INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010

(1)

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERANCANGAN DERMAGA PETIKEMAS DI BENOA

PROPINSI BALI

TUGAS AKHIR

Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

Oleh

Muhajir

NIM 15505015

Program Studi Teknik Kelautan

Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

(2)

Lembar Pengesahan

Tugas Akhir Sarjana

PERANCANGAN DERMAGA PETIKEMAS DI BENOA

PROPINSI BALI

Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya

baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain,

baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya.

Bandung, Maret 2010

Penulis

Pasfoto 3x4

Muhajir

NIM 15505015

Bandung, Maret 2010

Pembimbing

Rildova, Ph.D.

NIP. 132 163 493

Mengetahui:

Program Studi Teknik Kelautan

Ketua,

Dr.Ir.Muslim Muin, MSOE

NIP. 131 570 005

(3)

PROGRAM STUDI TEKNIK KELAUTAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL & LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

TUGAS AKHIR

Diberikan kepada :

Nama : Muhajir

NIM : 15505015

Judul Tugas Akhir adalahPERANCANGAN DERMAGA PETIKEMAS DI BENOA PROPINSI BALI

Dengan isi Tugas Akhir sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

BAB II PENGOLAHAN DATA LINGKUNGAN BAB III DESAIN LAYOUT DERMAGA

BAB IV ANALISA BEBAN PADA DERMAGA BAB V PEMODELAN 3D

BAB VI DESAIN DETAIL STRUKTUR BAB VII PENUTUP

Tugas Akhir ini dibuat rangkap 6 (enam) :

1. Untuk Mahasiswa ( 1 buah ) 2. Untuk Pembimbing ( 1 buah ) 3. Untuk Penguji Sidang Tugas Akhir ( 2 buah ) 4. Untuk Tata Usaha Program Studi Teknik Kelautan ( 1 buah ) 5. Untuk Perpustakaan ( 1 buah )

Bandung, Maret 2010 Menyetujui Koordinator, Krisnaldi Idris, Ph.D NIP. 131 570 002 Pembimbing, Rildova, Ph.D NIP. 132 163 493

(4)

Kata Pengantar

Laporan Tugas Akhir – KL4099

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim

Alhamdulillah dan segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Shalawat dan salam penulis panjatkan kepada Rasulullah SAW atas jasanya menyampaikan dan memperjuangkan risalah Islam sehingga penulis memiliki pedoman dalam menjalankan hidup ini.

Laporan tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan tahap pendidikan sarjana di Program Studi Teknik Kelautan Institut Teknologi Bandung. Tugas akhir ini berjudul “Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa Propinsi Bali”. Penulis sadar penulisan tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakan tugas akhir ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Bandung, Maret 2010

(5)

Kata Pengantar

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali UCAPAN TERIMA KASIH

Sebagai bagian dari kata pengantar ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada orang-orang yang telah memberi dukungan dan membantu penulis dalam proses penyelesaian tugas akhir ini.

Keluarga Tercinta

 Ibu dan Bapak atas semua do’a, kasih sayang dan dukungannya baik moral maupun materil yang tiada henti. Yang selalu ada baik pada saat suka maupun duka selama pengerjaan tugas akhir ini.

 Kakak dari penulis Yasser dan sepupu M. Rizki atas segala bantuannya selama penulis berada di Bandung.

 Seluruh keluarga besar penulis atas bantuan dan dukungan selama ini sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini.

Staf Dosen dan Civitas Program Studi Teknik Kelautan ITB

 Bapak Rildova, Ph.D, selaku pembimbing TA yang telah memberikan topik dan selalu meluangkan waktu untuk memberikan bantuan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir ini.

 Bapak Krisnaldi Idris, Ph.D dan Bapak Dr. Ir. Hendriyawan, MT, selaku penguji tugas akhir penulis yang telah memberikan masukan dan koreksi saat seminar dan sidang tugas akhir.

