desain ulang struktur perpanjangan dermaga …lib.unnes.ac.id/36216/1/5113414011__optimized.pdf ·...
TRANSCRIPT
i
DESAIN ULANG STRUKTUR PERPANJANGAN
DERMAGA TERMINAL LOG PELABUHAN
TANJUNG EMAS SEMARANG
Skripsi
diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar
Sarjana Program Studi Teknik Sipil
Oleh
Ekky Reza Prayudi
NIM.5113414011
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2019
ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
iii
PENGESAHAN
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTO
“Allah tidak akan membebani seseorang kecuali sesuai dengan kesanggupannya.”
(QS. Al Baqarah: 286)
“Aku tidak gagal. Aku hanya menemukan 10.000 cara yang tidak tepat.” (Thomas
Alva Edison)
“Tidak ada rahasia apapun dibalik kesuksesan kecuali ribuan jam latihan.”
(Hanggoro Tri Cahyo A)
“Stay Classy.” (Agung Hapsah)
“Jangan sia-siakan kesempatan yang ada, akan membosankan kalau sampai kau
menyesalinya nanti.” (Franky-One Piece)
PERSEMBAHAN
1. Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya;
2. Nabi Muhammad SAW yang menjadi panutan sekaligus tauladanku;
3. Bapak (Maebudin), Ibu (Sri Kusnianah) dan adik-adikku tercinta yang selalu
membimbing, mendukung dan mendoakanku tanpa henti;
4. Dosen Pembimbing Skripsi Hanggoro Tri Cahyo A., S.T., M.T, serta Dosen
Penguji Bapak Ir. Agung Sutarto, M.T. dan Bapak Mego Purnomo, S.T.,
M.T.. Terimakasih untuk ilmu, nasehat dan kesabaran selama proses
penyusunan Skripsi ini;
5. Teman-teman seperjuangan Ana Fu’ana, Fika Masita, Galih Adi Prayitno,
Suwarno dan Aisyah Nur Amalina Lestari yang selalu mendukung satu sama
lain untuk dapat menyelesaikan skripsi ini;
6. Untuk seluruh teman-teman Teknik Sipil 2014 yang telah memberikan
bantuan dan dukungan;
7. Semua pihak yang tidak saya sebutkan secara tersurat. Terimakasih banyak.
vi
DESAIN ULANG STRUKTUR PERPANJANGAN DERMAGA
TERMINAL LOG PELABUHAN TANJUNG EMAS
SEMARANG
Ekky Reza Prayudi1, Hanggoro Tri Cahyo
2,
Agung Sutarto2, Mego Purnomo
2
1Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES
2 Dosen Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES
ABSTRAK
Pelaksanaan pekerjaan pembetonan pada struktur dermaga Terminal Log
Semarang (TLS) menggunakan metode konvensional yaitu metode cor ditempat (in
situ). Metode ini memiliki tingkat kesulitan tinggi yang disebabkan oleh banjir rob
dan pasang surut air laut yang dapat mengurangi waktu efektif pelaksanaan
pekerjaan dan berdampak pada lebih lamanya waktu pelaksanaan konstruksi secara
keseluruhan. Pelaksanaan pembetonan dermaga membutuhkan metode yang
inovatif untuk meningkatkan efisiensi kerja tanpa mengurangi kualitas dari yang
telah direncanakan sebelumnya. Tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk
mendesain ulang struktur perpanjangan dermaga TLS menggunakan beton
pracetak.
Redesain dilakukan dengan mengumpulkan data sekunder yaitu data tanah,
data teknis dermaga dan gambar dermaga kontrak. Desain ulang struktur
perpanjangan dermaga TLS dilakukan dengan menganalisis desain beton pracetak
dan penulangan pada elemen dermaga yang terdiri dari pondasi, balok, pelat dan
pile cap. Analisis struktur dilakukan dengan bantuan program analisis struktur.
Berdasarkan desain ulang yang dilakukan menghasilkan bahwa struktur
dermaga TLS yang desain ulang dengan metode pelaksanaan beton pracetak tidak
mengubah volume pekerjaan beton konvensional pada gambar kontrak dermaga.
Analisis strukur perpanjangan dermaga TLS dengan metode beton pracetak, seluruh
komponen struktunya telah aman terhadap beban yang bekerja. Kapasitas pondasi
dermaga masih memenuhi desain yaitu nilai kapasitas pondasi balok Crane sebesar
8233,502 kN dengan beban aksial sebesar 5022,178 kN sedangkan balok Non
Crane sebesar 7246,161 dengan beban aksial sebesar 3158,100 kN (Qall > P).
