Pelabuhan Design

LANGKAH – LANGKAH PERENCANAAN I. PERHITUNGAN PLAT DERMAGA Beban yang diperhitungkan pada plat a. Berat sendiri (beban mati) plat terdiri dari : –

Berat sendiri plat

–

Berat lapisan aus (aspal)

b. Beban Dermaga c. Beban hidup terpusat (beban truck) Perhitungan momen a. Momen akibat beban mati b. Momen akibat beban hidup c. Momen akibat beban terpusat Kombinasi pembebanan a + b = ......? a + c =.......? ( Pilih kombinasi pembebanan maksimum untuk penulangan plat ) Perhitungan penulangan plat Cara kekuatan batas Sketsa penulangan plat II. PERHITUNGAN BALOK DERMAGA Beban yang diperhitungkan pada balok : a. Beban mati, terdiri dari : –

Berat plat + lapisan aus

–

Berat sendiri balok

a. Beban hidup dermaga b. Beban terpusat • Perhitungan momen a. Momen akibat beban mati

b. Momen akibat beban hidup c. Momen akibat beban terpusat •

Kombinasi pembebanan a + b = ......? a + c =.......? (Pilih pembebanan maksimum untuk penulangan balok)

•

Perhitungan penulangan balok Cara kekuatan batas Sketsa penulangan

III. PEMILIHAN TYPE FENDER Besarnya energi tumbukan kapal yang diabsorbsi oleh fender dapat dihitung dengan rumus berikut :

w.v 2 .k E= 2g k = 0.5 untuk titik kontak kapal pada jarak ¼ L w = w’ + w” w” D = ¼ 2 .L. Dimana :

E w w’ w” v D g L 

= = = = = = = = =

Energi tumbukan kapal Berat virtuil kapal Displacemen tonage Additional weight Kecepatan labuh kapal Draft kapal saat berlabuh Kecepatan gravitasi Panjang kapal Berat jenis air laut

(ton.m) (w’ + w”) (ton) (ton) (m/sec) (m) (9,8 m/det2) (m) = 1,025 t/m3

Setelah besarnya energi tumbukan kapal diperoleh maka type Fender yang akan digunakan dapat dilihat pada tabel. Hitung besarnya reaksi yang diteruskan pada balok Fender yaitu dengan melihat grafik sesuai dengan type Fender yang akan digunakan dengan melihat harga E (Energi tumbukan kapal yang terjadi).

Perhitungan Balok Fender a) Beban yang diperhitungkan pada balok fender yaitu reaksi yang timbul akibat tumbukan kapal pada fender. b) Perhitungan momen pada balok fender c) Penulangan balok fender d) Sketsa penulangan balok fender IV. PEMILIHAN BOULDER Boulder sebagai penambat kapal harus sanggup memikul gaya-gaya horisontal yang timbul akibat terseretnya kapal yang diakibatkan oleh pengaruh angin dan arus. a. Gaya akibat angin dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: R1 = 1,3 W.A Dimana : R1 = Gaya akibat angin W = Beban angin = 100 Kg/m2 A = Luas bidang kapal yang terkena angin (m2) = panjang kapal x tinggi kapal yang tidak terendam air b. Gaya akibat arus dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : R2 = ½ . . c . v2 . B Dimana : R2  v c B Rtotal

= = = = = =

Gaya akibat angin (Kg) Kecepatan massa jenis air laut = 104,5 Kg S2/m4 Kecepatan arus (m/det) Koefisien tekanan cairan (grafik) Luas bidang kapal yang terendam air (m2) R1 + R2

Gaya total akibat angin dan arus akan ditahan oleh dua buah boulder. Berdasarkan besarnya gaya yang terjadi untuk satu boulder, maka type boulder yang digunakan dapat dilihat pada tabel V. PERHITUNGAN POER –

Tentukan ukuran Poer

–

Beban – beban yang diperhitungkan pada Poer

–

Perhitungan momen

–

Penulangan Poer dan sketsa penulangan

VI. PERENCANAAN TIANG PANCANG A. Perhitungan gaya-gaya / Beban Rencana 1. Gaya vertikal –

Berat balok

–

Berat balok fender

–

Berat plat lantai

–

Berat poer

–

Berat crane-crane

–

Beban hidup Penentuan Daya Dukung Tanah

Q= Dimana :

N s . Ap 3

+

JHP. As 5

Ns

= Nilai konis

Ap

= Luas penampang tiang

JHP

= Jumlah hambatan pelekat

As

= Keliling tiang

2. Perhitungan Gaya Horisontal Tiang Miring 2.1. Akibat Reaksi Fender 2.2. Akibat tarikan Kapal pada Boulder 2.3. Gaya akibat angin dan arus 2.4. Akibat Rotasi (momen torsi) terhadap pusat berat dermaga

Hi = Dimana :

xi H + .H .e 2 n ∑ xi Hi = Gaya horisontal pada tiang H = Gaya horisontal akibat reaksi fender n

= Jumlah pasang tiang miring

xi = Jarak tiang yang ditinjau terhadap pusat berat konstruksi 2 x i =Jumlah jarak tiang kuadrat terhadap pusat berat konstruksi

2.5. Akibat beban Gempa F =k.w Dimana : w

F

= Gaya horisontal akibat gempa

K

= koefisien gempa

=

Beban sendiri konstruksi dan beban hidup

A. Perhitungan Penulangan

M max Dimana :

g

qL2 = B

......(Untuk tiang miring)

= Berat tiang

L = Panjang tiang

M max

qL2 = 32

......(Untuk tiang yang dipakai di tengah)

Pilih momen yang paling maksimum (M design) Mult

= 1,5 M design

Cu =

Zu =

ho Mult 2.ho.σ '.bk.b

1 g .cu 2

A = A' = Dimana :

