Upload
dangkhanh
View
268
Download
11
Embed Size (px)
Citation preview
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
2014
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 II
Ir. Suwanto Marsudi, MS.
NIP. 19611203 198603 1 004
PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA
GRESIK (PERSERO)
Tito Ikrar Setiawan
1, Very Dermawan
2, Suwanto Marsudi
2
1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
E-mail: [email protected]
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.
Keywords: TUKS port, breaking waves, Standard Penetration Test, pile foundation
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 pengiriman arus barang yang 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 pembangunan 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 digunakan 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 angin, deformasi gelombang, 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 observasi diambil
pada elevasi di luar dari 10 m di atas per-
mukaan laut. Karena ΔT ≈ 0o
C, maka
(CEM, 2008:II-2-11):
elevasikoreksikoefisien
UU 14
10
024,1
116,410 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 kecepatan
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 pe-
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-1Ĥsm 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
UtaraTimur
LautTimur
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/gT
2= 2,676/(9,81 x 10,506
2)
= 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 gelombang 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/gT2
Hb/H'0 Hb (m) Hb/gT2
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/gT
2= 2,676/(9,81 x 10,506
2)
= 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 gelombang 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 HbgT
Hb
5,0
2)
)((28,21
Sw = 0,19 349,4))506,1081,9(
349,4(28,21 5,0
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:
599,3411434,0654,1)81,92
15,0000.42(
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 mempertimbangkan 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 :
SCEH CCCCg
VWEf ...).
2.(
2
dengan :
W = (berat) kapal = 42.000 ton
CH = koefisien massa = 1,654
CE = koefisien eksentrisitas
= 1 + ))/(( 2rlL
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 boulder
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
VACP C
CCCC2
...
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 24
0 = 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
)81,92
137,0(
2
x = 2,396 t
- Gaya Akibat Angin
Angin yang berhembus ke badan
kapal yang ditambatkan akan menyebab-
kan gerakan 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 rumus 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 = (0
2) + 2 x (6
2) + 2 x (12
2) + 2 x
(182)
= 1008 m2 tiang
Ordinat tiang-tiang:
Σy2 = 2 x (105
2) + 2 x (99
2) + 2 x
(932) + 2 x (87
2) + 2 x (81
2) + 2 x (75
2) +
2 x (692) + 2 x (63
2) + 2 x (57
2) + 2 x
(512) + 2 x (45
2) + 2 x (39
2) + 2 x
(332) + 2 x (27
2) + 2 x (21
2) + 2 x (15
2)
+ 2 x (92) + 2 x (3
2)
= 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 = 22 .. ynx
My
xny
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 dihitung berdasarkan Kapasitas duku-
ng ijin berdasarkan tiang tunggal, deng-
an data sebagai berikut:
d = 0,4 m (panjang sisi tiang)
s = 6 m (jarak antar tiang)
θ = s
darctan =
6
4,0arctan
= 3,814
m = 7 (jumlah baris tiang)
n = 252 (total keseluruhan tiang)
Maka efisiensi (Eg)
Eg =
mn
nmmn
90
111
=
252790
2521771252814,31
= 0,921
Kapasitas 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
4s=
12
4,0 4
= 0,002133 m4
EpIp = 29725410 x 0,002133
= 63404,299 kNm2
nh = 11779
L = 17,641 m
α = 5
1
pp
h
IE
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 = 5/25/3
93,0
pph IEn
H
= 5/25/3
299,6340411779
039,093,0
= 0,00000157 m
= 0,00157 mm
Penurunan 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/m
2
Ep = 2,973.107 kN/m
2
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
= 0,40 m
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/m
2
Eb/Es =2.107 /1,5.10
5
= 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 digunakan 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 der-
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.