Seluruh penulangan komponen struktur pracetak telah memenuhi syarat aman.
Kata kunci : Perpanjangan Dermaga, Terminal Log Semarang, Beton Pracetak.
vii
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb. Syukur alhamdulillah, penulis panjatkan
kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat
penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Desain Ulang
Struktur Perpanjangan Dermaga Terminal Log Pelabuhan Tanjung Emas
Semarang” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.
Penyelesaian karya tulis ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh
karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih serta
penghargaan kepada:
1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang.
2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
3. Aris Widodo, S.Pd., M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Negeri Semarang.
4. Hanggoro Tri Cahyo A., S.T., M.T. Dosen Pembimbing 1 yang telah
memberikan saran, bimbingan, motivasi serta pengarahan selama
pembuatan skripsi.
5. Ir. Agung Sutarto, M.T., Dosen Penguji 1 yang telah memberikan motivasi
dan banyak saran.
6. Mego Purnomo, S.T., M.T., Dosen Penguji 2 yang telah memberikan
motivasi dan banyak saran.
7. Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
8. Seluruh Staf dan Karyawan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
9. Berbagai pihak yang telah memberikan bantuan untuk Skripsi ini yang tidak
dapat disebutkan satu persatu.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan
sebagai bekal untuk pengembangan di masa mendatang
Semarang, 20 Juni 2019
Penulis
viii
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN PEMBIMBING ........................................................................... ii
PENGESAHAN ..................................................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN ................................................................................ iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................................... v
ABSTRAK ............................................................................................................. vi
PRAKATA ............................................................................................................ vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvii
DAFTAR SIMBOL ............................................................................................ xviii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 1
1.3 Tujuan dan Manfaat .................................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 6
2.1 Kajian Teori .............................................................................................. 6
2.2 Penelitian yang Relevan ......................................................................... 40
BAB III METODOLOGI ...................................................................................... 46
3.1 Bagan Alir Desain Struktur .................................................................... 46
3.2 Penjelasan Bagan Alir Desain Struktur .................................................. 47
3.3 Pembebanan ............................................................................................ 55
3.4 Perhitungan Kapasitas Tiang Pancang ................................................... 56
3.5 Pemodelan Struktur ................................................................................ 57
3.6 Cek Kekuatan dan Kekakuan Model ...................................................... 58
3.7 Perencanaan Elemen Struktur Dermaga ................................................. 58
BAB IV KRITERIA DESAIN .............................................................................. 59
4.1 Peraturan yang Digunakan ..................................................................... 59
4.2 Material .................................................................................................. 59
4.3 Pemodelan Struktur ................................................................................ 60
ix
BAB V DESAIN BETON PRACETAK .............................................................. 84
5.1 Pengecekan Kapasitas Pondasi ............................................................... 84
5.2 Analisis Struktur Balok .......................................................................... 97
5.3 Analisis Pelat ........................................................................................ 121
5.4 Analisis Pile Cap .................................................................................. 150
BAB VI PENUTUP ............................................................................................ 181
6.1 Kesimpulan ........................................................................................... 181
6.2 Saran ..................................................................................................... 182
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 183
LAMPIRAN.........................................................................................................185