 Seluruh dosen dan staf pengajar Program Studi Teknik Kelautan ITB yang telah mendidik dan memberikan wawasan, ilmu pengetahuan dan pengalaman kepada penulis.

 Seluruh staf Tata Usaha Teknik Kelautan ITB yaitu Pak Yatno, Kang Isep, Bu Nunung, Pak Aep, dll, yang telah banyak membantu penulis selama masa perkuliahan dan juga dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Sahabat-sahabat

 Fajar Aldida atas persahabatannya dan terutama yang telah membantu penulis lebih memahami pelajaran dasar di Program Studi Teknik Kelautan ITB dan juga Boma Kresning atas persahabatannya dan telah membantu penulis lebih memahami dan mahir dalam penyusunan lembaran-lembaran presentasi.

 Teman-teman sesama bimbingan Bapak Rildova, Ph.D yaitu Arif S., Herda S. dan terutama Fernandez S. atas segala bantuannya dalam proses penyusunan tugas akhir ini.

(6)

Kata Pengantar

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali

 Teman-teman KL 2005 yaitu Adi, Andri, Khalis, Rusli, Iman, Ipe, Zami, Adit, Inon, Putri, Heri, Toto, Ganen, Andhika, Aganis, Aiph, Syaka, Prio, Widito, Eki, Adhan, Candiel, Manuntun, Greace, Iqbal, Destry, Retno, Dodi, Aldo, Tunggul, dll atas segala bantuan dan kebersamaannya selama penulis belajar di Program Studi Teknik Kelautan.

 Teman-teman KL 2006 terutama kepada Anindyasarathi K., atas segala bantuan dan kebaikan hatinya, Henry M., Ali R. dan M. Alirini atas segala bantuannya dalam proses penyelesain tugas akhir ini. Tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada Muthe, Sekar, Vidya, Louis, Ulfa, Yosie, Jinbe, Basuki, Yandi, Bayu, Rofi, Lulu, Anne, Firda, dll atas segala bantuan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Kelautan.

 Teman-teman KL 2004 terutama kepada Angga F., atas bantuannya memberikan data sehingga membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini. Tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada Kiber, Rin, Bolin, Lely, Adisti, Ibnu, Mela, Fega, dll atas segala bantuannya kepada penulis.

 Teman-teman KL lainnya Ersa, Rian, Ridho, dll atas segala bantuannya kepada penulis.

 Dinda Ori P., Iqbal A. P., Victor S. dll yang menjadi teman sepermainan penulis selama penulis belajar di Institut Teknologi Bandung ini.

 Hery S., R. Tausen, dll yang telah menjadi teman penulis dan juga banyak membantu penulis selama berada di Bandung.

 Pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan, semangat serta doa kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini.

(7)

Abstraksi

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali ABSTRAKSI

LAPORAN TUGAS AKHIR

Dalam studi kasus tugas akhir ini akan membahas mengenai Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali. Pembahasan yang dilakukan adalah tentang perencanaan dermaga yang meliputi penjelasan kriteria desain sebagai syarat perencanaan struktur, perhitungan pembebanan, pemodelan struktur dan desain struktur.

Pemodelan struktur dalam tugas besar ini menggunakan bantuan software SAP2000 untuk melakukan analisa kekuatan struktur. Hal yang akan dilakukan adalah analisa kekuatan dan defleksi struktur bagian bawah dengan menggunakan metode LRFD, sedangkan analisa struktur bagian atas dari menggunakan metode SNI. Hasil keluaran dari software SAP2000 digunakan untuk menghitung detail struktur dermaga. Hasil akhir dari laporan tugas akhir ini adalah dimensi struktur yang kuat menahan kombinasi beban yang bekerja pada rancangan struktur dermaga.