Mult σ * au.Zu .ho

ho

= ht – d

A

= Luas tulangan

g

= Rasio tulangan

’bk

= Mutu beton yang digunakan

’au = Mutu baja yang digunakan

➢

Pelabuhan 1 Gerak Kapal 1. Mengayunkan/ berayun ( terayun ) 2. Menyimpang: a. untuk mengayun mondar-mandir ke seberang kursus nya, sebagai kapal yang didorong oleh ombak tinggi atau

b. untuk mengayun kepada benar atau yang ditinggalkan pada [atas] poros yang vertikal sedemikian sehingga poros yang membujur membentuk suatu penjuru/sudut dengan baris penerbangan; esp., untuk berputar atau bergerak-gerak tentang poros yang vertikal: yang dikatakan untuk suatu proyektil, pesawat terbang, kendaraan angkasa, dll. 1. Pelemparan;anggukan (untuk mencelupkan atau mengombang-ambingkan dengan buritan dan haluan/busur naik dan jatuh dengan kasar: yang dikatakan untuk suatu kapal) 2. Bergulung ( dalam kaitan dengan gelombang/lambaian ) 3. Bergelombang ( ber/gerakkan naik turun, dalam kaitan dengan gelombang/lambaian ) 4. Berjongkok ( dalam kaitan dengan kirim pergerakan ) ➢

Fasilitas Utama Pelabuhan 1. Jalur Kapal/Terusan Jalur Kapal/Terusan bertindak sebagai jalan untuk kapal untuk masuk pelabuhan [itu]. Suatu pelabuhan mungkin (adalah) ditempatkan; terletak di (dalam) suatu lebih [dangkal/picik] air dibanding draft kapal. Karena alasan ini [adalah] area harus dikeruk untuk kolom/dok/bak pelabuhan. [Yang] sebagai konsekwensi, untuk memungkinkan suatu kapal untuk tiba di (dalam) kolom/dok/bak, area tertentu harus dikeruk menghubungkan kolom/dok/bak dengan air yang lebih dalam. 2. Terusan harus dirancang sedemikian sehingga [itu] melaksanakan baik untuk melayani lalu lintas [itu]. Beberapa faktor yang boleh mempengaruhi kemampuan kapal untuk dijalani saluran sebagai berikut: 1. Lebar ( menggali dan kapal ) 2. Panjangnya ( menggali dan kappal ) 3. Kedalaman ( saluran) Berat/Beban ( kapal ), 4. Kecepatan ( kapal ) 5. Angin 6. Ombak

➢

Prinsip Terusan Perencanaan: 1) Terusan perlu mengijinkan aman dan memperlancar penggunaan pergerakan kapal. 2) Terusan harus menjaga tenang, harus dilengkapi dengan fasilitas untuk mencegah pengaruh tak dikehendaki [oleh/dengan] ombak. 3) Terusan harus dimudahkan dengan fasilitas untuk mencegah sedimentasi atau jika tidak pemeliharaan reguler diperlukan. 4) Terusan harus dirancang sedemikian sehingga keserongan kukuh stabil.

➢

Denah terusan: 1. Persimpangan Penjuru/Sudut perlu kurang dari 30º 2. Ketika suatu persimpangan adalah> 30º, centerline dari kurva harus lingkar dengan R> 4 kali panjang kapal. 3. Di atas prinsip tidaklah melamar kapal [dari;ttg] kemampuan memutar tinggi seperti kapal mesin, kapal pesiar, dan jika lalu lintas cukup mengendalikan, isyarat dan tanda disajikan. 4. [Itu] menjadi lebih baik untuk mempunyai orang merindukan kurva dibanding/bukannya banyak kurva pendek/singkat. 5. Jika pengerukan bisa dilakukan dengan mudah dan secara relatif murah, suatu terusan lurus/langsung menjadi lebih baik. Lebar Terusan Di (dalam) perancangan lebar dari Terusan, orang perlu ingat bahwa : a) Terusan tidaklah terhindar dari kesulitan kelihatan b) Arus dan ombak boleh mengalihkan kapal dari kursus mereka c) mengubah arah suatu kapal tidaklah sangat mudah mengubah arah suatu [kereta;mobil] d) [Itu] memerlukan banyak waktu lebih [] untuk ber;ubah kecepatan suatu kapal.

➢

Di atas alasan menyatakan bahwa lebar suatu Terusan harus secara relatif lebih luas dibanding jalan normal perlu untuk transportasi daratan. Sesungguhnya, dalam beberapa acuan lebar dari saluran sedikitnya sama panjang kapal ( yang (mana) secara normal> 5 kali lebar). Karena perbandingan

[adalah] lebar dua lalu lintas jalan/cara transportasi daratan kurang dari 8 m atau kurang dari dua kali itu sarana (angkut) normal. ➢

Lebar terusan: I. Terusan standard ( OCDI) Panjangnya Terusan [Yang] secara relatif [panjang/lama] terusan Terusan selain dari di atas

Kondisi Ilmu pelayaran

Lebar

Kapal lewat satu sama lain sering Kapal lewat satu sama lain dengan jarang

2L 1.5L

Kapal lewat satu sama lain sering Kapal lewat satu sama lain dengan jarang

1.5L L

II.Terusan standard ( perbandingan antara OCDI dan Saban Brunn ) Panjangnya Terusan Kondisi Ilmu pelayaran [Yang] secara relatif Kapal lewat satu sama lain sering [panjang/lama] Kapal lewat satu sama lain dengan jarang terusan Terusan selain dari Kapal lewat satu sama lain sering di atas Kapal lewat satu sama lain dengan jarang

Lebar 2L/7.6B 1.5L 1.5L L/4.8B

L/B Normal> 5 Lebar terusan menurut Brunn menjadi kebutuhan yang minimum [itu]. Karena tujuan disain menggunakan OCDI standard. Tugas Disain tataruang terusan [oleh/dengan] mempertimbangkan pengerukan minimal, keselamatan dan kesenangan ilmu pelayaran. kedalaman dan lebar Yang diperlukan [menyangkut] terusan adalah 100 meter dan 15 meter [yang] berturut-turut. Panjang kapal yang paling besar adalah 100 m. ( menyenangkan catat bahwa ada banyak alternative ) ➢

Mendesain Terusan/Jalur Kapal Kedalaman terusan tergantung pada tonase dari kapal dan air [itu]. Berikut archimedes Hukum, jumlah air yang dipindahkan oleh kapal yang sama berat/beban dari kapal. Oleh karena itu semakin menjadi tonase, yang lebih dalam menjadi draft kapal [itu]. Draft kapal juga tergantung pada potongan melintang dari kapal.