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kombinasi Beban Gempa Berdasarkan SNI Gempa 1726-2012 ......... 10
Tabel 2.2 Variasi dari α ........................................................................................ 14
Tabel 3.1 Hasil Uji NSPT pada BH1 dan BH2 .................................................... 49
Tabel 3.2 Data Kecepatan Angin Tanjung Emas Semarang 2014 ....................... 50
Tabel 3.3 Data Kecepatan Angin Tanjung Emas Semarang 2015 ....................... 51
Tabel 3.4 Data Arus Gelombang Semarang Tahun 2014 ..................................... 51
Tabel 3.5 Data Pasang Surut Tanjung Emas Semarang 2014 .............................. 52
Tabel 3.6 Data Pasang Surut Tanjung Emas Semarang 2015 .............................. 52
Tabel 3.7 Daftar Dimensi Kapal yang Berlabuh di TLS ...................................... 53
Tabel 3.8 Kondisi Pembebanan Balok Pracetak................................................... 57
Tabel 4.1 Mutu Beton Struktur TLS .................................................................... 60
Tabel 4.2 Dimensi Tiang Pondasi TLS ................................................................ 60
Tabel 4.3 Dimensi Tiang Pondasi Tiang Pancang Pipa Baja yang Digunakan .... 68
Tabel 4.4 Dimensi Elemen Balok yang Digunakan ............................................. 69
Tabel 4.5 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban
Gempa ................................................................................................................... 71
Tabel 4.6 Faktor Keutamaan Gempa Ie ................................................................ 72
Tabel 4.7 N SPT Rata-rata.................................................................................... 72
Tabel 4.8 Klasifikasi Jenis Tanah ......................................................................... 73
Tabel 4.9 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan
pada Periode Pendek (SDS) .................................................................................... 75
xi
Tabel 4.10 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan
pada Perioda 1 Detik (SD1) .................................................................................... 75
Tabel 4.11 Faktor R ,Cd , Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Gempa (contoh untuk
rangka beton bertulang pemikul momen) ............................................................. 77
Tabel 4.12 Koefisien untuk Batas Atas pada Perioda yang Dihitung .................. 77
Tabel 4.13 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x.................................... 78
Tabel 4.14 Tabel Perhitungan SAP2000 .............................................................. 80
Tabel 4.15 Pembebanan pada Struktur Dermaga TLS ......................................... 80
Tabel 5.1 Joint Reaction Tipe Pondasi Crane ...................................................... 84
Tabel 5.2 Joint Reaction Tipe Pondasi Non Crane............................................... 85
Tabel 5.3 Kombinasi Beban ................................................................................. 85
Tabel 5.4 Joint Reaction Maksimum Pondasi ...................................................... 86
Tabel 5.5 N-SPT BH1 .......................................................................................... 86
Tabel 5.6 Variasi dari α (Interpolasi berdasarkan nilai ........................................ 87
Tabel 5.7 Data N-SPT BH2 .................................................................................. 91
Tabel 5.8 Daya Dukung Pondasi Tiang ................................................................ 96
Tabel 5.9 Perbandingan Nilai Kapasitas Pondasi dengan Beban Aksial .............. 96
Tabel 5.10 Beban Aksial Maksimal Pelat .......................................................... 101
Tabel 5.11 Spesifikasi Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane ................ 105
Tabel 5.12 Rekapitulasi Perhitungan Berat Elemen Beton Pracetak ................. 106
Tabel 5.13 Dimensi Balok Beton Pracetak......................................................... 107
Tabel 5.14 Gaya Batang Maksimum Balok BC ................................................. 111
Tabel 5.15 Gaya Batang Maksimum Balok ....................................................... 111
xii
Tabel 5.16 Kapasitas Balok Dermaga TLS ........................................................ 112
Tabel 5.17 Rekapitulasi Penulangan Balok ........................................................ 118
Tabel 5.18 Penulangan Geser Balok .................................................................. 121
Tabel 5.19 Rekapitulasi Berat Pracetak.............................................................. 122
Tabel 5.20 Dimensi Pelat ................................................................................... 122
Tabel 5.21 Momen Maksimum Pelat Pracetak .................................................. 139
Tabel 5.22 Momen Maksimum Pelat Setelah Overtopping ............................... 143
Tabel 5.23 Besaran Nilai Geser Pelat Pracetak .................................................. 146