(8)

Daftar Isi

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali i

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ABTRAKSI DAFTAR ISI...i DAFTAR GAMBAR...iv DAFTAR TABEL...vii DAFTAR LAMPIRAN...viii BAB 1 PENDAHULUAN ...1-1 1.1. Latar Belakang ...1-1 1.2. Tujuan Tugas Akhir ...1-2 1.3. Ruang Lingkup Pembahasan...1-2 1.4. Metodologi Pembahasan Laporan Tugas Akhir...1-2 1.5. Gambaran Lokasi Studi...1-2 1.6. Sistematika Penulisan...1-4 BAB 2 PENGOLAHAN DATA LINGKUNGAN ...2-1 2.1. Pengolahan Data Angin...2-1 2.1.1. Menentukan Panjang FetchEfektif ...2-3 2.1.2. Koreksi dan Konversi Kecepatan Angin...2-4 2.1.3. Perkiraan Tinggi dan Perioda Gelombang...2-7 2.1.4. Penentuan Kecepatan Angin dan Tinggi Gelombang Rencana ...2-10 2.2. Pengolahan dan Analisa Data Angin Lokasi Studi ...2-13 2.2.1. Masukan Hindcasting...2-13 2.2.2. FetchEfektif ...2-15 2.2.3. Hasil Hindcasting...2-15 2.3. Pengolahan Data Pasang Surut...2-18 2.2.1. Tipe Pasang Surut ...2-20 2.2.2. Analisa Pasang Surut Lokasi Studi ...2-20 BAB 3 DESAIN LAYOUT DERMAGA ...3-1 3.1. Pengertian Dermaga dan Pelabuhan...3-1

(9)

Daftar Isi

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali ii

3.2. Bentuk dan Jenis Struktur Dermaga...3-2 3.2.1. Bentuk Dermaga ...3-2 3.2.2. Jenis Struktur Dermaga...3-3 3.2.3. Metodologi Perencanaan...3-6 3.2.4. Kriteria Desain Dermaga ...3-7 BAB 4 ANALISA BEBAN PADA DERMAGA ...4-1 4.1. Dasar Teori Pembebanan ...4-1 4.1.1. Pembebanan Vertikal ...4-1 4.1.2. Pembebanan Horizontal...4-1 4.2. Perhitungan Pembebanan Struktur Dermaga ...4-14 4.2.1. Beban Mati...4-14 4.2.2. Beban Hidup ...4-15 4.2.3. Beban Gempa...4-16 4.2.4. Beban Gelombang...4-18 4.2.5. Beban Arus...4-19 4.2.6. Beban Berthingdan Pemilihan Fender...4-20 4.2.7. Beban Mooringdan Pemilihan Bollard...4-27 BAB 5 PEMODELAN 3D...5-1 5.1. Pemodelan Struktur Dermaga ...5-1 5.2. Pemodelan Pembebanan Pada Struktur Dermaga ...5-1 5.2.1. Beban Mati...5-1 5.2.2. Beban Hidup ...5-1 5.2.3. Beban Gempa...5-4 5.2.4. Beban Gelombang...5-5 5.2.5. Beban Arus...5-5 5.2.6. Beban Berthing...5-6 5.2.7. Beban Mooring...5-6 5.3. Kombinasi Pembebanan Pada Struktur Dermaga ...5-7 5.3.1. Kombinasi Pembebanan Analisa Displacement...5-7 5.3.2. Kombinasi Pembebanan Analisa Kekuatan Tiang Pancang ...5-7 5.3.3. Kombinasi Pembebanan Analisa Balok dan Pilecap...5-8

(10)

Daftar Isi

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali iii

5.4. Hasil Pemodelan Struktur Dermaga...5-10 5.4.1. Analisa Displacement...5-10 5.4.2. Analisa Kekuatan Tiang Pancang ...5-10 5.4.3. Analisa Balok dan Pilecap...5-11 BAB 6 DESAIN DETAIL DERMAGA...6-1 6.1. Struktur Bawah...6-1 6.1.1. Daya Dukung Fondasi...6-1 6.1.2. Analisa Daya Dukung Fondasi ...6-1 6.2. Struktur Atas ...6-3 6.2.1. Balok ...6-3 6.2.2. Pilecap...6-19 6.2.3. Pelat...6-26 BAB 7 PENUTUP ...7-1 7.1. Kesimpulan...7-1 7.2. Saran...7-2 DAFTAR PUSTAKA ...ix LAMPIRAN