➢

Tonase/Bobot 1. penggantian/jarak Tonase: Berat/Beban air memindahkan, berat/beban phisik [menyangkut] kapal 2. Penggantian/Jarak Yang terisi: berat/beban dari kapal+ pemuatan 3. Menerangi][lah penggantian/jarak: berat/beban dari kapal [yang] saja 4. bobot mati Ton: Perbedaan antar[a] penggantian/jarak terisi dan [cahaya/ ringan] penggantian/jarak, atau berat/beban pemuatan ( menyenangkan tidak mengacaukan tonase ini dengan berat/beban dari kapal) 5. Berat/Beban air bersih, perkakas, dan bahan bakar diperlakukan sebagai pemuatan 6. Gross Daftarkan ton ( menggunakan untuk Kapal penumpang) Volume [ruang;spasi] kapal di (dalam) kaki berbentuk kubus yang dibagi oleh 100 7. 1 GRT~ 2.83 m3 8. Menjaring[lah Ton register ( menggunakan untuk Kapal penumpang) 9. Volume kapal ( GRT) kurang semua bukan pendapatan [ruang;spasi] ( mesin, bunker, tangki/tank, ruang untuk staff, kamar perkakas, radio dan memetakan ruang, [gudang/penyimpanan] tinggal)

➢

Kedalaman terusan ⇒ Kedalaman terusan harus lebih dalam dari kolom/dok/bak [itu]. [Ketentuan/Perbekalan] harus buat[kan] bagi pelemparan;anggukan mungkin, bergelombang dan berjongkok ⇒ Berjongkok Z

➢

Kedalaman tambahan dalam kaitan dengan 1) Pergerakan vertikal dalam kaitan dengan gelombang/lambaian ( bergelombang) 2) Pergerakan vertikal dalam kaitan dengan Jongkok 3) Pergerakan vertikal dalam kaitan dengan melemparkan

➢ Bagaimana cara mendisain kedalaman terusan? 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Menggambarkan[lah kapal Maksimum Berat/Beban dan jenis Calculate/Predict Kapal draft Gambarkan[lah permukaan air minimum Kalkulasi[lah kedalaman Merlukan ( 1.15 kali Kapal draft) ( kedalaman nominal) Kalkulasi[lah akumulasi sedimen diharapkan selama dua pengerukan berurutan bekerja Kalkulasi[lah total kedalaman memerlukan untuk mengeruk

➢ Apa [yang] adalah permukaan air minimum? • Permukaan laut sedang berubah-ubah dalam kaitan dengan gaya sentrifugal dan kekuatan •

• ➢

atraksi matahari dan bulan [menyangkut] bumi selama revolusi nya tentang itu poros umum dengan bulan fluktuasi Ini disebut pasang fluktuasi Maksimum terjadi selama [musim semi/ mata air] pasang, [selagi/sedang] fluktuasi minimum terjadi selama surut terendah dalam setahun.

Tetap pasang surut Ombak Pasang surut adalah berkala dalam kaitan dengan daya penggerak [itu]. Sekalipun begitu (yet) sangat banyak kondisi-kondisi mempengaruhi kecenderungan waktu tertentu dari pasang surut ombak. Suatu periode gelombang/lambaian pasang [yang] lengkap kira-kira 19 tahun. Dalam rangka mendisain yang melindungi harus mengetahui tetap pasang surut di (dalam) area disain. [yang] tetap Pasang surut ini mengurus/memerintah permukaan air fluktuasi yang utama.

Tahap: ber;ubah dengan waktu dan tempat Amplitudo: tidak ber;ubah dengan penempatan tetapi dengan waktu Periode: Tidak ber;ubah dengan penempatan dan waktu ➢ Pasang surut Tetap Penting S2, M2, O1, K1 MWL= Berarti Permukaan air HWL= Air pasang Tingkatan LWL= Permukaan air terendah Tingkatan CDL= Tabel Angka kenyataan Tingkatan CDL= MWL-AMPLITUDE S2+M2+O1+K1) Contoh 1: o Amplitudo S2= 0.3, M2= 0.6, O1= 0.4, K1= 0.2 MSL =+ 2.5, CDL= 2.5-(0.3+0.6+0.4+0.2)=+1.0 ➢

Definisi Pasang menurut Astronomi

○

○ ○

○

➢

Berarti [Musim semi/ mata air] Air pasang Tingkatan ( HWL) Arti permukaan air [menyangkut] permukaan air [yang] paling tinggi yang bulanan [yang] muncul di dalam lima hari dari hari [dari;ttg] baru dan bulan purnama di (dalam) bulan yang masing-masing Berarti Permukaan laut ( MSL) Tingkatan dari rata-rata permukaan laut selama periode tertentu akan dikenal sebagai rata-rata Permukaan laut sepanjang periode [itu]. Karena penggunaan praktis, rata-rata Permukaan laut akan menjadi rata-rata permukaan laut [satu/ orang] tahun Tabel Angka kenyataan Tingkatan ( CDL) Permukaan air di bawah rata-rata permukaan laut oleh pen;jumlahan dari amplitudo pasang [menyangkut] unsur pasang yang utama ( M2,S2,K1,O1) Berarti [Musim semi/ mata air] Permukaan air terendah Tingkatan ( LWL) Arti permukaan air [menyangkut] permukaan air [yang] paling rendah yang bulanan [yang] muncul di dalam lima hari dari hari [dari;ttg] baru dan bulan purnama di (dalam) bulan yang masing-masing.

Pasang Hal jawatan cuaca Musim gugur atau Kenaikan permukaan air di atas atau di bawah pasang astronomi dan janga waktu nya (diharapkan) untuk dipertimbangkan. Nilai harus ditentukan didasarkan untuk pengukuran sebelumnya sepanjang dapat dipraktekkan.

Contoh 2: Kapal: 30 DWT MSL= 0,0; Amplitudo S1= 0.2; M2= 0.3, O1= 0.4; K1 = 0.6 Volume Keruk?