Tabel 5.24 Gaya Geser Pelat Kondisi 3.............................................................. 148
Tabel 5.25 Dimensi Pile Cap .............................................................................. 150
Tabel 5.26 Beban Pile Berdasarkan Joint Reaction Balok ................................. 150
Tabel 5.27 Rekapitulasi Geser Pons ................................................................... 176
Tabel 5.28 Momen Maksumum PC1 ................................................................ 177
Tabel 5.29 Rekapitulasi Penulangan Pile Cap TLS............................................ 180
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tiang Dukung Ujung dan Gesek ..................................................... 12
Gambar 2.2 Kolom Bulat..................................................................................... 26
Gambar 2.3 Sambungan Basah (Insitu Concrete Joints) ..................................... 35
Gambar 2.4 Sumbu Lokal dan Sumbu Global ..................................................... 39
Gambar 2.5 Sumbu Lokal Frame dan Joint ......................................................... 39
Gambar 2.6 Grafik Pengujian Tekan Kolom ....................................................... 42
Gambar 2.7 Hysteretic and Envelope Curves for Interior Connections BCT1,
BCT2, BCT3 and BCT4 ........................................................................................ 43
Gambar 2.8 Hysteretic and Envelope Curves for Exterior Connections BCT1,
BCT2, BCT3 and BCT4 ........................................................................................ 43
Gambar 2.9 Typical Experimental Load vs. Strain Relationships for Top and
Bottom Longitudinal Bars, BCT3 ......................................................................... 44
Gambar 2.10 Typical Experimental Load vs. Strain Relationships for Top and
Bottom Longitudinal Bars, BC4 ........................................................................... 44
Gambar 2.11 Strengt Ratio of (a) Interior and (b) Exterior Connections for
Positive Excursions ............................................................................................... 44
Gambar 2.12 Strengt Ratio of (a) Interior and (b) Exterior Connections for
Positive Excursions ............................................................................................... 45
Gambar 3.1 Bagan Alir Desain Struktur ............................................................. 46
Gambar 3.2 Kapal Samudera 38 .......................................................................... 53
Gambar 3.3 Kondisi Eksisting Terminal Log Semarang ..................................... 54
Gambar 4.1 Denah Parsial A Dermaga Pracetak TLS......................................... 61
xiv
Gambar 4.2 Denah Parsial B Dermaga Pracetak TLS ......................................... 62
Gambar 4.3 Denah Parsial C Dermaga Pracetak TLS ......................................... 63
Gambar 4.4 Potongan Memanjang Dermaga Pracetak TLS................................ 64
Gambar 4.5 Potongan Melintang Dermaga Pracetak TLS .................................. 65
Gambar 4.6 Pondasi Tiang Pancang Dermaga TLS Non Crane.......................... 66
Gambar 4.7 Pondasi Tiang Pancang Dermaga TLS Crane ................................. 67
Gambar 4.8 Pemodelan Struktur Dermaga TLS dengan Program SAP2000 V10
............................................................................................................................... 68
Gambar 4.9 Respon Spektrum Desain TLS......................................................... 75
Gambar 4.10 Perletakan Beban Vertikal Akibat Crane ....................................... 81
Gambar 4.11 Perletakan Beban Horizontal Gaya Tambat Kapal ........................ 82
Gambar 4.12 Perletakan Beban Horizontal Gaya Sandar Kapal ......................... 82
Gambar 4.13 Perletakan Beban Horizontal Akibat Arus Air Laut ...................... 83
Gambar 5.1 Penampang Balok Pracetak BC ....................................................... 97
Gambar 5.2 Penampang Balok Pracetak BX1 ..................................................... 98
Gambar 5.3 Penampang Balok Pracetak BX2 ..................................................... 99
Gambar 5.4 Penampang Balok Pracetak BY ..................................................... 100
Gambar 5.5 Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane modelSCX1500A-3 104
Gambar 5.6 Potongan Balok Pracetak BC ........................................................ 105
Gambar 5.7 Balok Pracetak BC ......................................................................... 108
Gambar 5.8 Pemodelan CSISD Balok Pracetak BC.......................................... 108
Gambar 5.9 Pemodelan Balok BC Kondisi 1 .................................................... 108
Gambar 5.10 Pemodelan Balok BC Kondisi 2 .................................................. 109
Gambar 5.11 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3 ...................... 109
xv
Gambar 5.12 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3 ................... 109
