output UCR mooring dolphin

(5)

5 Gambar 5. Hasil output UCR trestle

Seluruh bagian struktur dolphin adalah deck on pile dengan elevasi struktur adalah 6,5 meter diatas LLWL dengan kedalaman dermaga 13 meter. Pada Tabel 1 dirangkum seluruh hasil pengecekan kelayakan kekuatan struktur yaitu unity check ratio, defleksi, dan kelangsingan tiang. Material beton yang digunakan adalah K-450 dengan tulangan BJTD 30 untuk loading platform dan trestle, dan BJTD 40 untuk mooring dan breasting dolphin. Pada Tabel 2 dirangkum seluruh hasil penulangan struktur dolphin.

Tabel 1. Pengecekan unity check ratio, defleksi, dan kelangsingan tiang

Kelangsingan Tiang

Panjang Tiang/300 Combo U1 Combo U2 Combo

1 Loading Platform (LRFD) COM 5.5 0,073 COM 5.5 0,074 COM 2 0,75 COM 5.5 2 Loading Platform (ASD) COM 5.7 0,062 COM 5.7 0,071 COM 2 0,77 COM 5.7

Kelangsingan Tiang

1 Breasting Dolphin (LRFD) COM 3.1 0,071 COM 3.2 0,082 COM 3.1 0,74 COM 3.2 2 Breasting Dolphin (ASD) COM 3.1 0,069 COM 3.2 0,084 COM 3.1 0,73 COM 3.2

Kelangsingan Tiang

1 Mooring Dolphin (LRFD) COM 3.1 0,072 COM 3.2 0,073 COM 3.2 0,75 COM 3.2 2 Mooring Dolphin (ASD) COM 3.1 0,069 COM 3.2 0,076 COM 3.2 0,76 COM 3.2

Kelangsingan Tiang

1 Trestle (LRFD) COM 3.1 0,086 COM 3.2 0,086 COM 3.1 0,75 COM 5.5

2 Trestle (ASD) COM 3.1 0,088 COM 3.2 0,088 COM 3.1 0,77 COM 5.1 125,25

KL/r < 200

KL/r < 200 94,38

80,66

95,98 Nilai Combo

UCR < 1 Nilai Combo No Nama Struktur Panjang Tiang Defleksi Izin

No

0,0897

0,0883 26,9

26,5

0,0897 Panjang Tiang

26,5

26,9

UCR < 1 UCR < 1 Nilai Combo

UCR < 1 Nilai Combo No Nama Struktur Panjang Tiang Defleksi Izin

Nilai Maksimum Defleksi (m)

Nilai Maksimum Defleksi (m) No Nama Struktur

0,0883 Defleksi Izin

Nilai Maksimum Defleksi (m)

Nilai Maksimum Defleksi (m) Nama Struktur Panjang Tiang Defleksi Izin

(6)

6 Tabel 2. Rangkuman penulangan struktur

Arah Penulangan

Mutu Tulangan

Jenis Tulangan

Diameter Tulangan

Jumlah Tulangan

Jarak Antar Tulangan

(mm)

Punching Shear

Atas 5

Bawah 5

Geser 260

Atas 5

Bawah 5

Geser 260

Arah X 10 200

Arah Y 10 200

Arah X 13 150

Arah Y 13 350

Arah X 16 250

Arah Y 16 250

Atas 5 52

Bawah 5 52

Atas 5 52

Bawah 5 52

Geser 150

Atas 5 52

Bawah 5 52

Geser 150

Atas 5 52

Bawah 5 52

Geser 150

Atas 5 52

Bawah 5 52

Geser 150

Arah X 10 250

Arah Y 10 100

Arah X 13 200

Arah Y 13 250

Arah X 17 300

Arah Y 10 100

Arah X 17 300

Arah Y 15 300

Atas 5 52

Bawah 5 52

Atas 18 360

Bawah 18 360

Samping Pengikat 2 780

Atas 12 380

Bawah 12 380

Samping Pengikat 2 780

25 mm OK

Mutu Beton K-450

Breasting Dolphin Lentur

Lentur BJTD 40

Mooring Dolphin Balok 2 (4m)

Pilecap

Pelat 4 (3m x 5m) Pelat 1 (1m x 2,5m) Pelat 2 (2,5m x 3m) Pelat 3 (1m x 5m) Pelat 2 (2m x 4m) Pelat 2 (4m x 4m)

Lentur Lentur Struktur

Rekapitulasi Penulangan Struktur Dermaga Dolphin

BJTD 30 Loading

Platform

Trestle

16 mm

Pilecap Balok 1 (1m)

Balok 1 (2m) Lentur

Lentur

52

52 Balok 2 (2,5 m)

Balok 3 (3m)

Balok 4 (5 m)

OK OK

Lentur Lentur Lentur

Lentur

Pelat 1 (2m x 2m)

(7)

7 Berdasarkan hasil analisis dermaga sudah kuat menahan beban yang bekerja, hal ini ditinjau dari hasil UCR (dengan dua faktor beban, yaitu LRFD dan ASD), defleksi, kelangsingan tiang dan pengecekan punching shear sesuai standar SNI. Struktur dermaga Curah Cair CPO yang didesain telah memenuhi kriteria kekuatan struktur dan mampu melayani kapal dengan kapasitas 20.000- 40.000 DWT.

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil penulangan diatas, didapat bahwa semua tulangan lentur pada balok merupakan tulangan minimum. Hal ini menunjukan bahwa bentang balok pada struktur cukup pendek dan tiang yang dipakai cukup banyak, sehingga gaya momen lentur yang terjadi di balok tersebut kecil. Seluruh jarak antar tulangan geser (sengkang) baik pada balok loading platform dan trestle melebihi batas jarak antar tulangan geser maksimum. Hal ini menunjukan bahwa bentang balok cukup pendek sehingga gaya geser yang terjadi di balok tersebut kecil.

Agar lebih optimal dalam pengerjaan tugas akhir ini, dimensi pilecap dan pelat dapat dianalisis kembali agar penggunaan material struktur lebih optimal. Diperlukan juga data tanah dengan titik yang lebih banyak agar perhitungan semakin akurat. Perhitungan ini hanya sebagai contoh perhitungan struktural dalam kondisi sudah terpasang, pada kenyataannya desain tulangan harus dirancangkan dengan mempertimbangkan proses pemasangan, apakah menggunakan precast atau in situ, penyambungan beton dan tulangan, dan kondisi-kondisi lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). 2004. A Policy on Geometric Design of Highways and Streets. Washington DC.

Badan Standardisasi Nasional. 2002. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Jakarta.

Badan Standardisasi Nasional. 2002. SNI-1729-2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung. Jakarta.

Badan Standardisasi Nasional. 2003. SNI 03-1726-2003. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Jakarta.

British Standard Institution (BSI). 2010. British Standard (BS) 6349-4:1994. Maritime Structures –

Part 4 : Code of Practice for Design of Fendering and Mooring System. London

(8)

8 British Standard Institution (BSI). 2010. British Standard 6349-1:2010 Maritime Structures – Part 1 : Code of Practice for General Criteria. London.

British Standard Institution (BSI). 2010. British Standard (BS) 6349-1:2010 Maritime Structures – Part 2 : Code of Practice for Criteria For Design of Quay Walls, Jetties, and Dolphins. London.

Gaythwaite, JW, 2004. Design of Marine Facilities for the Berthing, Mooring, and Repair of Vessel 2nd edition. American Society of Civil Engineers. Virginia.