Contoh 3: Kapal: 8 DWT MSL = 0,0; Amplitudo S1 = 0.2; M2 = 0.3, O1 = 0.4; K1 = 0.6. Pengerukan& Membunyikan toleransi = 0.5, Sedimen = 0.5 m Volume Pengerukan? CDL = 0.0 - ( 0.2 + 0.3 + 0.4 + 0.6) = - 1.50 m Kedalaman = 8.0 m Kolom/Dok/Bak Kedalaman = 8.0 x 1.14 = 9.1 m Kedalaman memerlukan untuk mengeruk = 9.1 + 1.5 = 10.6 m Alas/Pantat mengukur= - 1.50 - 10.6 = - 12.10 m

Contoh 4:

Kapal: 30 DWT MSL= 0,0; Amplitudo S1= 0.2; M2= 0.3, O1= 0.4; K1 = 0.6 Volume Keruk?

Contoh 5: Kapal: 8000 DWT ( 2 kapal yang maksimum serentak) 1000 DWT ( 12 Kapal serentak) MSL= 0,0; Amplitudo S1= 0.2; M2= 0.3, O1= 0.4; K1 = 0.6 Volume Keruk?

➢

Ukuran Kolom/Dok/Bak Kolom/dok/bak Area perlu mengakomodasi: ○ [Ruang;Spasi] untuk Sandar ( memuat& pembongkaran) ○ [Ruang;Spasi] untuk kapal anchored ○ [Ruang;Spasi] untuk manuver kapal ( Terusan harus bersih;kan semua waktu) Ukuran area dan Dermaga untuk Kapal penumpang ( [satu/ orang])

Ukuran area dan Dermaga untuk Kapal Barang ( [satu/ orang])

Dermaga Contoh: Setelah beberapa analisa [itu] ditemukan [bahwa/yang] dermaga harus bisa melayani 3 kapal penumpang pada waktu yang sama. Semua dari [mereka/nya] adalah 3000 GT. Berapa lama menjadi total dermaga Panjangnya? Jawaban: Nurut [tabel;meja]>> Masing-Masing kapal perlu mempunyai 120 meter tempat buang sauh;tempat tidur di kapal. Total [ruang;spasi] bersandar adalah 360 meter. ➢

Area Kolom/Dok/Bak untuk Dinding jangkar/biaya labuh Sasaran

Penantian lepas pantai Muatan [yang] menyampaikan

Menambatkan laut Jenis Terayun menambatkan Tambatan dengan 2 Jangkar

Tambatan selama Angin topan

Tempat tidur/alas, Lahan, atau Memutar Yang baik Penjangkaran Penjangkaran Tidak baik Yang baik Penjangkaran Penjangkaran Tidak baik Memutar Percepatan 20 m/s Memutar Percepatan 30 m/s

Radius L + 6D L + 6D + 30M L + 4.5D L + 4.5D + 25M L + 3D + 90M L + 4D + 145M

Area Kolom/Dok/Bak untuk Kapal Bermanuver Memutar Kolom/Dok/Bak – Sedikitnya area sama lingkaran dengan R=1.5 L ➢

Ketenangan [menyangkut] Kolom/Dok/Bak Ukuran Kapal

Gelombang/Lambaian Maksimum Tingginya ( H33)

Kapal Kecil (< 500 GT)

0.3 m

Intermediate/Antara dan kapal Besar

0.5 m

Vessl Sangat besar (> 50000 GT)

0.7~1.5 m

Contoh Amplitudo M2, S2, O1 dan K1 adalah 0.5 m, 0.3 m, 0.1 m dan 0.2 m berturut-turut. Apa yang merupakan dinding dermaga mahkota mengukur untuk kapal besar ? Panjangnya Tempat buang sauh;tempat tidur di kapal : Ukuran area dan Dermaga tempat buang sauh;tempat tidur di kapal Kapal penumpang ( tiga kapal)

PEMILIHAN DAN PERHITUNGAN POER

Untuk Poer yang digunakan direncanakan sebagai berikut :

40

45 40

50 60 45 40

40

45

40

A. Pembebanan Poer Untuk setiap poer menahan beban lantai dengan luas 5,0 x5,0 m2 • Beban sendiri Poer =(1,25 . 1,25 . 0,5) + (0,4 . 0,4 . 0,6 .4).2400 =2796,6 kg • Berat balok dari 4 arah= (2,5 . 0,45 . 0,6 + (3,00 – 0,45).0,45.0,6).2400= 3272,4 kg • Berat plat lantai = (5,0 . 5,0 . 0,3).2400 = 18000 kg • Beban hidup = (5,0 . 5,0). 2250 = 56250 kg • Beban truck + crane = 10000+25000 = 35000 kg 112046.6 kg 2 Q = /A= 112046.6/(1,25 . 1,25) = 71709.824 kg/m

∑P Ditinjau satu pias (1,25 m), q =71709,82 kg/m2 B. Perhitungan Momen

O

q = 71709.82 kg/m2

50 cmcm 62,5 O

60 cm

C. Penulangan Poer • Mult =

PEMILIHAN TYPE FENDER ➢

➢

Pemilihan type fender didasarkan pada besarnya energi yaitu : 1. Sebagian energi diterima fender dan sebagian diterima oleh konstruksi 2. Seluruhnya diterima oleh konstruksi Pada perencanaan ini akan didasarkan pada cara pertama sehingga perlu dipilih type fender. Dermaga direncanakan untuk melayani kapal berbobot max. 10.000 ton Spesifikasi kapal diketahui :  Panjang kapal : 154 m  Lebar kapal : 20.9 m

Tinggi kapal : 10.6 m Full draught : 8.2 m Displacement Tonnage (W1) : 13.333 t Additional weight(W2) : 7.686 t Virtual / Estimate Weight : 21.019 t Besarnya energi tumbukan kapal yang diserap oleh fender dihitung dengan rumus : E= ………………………………………………………..Perencanaan Pelabuhan, Hal. 367