Gambar 5.13 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4 ...................... 110
Gambar 5.14 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4 ................... 110
Gambar 5.15 Tulangan Balok BC ..................................................................... 113
Gambar 5.16 Gaya Geser Balok BX2 ............................................................... 118
Gambar 5.17 Tipe Pelat Dermaga TLS ............................................................. 124
Gambar 5.18 Pemodelan Pelat Kondisi 1 .......................................................... 125
Gambar 5.19 Bidang Momen Mu11 Pracetak Kondisi 1 .................................. 126
Gambar 5.20 Bidang Momen Mu22 Pracetak Kondisi 1 .................................. 127
Gambar 5.21 Permodelan Pelat Pracetak Kondisi 2 .......................................... 128
Gambar 5.22 Beban Mati Pelat Pracetak Kondisi 2 .......................................... 129
Gambar 5.23 Beban Hidup Pelat Pracetak Kondisi 2 ........................................ 130
Gambar 5.24 Bidang Momen Mu11 Pelat Pracetak Kondisi 2 ......................... 131
Gambar 5.25 Bidang Momen Mu22 Pelat Pracetak Kondisi 2 ......................... 132
Gambar 5.26 Pemodelan Pelat Kondisi 3 .......................................................... 133
Gambar 5.27 Beban Hidup Pelat Kondisi 3 ...................................................... 134
Gambar 5.28 Bidang Momen Mu11 Kondisi 3 ................................................. 135
Gambar 5.29 Bidang Momen Mu22 Kondisi 3 ................................................. 136
Gambar 5.30 Bidang Geser Vu13 Kondisi 3 ..................................................... 137
Gambar 5.31 Bidang Geser Vu23 Kondisi 3 ..................................................... 138
Gambar 5.32 Detail PC1 .................................................................................... 151
Gambar 5.33 Pemodelan PC1 ............................................................................ 152
Gambar 5.34 Perletakan Beban PC2 ................................................................. 152
Gambar 5.35 Bidang Momen Mu11 PC1 .......................................................... 153
xvi
Gambar 5.36 Bidang Momen Mu22 PC1 .......................................................... 154
Gambar 5.37 Bidang Geser Vu13 PC1 .............................................................. 155
Gambar 5.38 Bidang Geser Vu23 PC1 .............................................................. 156
Gambar 5.39 Detail PC2 .................................................................................... 157
Gambar 5.40 Pemodelan PC2 ............................................................................ 158
Gambar 5.41 Perletakan Beban PC2 ................................................................. 158
Gambar 5.42 Bidang Momen Mu11 PC2 .......................................................... 159
Gambar 5.43 Bidang Momen Mu22 PC2 .......................................................... 160
Gambar 5.44 Bidang Geser Vu13 PC2 .............................................................. 161
Gambar 5.45 Bidang Geser Vu23 PC2 .............................................................. 162
Gambar 5.46 Detail PC3 .................................................................................... 163
Gambar 5.47 Pemodelan PC3 ............................................................................ 164
Gambar 5.48 Perletakan Beban PC3 ................................................................. 164
Gambar 5.49 Bidang Momen Mu11 PC3 .......................................................... 165
Gambar 5.50 Bidang Momen Mu22 PC3 .......................................................... 166
Gambar 5.51 Bidang Geser V13 PC3 ................................................................ 167
Gambar 5.52 Bidang Geser V23 PC3 ................................................................ 168
Gambar 5.53 Detail PC4 .................................................................................... 169
Gambar 5.54 Pemodelan PC4 ............................................................................ 170
Gambar 5.55 Perletakan Beban PC4 ................................................................. 170
Gambar 5.56 Bidang Momen Mu11 PC4 .......................................................... 171
Gambar 5.57 Bidang Momen Mu22 PC4 .......................................................... 172
Gambar 5.58 Bidang Geser Vu13 ..................................................................... 173
Gambar 5.59 Bidang Geser Vu23 PC4 .............................................................. 174
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar Kontrak Desain Dermaga TLS menggunakan Metode Cor
In Situ ..........................................................................................185
xviii
1 DAFTAR SIMBOL
a : tinggi balok desak ekivalen (mm)
Ab : luas tiang (m2)
Ag : luas tiang (m2)
Ap : luas tiang (m2)
As : luas tulangan baja tarik (mm2)
As : luas tulangan baja balans (mm2)
Asp : luas tulangan spiral
As : luas penampang tulangan