(11)

Daftar Gambar

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1Peta orientasi Benoa. ...1-3

Gambar 1. 2Peta eksisting Benoa...1-3

Gambar 2. 1Pembentukan gelombang...2-1

Gambar 2. 2Menentukan panjang fetchefektif. (Sumber : SPM, 1984) ...2-4

Gambar 2. 3Grafik nilai RT. (Sumber : SPM, 1984) ...2-5

Gambar 2. 4Grafik nilai RLsebagai fungsi dari UL. (Sumber : SPM, 1984) ...2-6

Gambar 2. 5Windrosetotal tahun 1989-1998. ...2-14

Gambar 2. 6Fetchefektif lepas pantai Benoa. ...2-15

Gambar 2. 7Waverosetotal tahun 1989-1998...2-17

Gambar 2. 8Kedudukan bumi-bulan-matahari saat pasang purnama...2-19

Gambar 2. 9Kedudukan bumi-bulan-matahari saat pasang kecil...2-19

Gambar 3.1Dermaga memanjang...3-2

Gambar 3.2 Dermaga menjorok kedalam...3-3

Gambar 3.3Dermaga pier. ...3-3

Gambar 3.4Struktur dernaga deck on pile...3-4

Gambar 3.5Struktur dermaga sheet pile...3-5

Gambar 3.6Struktur dermaga diafragma wall...3-5

Gambar 3.7Struktur dermaga caisson. ...3-5

Gambar 3.8 Bagan alir perencanaan struktur dermaga. ...3-6

Gambar 3.9 BIlustrasi dari fixity point. ...3-10

Gambar 3.10 Grafik klasifikasi tanah Schmertmann. ...3-11

Gambar 3.11 Nilai c dan e50 tanah lempung. ...3-12

Gambar 3.12 Nilai k tanah lempung dan pasir...3-13

Gambar 3.13 Grafik bending momenvs depth...3-14

Gambar 3.14 Ilustrasi struktur dermaga. ...3-15

Gambar 4. 1Pembagian daerah gempa di Indonesia. ...4-3

Gambar 4. 2 Grafik respon spektrum gempa. ...4-3

Gambar 4. 3Dimensi kapal...4-6

(12)

Daftar Gambar

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali v

Gambar 4. 5 Proyeksi bidang sentuh panel....4-7

Gambar 4. 6 Ilustrasi ukuran kapal. ...4-9

Gambar 4. 7 Ilustrasi gaya mooring(tampak atas). ...4-9

Gambar 4. 8 Ilustrasi gaya mooring(tampak samping). ...4-9

Gambar 4. 9 Koefisien tekanan arus. ...4-11

Gambar 4. 10 Ilustrasi sudut vertikal tali. ...4-12

Gambar 4. 11 Ilustrasi sudut horizontal tali. ...4-13

Gambar 4. 12Sketsa ukuran petikemas 40”...4-15

Gambar 4. 14Grafik kecepatan tumbukan kapal. ...4-22

Gambar 4. 15Ilustrasi fernder super cone. ...4-24

Gambar 4. 16Kurva performa umum dan faktor koreksi akibat perubahan sudut dari fender super cone...4-25