     ➢

W .V 2 .K 2.g

➢

➢

➢

Dimana : W : W1 + W2 = 21.019 t V : kecepatan rencana kapal : 0.21 m/s K : 0.5 untuk titik kontak kapal pada jarak ¼ L g : 9.81 m/s2 Maka diperoleh : E = 23.622 tm Energi efektif waktu tambat, E’ = E/2 = 11.811 tm Dari energi diatas dipilih type fender karet “BRIDGESTONE SUPER ARCH “ dengan type FV 008-1-3 …………………………………………………. Pelabuhan, Hal. 298 Data-data fender type FV 008-1-3 : A : 100 cm B : 140 cm C : 104 cm R/E : 3.75 Gaya : 45 t Bidang kontak : 0.524 m2 Skema fender

Gaya materi fender F= ……………………………………………………….Perencanaan Pelabuhan, Hal.367

W .V 2 . sin 2 .α 2.g .d Dimana : W d

= 21.019 t = pergeseran fender

= 0.05 m

➢ ➢

α = sudut pendekatan = 10o maka diperoleh : F = 28.492 t Berdasarkan muka air tertinggi (HWS) = + 1.0 m maka balok fender direncanakan tingginya +2.0 m, dipasang tegak. Gaya horisontal yang bekerja pada balok fender yaitu : F= = 14.246 t/m

28.492 2 ➢

➢ ➢

➢

Dianggap reaksi oleh fender tersebar merata sepanjang bidang kontak pada balok momen yang terjadi akibat benturan kapal adalah: MT = ML = 1/12.q.L2 = 1/12 . 14,246 . 52 = 29.679 tm = 2.967.900 kg cm Beban angin bertiup sejajar adalah 45 kg/m2 Ditinjau parameter = 2,0 . 45 = 90 kg/m MT = ML = 1/12.q.L2 = 1/12 . 90. 52 = 187,5 kg m = 18700 kg cm Momen total = Mtot = 2967900 + 18700 = 2986600 kg cm Mult = 1.5 Mtot = 1,5 . 2986600 = 4479900 kg cm Penulangan balok fender • qmax = 0,9965 • qmin = 0.0417 ……………………………………..Perhitungan penulangan plat • Syarat qmin < qperlu < qmax q(1-q) = h = 40 – 5 =35 cm

Mult bh .2.Ko.σ ' bk 2

q(1-q) =

4479900 140.352.2.0,5.350

•

q2 – q + 0.075 = 0 diperoleh : q1 = 0.918 < qmax q2= 0.083 > qmin …………………digunakan q = 0.083 A = ……………………………..PBI 1971, hal.168

q.b.h.2.Ko.σ ' bk σ * au =

0.083.140.35.2.0,5.350 2780

➢

= 51.203 cm2 • Digunakan tulangan 12φ 25 58.90 cm2 > 51.203 cm2……….OK Kontrol tulangan geser ○ qtot = 14246 + 90 = 14336 kg/m ○ D = RA = ½ x 14336 x 5 = 35840 kg

○ Dult ○ τ

= =

1.5 x 35840 = 53760 kg 2 = 12.539 kg/cm

8 x53760 7 x140x35

○ τ < τ *bu

➢

12.039 kg/cm2 < 12.1604 kg/cm2 tidak perlu tulangan geser, pakai plat menerus φ 19  Muatan vertikal • Beban yang bekerja : 1. Plat + lapisan aus = 0.40 x 860 = 344 kg/m 2. Berat sendiri balok = 0.40 x 140 x 2400 = 1344 kg/m 3. Beban hidup = 0.30 x 500 = 150 kg/m 1838 kg/m • Momen = 1/12 . q . L2 = 1/12 . 1838. 52 = 3829.17kgm=382916.7 kgcm • Penulangan Mult = 1.5 x M = 1.5 x 382916.7 = 574375.05 kg cm q(1-q) = h = 140 – 5 =135 cm

Mult bh .2.Ko.σ ' bk 2

q(1-q) =

574375.05 1352.40.2.0,5.350 q2 – q + 0.1007 = 0 diperoleh : q1 = 8864 q2 = 0.1136 qmin < qperlu < qmax……………………………………………………….digunakan qmin = 0.0417 A = …………………………………..PBI 1971, Hal.168

q.b.h.2.Ko.σ ' bk σ * au =

0.0417.135.40.2.0,5.350 2780 = 38.85 cm2 Menggunakan tulangan 8φ 25 39.27 cm2 > 38.85 cm2…………OK Luas tulangan tekan A’ = 20 % x 38.85 = 7.77 cm2 Menggunakan tulangan tekan 2φ 25 9.818 cm2 > 7.77 cm2

PERENCANAAN PELABUHAN (Lay Out)

Direncanakan suatu dermaga dengan data-data sebagai berikut : •

Data-data pasang surut :

–

Muka air terendah (LWS) : -1.60 m

–

Muka air tertinggi (HWS) : + 1.50 m

Jadi beda tinggi air pasang surut (t) = 1.50 – (-1.60) = 3.10 m Karena t>2.0 m, maka fender dipasang vertikal. •

Bobot rencana kapal (gross tonage) : 10.000 ton Berdasarkan bobot rencana tersebut dari tabel “Karakteristik kapal” (“Pelabuhan” hal.22) diperoleh data sbb:

•

–

Panjang kapal

=

154

m

–

Lebar kapal

=

20.9

m

–

Draft

=

6.2

m

Apabila pasang surut < 3 m, maka dermaga untuk kapal memerlukan kedalaman > 4.5 m, memerlukan elevasi daratan antara 1.0 – 3.0 m yang dihitung dari HWS. Maka elevasi tanah dasar didaratan = 2.0 + 1.5 = 3.5 m

• Menentukan lebar dermaga untuk water

Depth/standar

•

-

< 4.5 m

= 10 m

-

4.5 – 7.5 m

= 15 m

-

> 7.5 m

= 20 m

Kemiringan lantai dan arah dermaga –

Kemiringan lantai dermaga dibuat 1 % - 1.5 % ke arah laut

–

Arah dermaga diusahakan searah dengan arah angin dominan :

* arah angin bertiup sejajar dengan dermaga * beban angin 45 kg/m2 •

Fasilitas lantai

Bolder direncanakan jenis kapal antar Samudra dengan jarak antar bolder 20 m.