Av min : luas tulangan minimum (mm2)
Av : luas tulangan (mm2)
α : koefisien adhesi antara tanah dan tiang
b : lebar penampang desak (mm)
β1 : konstanta ekivalen balok tegangan yang tergantung mutu beton
C : undrained shear strength (kN/m2)
Cc : kopel resultan gaya desak beton
Ci : faktor respon gempa
Cs : kopel resultan gaya desak beton
Cu : kohesi tak terdrainase (kN/m2)
D : pengaruh beban mati
d : tinggi efektif beton (mm)
E : pengaruh beban gempa
F : gaya (N)
f : tahanan friksi (kN/m2)
fy : tegangan leleh baja tulangan (MPa)
f’c : kuat tekan silinder (MPa)
f0 : tahanan friksi (kN/m2)
I : faktor keamanan struktur
M : momen
xix
M2 : momen lentur memutar sumbu lokal 2
M3 : momen lentur memutar sumbu lokal 3
Mn : momen nominal (kNm)
Mu : momen ultimate (kNm)
N-SPT : nilai SPT hasil pengujian tanah
Ø : faktor reduksi 0,9
P : gaya aksial pada batang
p : keliling tiang (m)
Pa : tekanan atmosfer ≈ 100 kN/m2
Pi : keliling tiang (m)
Pn : kapasitas beban aksial
Qall : kapasitas daya dukung ijin pondasi (kN)
Qdw : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)
QE : pengaruh gaya gempa horizontal
Qp : tahanan ujung bawah ultimit (kN)
Qs : tahanan geser selimut tiang (kN)
Qside : tahanan geser selimut tiang (kN)
Qtip : daya dukung ujung tiang pondasi (kN)
Qu : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)
Qult : tekanan ultimit (kN/m2 )
R1 : nilai rotasi memutari sumbu lokal 1 joint
R2 : nilai rotasi memutari sumbu lokal 2 joint
R3 : nilai rotasi memutari sumbu lokal 3 joint
Rn : koefisien tahanan
Rt : faktoor daktilitas
s : jarak tulangan
SDS : parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda
Pendek
SF : faktor aman
xx
T : gaya tarik baja (N)
U1 : nilai translasi arah sumbu lokal 1 joint
U2 : nilai translasi arah sumbu lokal 2 joint
U3 : nilai translasi arah sumbu lokal 3 joint
V : gaya geser (ton)
V2 : gaya geser pada sumbu lokal 2
V3 : gaya geser pada sumbu lokal 3
Vc : gaya geser ultimate (kN)
Wt : berat total struktur (ton)
ΔL : tebal lapisan tanah
1
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pembangunan Terminal Log Semarang (TLS) merupakan proyek PT.
Pelabuhan Indonesia III (Persero). TLS merupakan cabang dari Pelabuhan Tanjung
Emas Semarang yang mulai dibangun pada tahun 2017 berfungsi sebagai simpul
dari rantai kelancaran dan peralihan muatan angkutan laut dan darat khususnya
untuk bongkar kayu log. Sebelumnya, kegiatan bongkar kayu log dilakukan di
Dermaga Pelabuhan Dalam Multipurpose. Mengingat tingginya intensitas bongkar
kayu log dengan luas eksisting sebesar 32.343 m2 PT. Pelindo III (Persero)
membuat dermaga baru khusus kayu log yang berlokasi di Jalan Deli dan akan
diperpanjang sehingga memiliki luas sebesar 33.738 m2 dilengkapi juga dengan
Crane untuk mempercepat proses bongkar muat kayu log.
Pada pelaksanaan pekerjaan pembetonan struktur dermaga TLS
menggunakan metode konvensional (in situ). Metode ini memiliki tingkat kesulitan
tinggi yang disebabkan oleh banjir rob yang dapat mengurangi waktu efektif
pelaksanaan pekerjaan dalam sehari dan juga berdampak pada lebih lamanya waktu
pelaksanaan konstruksi secara keseluruhan. Pelaksanaan pembetonan dermaga TLS
membutuhkan metode yang lebih tepat untuk meningkatkan efisiensi pekerjaan
tanpa mengurangi kualitas dari metode yang direncanakan sebelumnya.
Berdasarkan kondisi tersebut maka pemilihan metode beton pracetak merupakan
salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk pengerjaan pembetonan struktur
atas dermaga TLS. Metode ini cukup efisien dan kualitas dari beton lebih mudah
dikendalikan sesuai dengan perencanaan.Rumusan Masalah
2
Berdasarkan latar belakang masalah tersebut maka didapat rumusan masalah
sebagai berikut:
a. Bagaimanakah pengaruh perubahan metode pelaksanaan dari beton
konvensional menjadi beton pracetak pada perpanjangan dermaga Terminal
Log Semarang (TLS) terhadap volume pekerjaan?
b. Bagaimanakah perbedaan pelaksanaan pekerjaan pada metode beton
konvensional dengan beton pracetak pada redesain perpanjangan dermaga
TLS?
c. Bagaimanakah keamanan struktur pada perpanjangan dermaga TLS
menggunakan metode beton pracetak?
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat diadakannya perencanaan ulang ini adalah sebagai
berikut:
a. Mendeskripsikan pengaruh perubahan metode pelaksanaan dari beton
konvensional menjadi beton pracetak pada perpanjangan dermaga TLS
terhadap volume pekerjaan.
b. Mendeskripsikan perbedaan pelaksanaan pekerjaan pada metode beton
konvensional dengan beton pracetak pada redesain perpanjangan dermaga TLS
c. Menguji keamanan struktur pada perpanjangan dermaga TLS menggunakan
metode beton pracetak
3
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penyusunan skripsi ini adalah sebagai berikut:
a. Beton yang digunakan untuk perencanaan adalah beton pracetak
b. Wilayah yang ditinjau hanya dermaga TLS
c. Dimensi elemen struktur dermaga TLS Tetap
d. Data jumlah kapal, data jenis kapal, data oceanografi , data angin dan data
gelombang tidak diperhitungkan dalam desain ulang ini karena desain ulang
ini lebih fokus pada pengubahan dermaga yang telah ada dari beton
konvensional ke beton pracetak.