Gambar 4. 17Ilustrasi jarak antar fender.)...4-26

Gambar 4. 18Ilustrasi bollardtipe Tee...4-30

Gambar 4. 18Ilustrasi sistem mooring. ...4-31

Gambar 5. 1Model struktur dermaga. ...5-1

Gambar 5. 2Ilustrasi beban petikemas. ...5-2

Gambar 5. 3Ilustrasi beban mobile crane...5-2

Gambar 5. 4Ilustrasi beban mobile cranearah melintang...5-3

Gambar 5. 5Ilustrasi beban mobile cranearah memanjang. ...5-3

Gambar 5. 6Ilustrasi beban kerja...5-4

Gambar 5. 7 Ilustrasi grafik respon spektrum gempa. ...5-4

Gambar 5. 8Ilustrasi beban gelombang...5-5

Gambar 5. 9Ilustrasi beban arus...5-5

Gambar 5. 10Ilustrasi beban berthing. ...5-6

Gambar 5. 11Ilustrasi beban mooring. ...5-6

Gambar 6. 1Ilustrasi dimensi untuk perhitungan. ...6-3

Gambar 6. 2Bentuk tegangan yang menghasilkan momen nominal...6-4

Gambar 6. 3Flowchart penulangan lentur tunggal. ...6-5

Gambar 6. 4Flowchart penulangan sengkang. ...6-7

(13)

Daftar Gambar

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali vi

Gambar 6. 6Ilustrasi tulangan lentur balok melintang. ...6-11

Gambar 6. 7Ilustrasi tulangan sengkang balok melintang. ...6-13

Gambar 6. 8Ilustrasi penampang balok memanjang. ...6-13

Gambar 6. 9Ilustrasi tulangan lentur balok memanjang...6-17

Gambar 6. 10Ilustrasi tulangan sengkang balok memanjang...6-19

Gambar 6. 11Ilustrasi penampang pilecap. ...6-19

Gambar 6. 12Ilustrasi penulangan pilecap. ...6-24

Gambar 6. 13Ilustrasi pelat diatas tumpuan sederhana. ...6-24

Gambar 6. 14Persyaratan tebal pelat minimum. ...6-25

(14)

Daftar Tabel

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1Pembagian Mata Angin menurut Sudut Derajat ...2-2

Tabel 2. 2Angin Maksimum Stasiun Ngurah Rai antara Tahunan ...2-13

Tabel 2. 3Total Kejadian Angin Stasiun Ngurah Rai Tahunan...2-13

Tabel 2. 4Nilai Kecepatan Angin Rencana Stasiun Ngurah Rai...2-14

Tabel 2. 5Panjang Fetchtiap Arah Mata Angin...2-15

Tabel 2. 6 Gelombang Maksimum Lepas Pantai Benoa Tahunan ...2-16

Tabel 2. 7Total Kejadian Gelombang Tahunan di Lepas Pantai Benoa ...2-17

Tabel 2. 8Tinggi Gelombang Ektrim untuk Setiap Perioda Ulang Tertentu...2-18

Tabel 2. 9Nilai Komponen Pasang Surut ...2-20

Tabel 2. 10Elevasi Penting Pasang Surut...2-21

Tabel 3.1Data Kapal-kapal Petikemas ...3-7

Tabel 3.2Data Kapal Petikemas 10000 DWT ...3-8

Tabel 3.3Peraturan Lebar Dermaga OCDI...3-9

Tabel 3.4Profil Lapisan Tanah Lokasi Uji Sondir Pantai Benoa ...3-12

Tabel 3.5Nilai Friction Angle()...3-13

Tabel 3.6Nilai Effective Unit Weight() ...3-13

Tabel 3.7Input SoftwareLPILE ...3-14

Tabel 4. 1Klasifikasi Tanah untuk Perhitungan Beban Gempa ...4-4

Tabel 4. 2Tekanan Lambung Izin ...4-8

Tabel 4. 3Koefisien Drag Angin. ...4-10

Tabel 4. 4Penentuan Jarak dan Jumlah Bollard. ...4-13

Tabel 4. 5 Perioda Natural vs Percepatan Gempa...4-18

Tabel 4. 6Penetuan Nilai SF Berdasarkan Tipe Kapal...4-23

Tabel 4. 7Dimensi-dimensi Fender Super cone...4-24

Tabel 4. 8Dimensi BollardTipe Tee...4-30

(15)

Daftar Lampiran

Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali viii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A Data Pasang Surut Lokasi Studi LAMPIRAN B Data Tanah Lokasi Studi