•

Data – data lainnya :

–

Kecepatan arus

= 0.55 Knots (mil laut/jam)

–

Beban angin

= 45 kg/m2

–

Sudut

= sejajar dengan dermaga

–

Jenis dermaga

–

Beban lantai dermaga :

= Umum (barang dan penumpang)

* Beban hidup = 2.25 t/m2 * Beban titik

: - Crane

= 25 ton

- Truck

= 10 ton

* Kecepatan sandar kapal (V) •

= 0.21 m/det

Panjang Dermaga : Lp

= n Loa + (n - 1) 15,00 + 50,00 .....................................Pelabuhan, Hal.167 = 2 . 154 + (2 – 1) 15,00 + 50,00 = 373 m

380 m

dimana : n = jumlah kapal yang ditambat Loa = panjang kapal Lp = panjang dermaga

PERENCANAAN PLAT DERMAGA Pada perencanaan plat dermaga jenis wharf digunakan : * Mutu beton : K350 = σ 'bk = 350 kg/cm2 * Mutu baja : U32 = σ *au = 2780 kg/cm2

A. Perhitungan tebal plat

tmin

=

L (800 + ( 0.0819 xσ *au )) 36000

=

500(800 + (0.0819x 2780)) 36000 = 14.27 cm diambil tebal plat = 30 cm

B. Pembebaban

B.1. Akibat Berat Sendiri • Tebal lapisan Aspal = 10 cm • γ b = 2400 kg/m2 • γ aspal = 2000 kg/m2 • tebal plat = 30 cm Maka : q = (0.1 x 2000) + (0.3 x 2400) q = 920 kg/m. Perhitungan Momen

Keempat sisi plat diasumsikan terjepit penuh. Dalam konstruksi beton Indonesia oleh Ir. Sutami, Hal 90 untuk keadaan plat seperti gambar diperoleh : Κ =

=

Ly Lx =1

5.0 5.0

diperoleh dalam

tabel : Teori dan analisis plat, hal.289 tabel 2.12.1f

• • • •

α β x ρ

= 0.01794 = 0.01794 = 0.50000 = 0.50000

a. Momen tumpuan

•

Mtx = Mty = -0.001 x q x Lx2 x x = -0.001 x 920 x 52 x 52

= -1196 kg m

•

Mlx = Mly = 0.001 x q x Lx2 x x = 0.001 x 920 x 52 x 21

= 483kg m

• •

Mtx = Mty = -0.001 x q x Lx2 x x = -0.001 x 2250 x 52 x 52 Mlx = Mly = 0.001 x q x Lx2 x x = 0.001 x 2250 x 52 x 21

=-2925 kg m = 1181.25kg m

b. Momen lapangan

B.2. Akibat beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada dermaga : W2 = 2250 kg/m2

B.3. Akibat Beban Bergerak • Dari data/soal : - beban crane = 25 ton - beban truck = 10 ton Bidang kontak ban (untuk crane) = 20 x 50 cm2 Tekanan ban dianggap menyebar 45o • Perhitungan beban akibat kendaraan

bx = 50 + 2 (30 tan 450) = 110 cm by = 20 + 2 (30 tan 450) = 80 cm

Dalam menentukan momen desain akibat beban bergerak ditinjau tiga keadaan yang sangat kritis : 1. Pada saat roda crane berada =

bx Lx

= 0.22

110 500 =

by Ly

= 0.16

80 500

Tabel untuk Konstruksi Beton Indonesia (Ir.Sutami) hal.391 untuk Ly/Lx = 1 harga-harga koef. Momen :

Untuk menghitung momen digunakan rumus :

MLx

MLy

Mtx

Mty

a1

-0.062

-0.017

0.062

0.136

a2

-0.017

-0.062

0.132

0.062

a3

0.130

0.130

-0.355

-0.355

a4

0.390

0.390

1.065

1.065

•

M =

a1 .bx / Lx + a 2 .by / Ly + a 3 .W bx / Lx + by / Ly + a 4 Maka diperoleh : • MLx = 3.689 • Mly = 3.777 • Mtx = -5.540 • Mty = -5.453 2. Pada saat 2 roda berdekatan dengan 1.0 m antara: - Crane dan truck berdekatan di tengah plat

I. Beban Crane II. Beban Truck III.

= 25 ton = 10 ton = 1.59 ton

25 + 10 x 0 .1 2 .2 Untuk harga a1, a2, a3, a4 sama dengan diatas. bx/Lx 0.46 0.02 0.44

by/Ly W (ton) 0.16 36.59 0.16 1.59 0.16 35 Momen max

MLx 3.578 0.352 3.535 3.578

Mly 4.067 0.334 3.981 4.067

Mtx -6.631 -0.425 -6.445 -6.631

Mty -6.135 -0.437 -5.996 -6.135

3. Pada saat 2 roda berdekatan dengan 1.0 m antar crane berada do tengah plat:

I. Beban Crane II. Beban Crane III.

= 25 ton = 25 ton = 2.27 ton

25 + 25 x 0.1 2.2 Untuk harga a1, a2, a3, a4 sama dengan diatas. bx/Lx 230/500 10/500 220/500

by/Ly W (ton) 80/500 52.27 80/500 2.27 80/500 50 Momen max

MLx 5.111 0.502 5.05 5.111

Mly 5.81 0.477 5.687 5.81

Mtx -9.472 -0.607 -9.207 -9.472

Mty -8.764 -0.624 -8.566 -8.764

KOMBINASI BEBAN

Keadaan

Beban

Beban

Beban

Kombinasi I

Kombinasi II

Beban Roda

Sendiri

Hidup

Kendaraan

I + II

I + III

I

II

III

Crane

Mlx

483

1181.25

3.689

1664.250

486.689

tengah plat

Mly

483

1181.25

3.777

1664.250

486.777

Mtx

-1196

-2925

-5.540

-4121.000

-1201.540

Mty

-1196

-2925

-5.453

-4121.000

-1201.453

Truck dan

Mlx

483

1181.25

3.578

1664.250

486.578

Crane jarak

Mly

483

1181.25

4.067

1664.250

487.067

1,0

Mtx

-1196

-2925

-6.631

-4121.000

-1202.631

Mty

-1196

-2925

-6.135

-4121.000

-1202.135

Crane dan

Mlx

483

1181.25

5.111

1664.250

488.111

Crane jarak

Mly

483

1181.25

5.81

1664.250

488.810

1,0

Mtx

-1196

-2925

-9.472

-4121.000

-1205.472

Mty

-1196

-2925

-8.764

-4121.000

-1204.764

Momen Design

Ml

= 488.810

Mt = -1205.472

C. Perhitungan Penulangan Perhitungan penulangan dengan cara ultimate Rumus-rumus yang digunakan dari PBBI 1971, Hal. 166 C.1. Tulangan Lapangan