1.4 Sistematika Penulisan
1.5.1 Bagian Awal
a. Halaman judul
b. Halaman persetujuan dosen pembimbing
c. Halaman pengesahan tim penguji
d. Halaman persembahan
e. Abstrak
f. Kata pengantar
g. Daftar isi
h. Daftar tabel
i. Daftar gambar
j. Daftar lampiran
k. Daftar Simbol
4
1.5.2 Bagian Inti
Bagian inti dari skripsi ini secara garis besar disusun dalam 7 bab, sebagai
berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini terdiri dari beberapa sub bab, yaitu latar belakang, rumusan masalah, tujuan
dan manfaat, batasasan masalah dan sistematika penulisan laporan.
BAB II KAJIAN PUSTAKA
Bab ini berisi tulisan, pendapat atau penemuan baik dari tokoh dibidangnya maupun
peneliti terdahulu yang berkaitan dengan dermaga Terminal Log Semarang (TLS)
dan uraian dasar teori sebagai landasan dalam penyusunan skripsi.
BAB III METODOLOGI
Bab ini berisi tentang cara memperoleh dan menentuan data-data yang akan
digunakan untuk analisa dan desain ulang dalam penulisan skripsi.
BAB IV KRITERIA DESAIN
Bab ini menguraikan tentang kriteria desain yang digunakan yang meliputi
peraturan yang digunakan untuk dalam perencanaan dan pemodelan struktur
BAB V DESAIN BETON PRACETAK
Bab ini menguraikan tentang analisis desain struktur untuk desain ulang
perpanjangan dermaga Terminal Log Semarang menggunakan beton pracetak
5
BAB VI PENUTUP
Bab ini menguraikan tentang kesimpulan dan saran yang dapat diberikan dalam
skripsi
1.5.3 Bagian Akhir
Bagian akhir skripsi ini berisi sumber dan referensi yang dijadikan sebgai
pendukung dalam penulisan tugas akhir serta lampiran-lampiran
6
2 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Teori
Dermaga adalah suatu bangunan pelabuhan yang digunakan untuk merapat
dan menambatkan kapal yang akan melakukan bongkar muat barang dan menaik-
turunkan penumpang yang merupakan suatu struktur yang dibuat di laut yang
menghubungkan bagian darat dan terdiri dari bangunan atas yang terbuat dari balok,
pelat lantai dan tiang pancang yang mendukung bangunan diatasnya. Dermaga
dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu wharf atau quai dan jetty atau pier atau
jembatan. Wharf adalah dermaga paralel dengan pantai dan biasanya berimpit
dengan garis pantai. Jetty atau pier adalah dermaga yang menjorok ke laut.
Konstruksi dermaga diperlukan untuk menahan gaya-gaya akibat tumbukkan kapal
dan beban selama bongkar muat (Triatmodjo, 2009: 195).
Pracetak dapat diartikan sebagai suatu proses produksi elemen
struktur/arsitektural bangunan pada suatu tempat/lokasi yang berbeda dengan
tempat/lokasi dimana elemen struktur/arsitektural tersebut akan digunakan.
Teknologi pracetak ini dapat diterapkan pada berbagai jenis material, yang salah
satunya adalah material beton. Beton pracetak sebenarnya tidak berbeda dengan
beton yang sering dijumpai dalam bangunan pada umumnya. Yang membedakan
hanyalah proses produksinya. Beton pracetak dihasilkan dari proses produksi
dimana lokasi pembuatannya berbeda dengan lokasi dimana elemen akan
digunakan. Lawan dari pracetak adalah beton cor ditempat atau cast-in place,
7
dimana proses produksinya berlangsung ditempat elemen tersebut ditempatkan
(Erviano, 2006:7).