•

Mult

•

qmax =

=

1.5 ML =

= 0.2177

2205 7350 + 2780

2205 7350 + σ *au

•

= 1.5 x 488.810 kg m = 73321.5 kg cm

qmin =

=

0.0417 1 − (317xδxσ *au ) •

= 0.0417

0.0417 1 − (317x0 x 2780)

Rumus : q2 – q +

=0

Ko = 0.5...............PBI 1971, hal.161

Mult bh x 2 K o xσ 'bk 2

q2 – q +

=0

Mult 100 * 25 x 2 x0.5 x350 2

q2 – q + 0.0034

=0

dari persamaan diatas diperoleh : q1 = 0.9965 q2 = 0.0034

h= 30 – 5 = 25 cm

•

yang memenuhi : q2 < qmin, maka diambil q = 0.0417 Jadi : A

=

qx2 K o xσ bk xbxh

σ *au =

0.0417x 2 x0.5 x350x100x 25 2780

•

= 13.125 cm2 Amin = 0.25% x bh = 0.25% x 100 x 25 = 6.25 cm2 = 625 mm2 Digunakan tulangan φ 19 Luas tulangan At = ¼ π d2 = ¼ π 192 = 283.529 mm2 • Jumlah batang yang diperlukan untuk lebar 3000 mm2 adalah (n) : N=1312.5 / 283.529 = 4.629 ~ 5 batang dengan At = 1417.5 mm2 At > A ; 1417.5> 1312.5 mm2............................................................OK!!! Jarak antar tulangan = 100/5 = 20 cm =200 mm φ 19 − 200

C.2. Tulangan Tumpuan • Mult =

•

Rumus

1.5 Mt = 1.5 x 1205.472

:

q –q+

= 1808.208 kg m

=0

2

Mult bh x 2 K o xσ 'bk 2

q2 – q +

=0

h= 30 – 5 = 25 cm

Mult 100 * 25 x 2 x0.5 x350 2

q2 – q + 0.0083

=0

dari persamaan diatas diperoleh : q1 = 0.9945 q2 = 0.0083 •

yang memenuhi : q2 < qmin, maka diambil q = 0.0417 Jadi :

= 180820.8 kg cm

A

=

qx2 K o xσ bk xbxh

σ *au =

0.0417x 2 x0.5 x350x100x 25 2780

•

= 13.125 cm2 Amin = 0.25% x bh = 0.25% x 100 x 25 = 6.25 cm2 = 625 mm2 Digunakan tulangan φ 19 Luas tulangan At = ¼ π d2 = ¼ π 192 = 283.529 mm2 • Jumlah batang yang diperlukan untuk lebar 3000 mm2 adalah (n) : n = 1312.5 / 283.529 = 4.629 ~ 5 batang dengan At = 1417.5 mm2 At > A ; 1417.5> 1312.5 mm2............................................................OK!!! Jarak antar tulangan = 100/5 = 20 cm =200 mm φ 19 − 200

Kontrol tegangan yang terjadi Tegangan yang diizinkan;

U32 = σ a = 1850 kg/cm2......PBI 1971, Hal.103 K350 = σ b = 0.33 σ ’bk = 115.5 kg/cm2 Mult max = 1.5 Mt = 1.5 x 1205.472 = 1808.208 kg m = 180820.8 kg cm h = ht – d = 30 – 5 = 25 cm A = Luas tulangan terbesar antara tumpuan dan lapangan = 1417.5 mm2 = 14.175 cm2 Cu =

=

h

25 180820.8 2 x 0.5 x100x350

Mult 2 xK o xbxσ ' bk ρ

u

=

=

1 qxCu σ

au

= 10.9989

=

= 2.18029 kg/cm2

1 0.0417x10.9989 A= luas tulangan terbesar

Mult Axρ u xh

=

180820.8 14.175x 4.665x 25 = σ

a ytd

109.38 = σ

σ

b ytd

a ytd

0.58 x σ < σ au

au

= 0.58 x 109.38 = 63.4404 63.4404 < 109.38 ………………………OK!!!

=

σ aytd AxΦ =

63.4404 14.175x1.175 = 3.8089 kg/cm2 < 115.5 kg/cm2..........................................OK!!!

PERHITUNGAN BALOK DERMAGA A. PembebananI 1. Muatan lantai + Beban hidup q1 = ½ . W1 . Lx + ½ . W2 . Lx = ½ . 920 . 5 + ½ . 2250 . 5

= 7925 kg/m

2. Berat sendiri balok dermaga Ditaksir balok dermaga dengan dimensi 45 x 75 cm2 q2 = 0.45 x 0.75 x 2400 = 810 kg/m 3. Beban titik (beban terpusat) Crane = 25 ton Truck = 10 ton Maka P = 25 + 10 = 35000 kg B. Perhitungan Momen  Beban merata Digunakan panduan dari ikhtisar PBI 1971, Hal. 199

500 cm

•

•

•

•

•

•

•

•

Transfer beban segitiga ke beban merata : RA = ¼ . q1 . L = ¼ . 7925 . 5 = 9906.25 kg Mmax = L/2 . RA – ½ . q1 . L2/4 . 1/3 = 5/2 . 9906.25 – ½ . 7925 . 52/4 . 1/3 = 16510.4167 kg m Beban hidup di tiadakan RA = ¼ . 920 . 5 = 1150 kg Mmax = L/2 . RA – ½ . q1 . L2/4 . 1/3 = 5/2 . 1150 – ½ . 920 . 52/4 . 1/3 = 1916.67 kg m Untuk beban merata Mmax = 1/8 . q . L2 16510.4167 = 1/8 . q . 52 q = (8 . 16510,4167)/25 q = 5283.333 kg/m Untuk beban merata tanpa beban hidup Mmax = 1/8 . q . L2 1916.67 = 1/8 . q . 52 q = (8 . 1916,67)/25 q = 613.3344 kg/m Beban terbagi rata yang dipikul oleh balok dermaga qtot = (2 . 5283,333)+ 810 = 11376.67 kg/m qtot = (2 . 613,334) + 810 = 2036.67 kg/m Momen lapangan MAB = MCD = 1/10 . q . L2 = 1/10 . 11376.67 . 52 MBC = 1/12 . q . L2 = 1/12 . 11376.67 . 52 Momen tumpuan MA = MD = -1/30 . q . L2 = -1/30 . 11376.67 . 52 MB = MC = -1/10 . q . L2 = -1/10 . 11376.67 . 52 Gaya lintang DBA = DDE = 5/8 . q . L = 5/8 . 11376.67 . 5 DA = DD = 1/2 . q . L = 1/2 . 11376.67 . 5 D pada saat dermaga kosong = 5/4 . 2036.67

 Beban terpusat Sistem pembebanan dilihat pada PBI 1971, Hal. 200

= 28441.675 kg m = 23701.396 kg m = -9480.558 kg m = -28441.675 kg m = 35552.094 kg = 28441.675 kg = 2545.836 kg

Mo Qo

•

•

•

•

=¼.P.L =½.P

= ¼ . 35000. 5 = 43750 kg m = ½ . 35000 = 17500 kg m

Momen lapangan MAB = MCD = 5/6 . Mo = 5/6 . 43750 MBC = ¾ . Mo = ¾ . 43750 Momen tumpuan MA = MD = -1/4 . Mo = -1/4 . 43750 MB = MC = -4/5 . Mo = -4/5 . 43750 Gaya lintang DAB = DBC = 1 . Qo = 1 . 17500 DBA = DCD = 1,25 . Qo = 1,25 . 17500 Momen maksimum Momen lapangan max = 28441.675 + 36458.333

= 36458.333 = 32812.5

kg m kg m

= -10937.5 = -35000

kg m kg m

= 17500 = 21875

kg kg

= 64900.008

kg m

Momen tumpuan max C. Perhitungan tulangan

•

•

•

= -28441.675 + (-35000)

= -63441.675

kg m

Ukuran balok ht = 75 cm bo = 45 cm Lebar manfaat (bm) bm £ bo + 1/5 . Lo = 45 + 1/5 . 500 = 145 cm bm ≤ bo + 1/10 . Lo + ½ . bk = 45 + 1/10 . 500 + ½ . 500 = 345 cm diambil yang terkecil = 145 cm Kontrol balok T - Mmax = 64900 kg m = 6490000 kg cm - Mu = 1.5 Mmax = 1.5 . 6490000 = 9735000 - bm = 145 cm - bo = 45 cm - ht = 75 cm - ho = ht – d = 75 – 5 = 70 cm - Cu = =

ho Mu 2.K o .σ 'bk .bm –

70 9735000 2..0,5.350.145

= 5.504 Kontrol letak garis netral (garis horisontal) γ =ε ο . Κο Karena Cu > 5, maka ε ο mendekati 0 Jadi γ juga mendekati 0, γ < 1,25 t, maka perhitungan didasarkan pada balok biasa. Koefisien lengan momen :

=

ρ

=

1 0.0417x5.5042

1 q.Cu 2 A

= 0.792

=

=

Mu σ *au .ρ .ho A’

•

= 0.20 x A

= 63.16 cm2

9735000 2780x0.792x70 = 12.63 cm2

Dipakai tulangan tarik 14φ 25 = 68.69 cm2 > 63.16 cm2 Dipakai tulangan tekan 3φ 25 = 14.72 cm2 > 12.63 cm2 Kontrol tulangan geser - Gaya lintang max = 35552.094 + 21875 = 57427.094 - Qult = 1.5 x 57427.094 = 86140.641 kg - τ bu* =

1 σ ' bk γ Ps .γ mb dimana γ Ps γ mb σ ’bk maka -τ

* .Mu

bu

τ

bu

*

: = = = : = =

1,0 ................................PBI 1971, Hal.98 (tabel 10.1.1) 1,4/ω ω = 1,0.......PBI 1971, Hal.99 (tabel 10.1.2) 350 13.363 kg/cm2

= 33.4077

2.5 σ ' bk γ Ps .γ mb -τ

*

bu

=

Zu = δ .ho = 0,87 . 70 = 60,9

Qult b.Zu =

86140,641 45.60,9

•

= 35,902 kg/cm2 - τ bu < τ bu* . Mu tidak perlu tulangan miring – dipakai tulangan sengkang minimum φ 8-20............PBI 1971, Hal. 92 Kontrol lebar retak W = a (C3.C + C4 . d/ω p)(sa – C5/ω p).10-6 cm.....PBI 1971, Hal.115 Dimana : C = selimut beton = 5 cm

W

= lebar retak yang diizinkan dimana untuk bagian dermaga yang merupakan konstruksi tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung, kontinue berhubungan dengan air atau berada lingkungan agresif. = 0,1 cm ...................................PBI 1971, Hal. 115 (pasal 10.7 ayat 1.b) d = diameter tulangan =3,0 cm 2 σ ∗au = 2780 kg/cm A = luas tulangan tarik = 68.69 cm2 bo = 45 cm ho = 70 cm α = koef.tulangan polos = 1,2 .................................... PBI 1971,Hal.116 Koefisien-koefisien : ωp = = = 0.0218

A bo.ho C3 = C4 = C5 = Maka diperoleh : W = Kontrol W < W 1.447 <

68,69 45.70

1,50 0,04 7,5 0,0447 cm

0,1......................................................................OK!!!