2.1.1 Pembebanan Dermaga
Triatmodjo (2009:217) menyatakan gaya-gaya yang bekerja pada dermaga
dapat dibedakan menjadi gaya vertikal dan horizontal. Gaya vertikal meliputi berat
sendiri bangunan dermaga, beban hidup, beban peralatan bongkar muat (crane),
dsb. Gaya horizontal dapat dibedakan menjadi gaya benturan kapal ketika kapal
merapat ke dermaga (gaya sandar, berthing forces) dan gaya tambat (mooring
forces), yaitu gaya yang ditimbulkan ketika kapal bertambat di dermaga yang
disebabkan oleh angin, arus dan gelombang.
a. Beban Vertikal
Beban vertikal yang bekerja pada struktur dermaga berupa beban sendiri dan
beban hidup yang ditransformasikan secara merata, terpusat, atau sebagai beban
berjalan, beban vertikal yang bekerja adalah sebagai berikut:
1. Beban Mati (Dead Load)
Beban mati adalah berat dari komponen struktur yang secara konstan dan
permanen membebani selama waktu hidup konstruksi. Komponen-komponen itu
meliputi, pelat, balok, poer, dan tiang pancang yang akan terhitung secara otomatis
di dalam SAP2000, sedangkan beban tambahan terdiri dari berat dari bolder, dan
fender. Harga standar berat volume untuk beton bertulang yang dipakai adalah 2,4
t/m3.
8
2. Beban Hidup (Live Load)
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau
penggunaan suatu bangunan yang berasal dari benda-benda yang berpindah pindah,
maupun bebab-beban yang berasal dari beban-beban yang bersifat sementara.
Beban hidup meliputi (1) beban orang; (2) beban truk; (3) beban hujan, ;(4) beban
conveyor dan (5) beban crane. Beban hidup ummnya diambil 2000-4000 kg/m2
(Kramadibrata,2002: 233).
b. Beban Horizontal
Pembebanan horizontal pada struktur dermaga dapat dikategorikan
sebagai berikut:
1. Gaya Sandar (Berthing Forces)
Gaya sandar merupakan gaya yang timbul pada saat kapal akan merapat pada
dermaga. Pada waktu merapat ke dermaga kapal masih mempunyai kecepatan
sehingga terjadi benturan antara kapal dengan dermaga. Dalam perencanaanya,
benturan maksimum akan terjadi apabila kapal bermuatan penuh menghantam
dermaga pada sudut 100 terhadap sisi depan dermaga. Energi ini kemudian diterima
oleh fender kemudian diredam dan ditransfer menjadi gaya horisontal tekan yang
membebani bangunan dermaga (Triatmodjo, 2009: 217).
2. Gaya Tambat Kapal (Mooring forces)
Kapal yang merapat di dermaga akan ditambatkan dengan menggunakan tali
ke alat penambat yang disebut bollard. Beban tambat kapal merupakan beban
langsung yang diakibatkan oleh tarikan kapal. Gaya tarik yang bekerja ini sangat
berpengaruh pada stabilitas struktur dermaga karena adanya gaya yang cukup besar.
9
Bollard ditanam/diangker pada dermaga dan harus mampu menahan gaya tarikan
kapal. Beban ini ditransformasikan pada struktur melalui bolder/ bollard.
(Triatmodjo, 2009: 222).
3. Beban Gempa
Beban lateral dan vertikal akibat gempa ditentukan berdasarkan data gempa
pada lokasi dermaga yang mengacu pada SNI-1726-2012. Analisis struktur
terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan Metode Analisis Dinamik
Respon Spektrum, dengan gaya geser dasar nominal sebagai respon ragam yang
pertama terhadap pengaruh gempa rencana menurut persamaan:
𝑉 = 𝑐𝑖 𝑥 𝑙
𝑅𝑡𝑊𝑡 ... (2.1)
Keterangan :
V : gaya geser (ton)
I : faktor keutamaan struktur
Ci : faktor respon gempa
Rt : faktor daktilitas
Wt : berat total struktur (ton)
Mengantisipasi terjadi gempa dalam dua arah muka pada analisa struktur
terhadap beban gempa diperhitungkan kondisi sebagai berikut:
± 100% Ex ± 30% Ey ... (2.2)
± 30% Ex ± 100% Ey ... (2.3)
10
Kombinasi beban gempa berdasarkan SNI Gempa 1726-2012 ditampilkan
pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Kombinasi Beban Gempa Berdasarkan SNI Gempa 1726-2012
Kombinasi Beban Metode tegangan Ijin Metode Ultimit
E = ρ.QE + 0.2SDS.D (1+0.14SDS)D=0.7 ρ. QE (1.2+0.2. SDS)d + 1.0 ρ. QE
(1+0.010 SDS)D + 0.75(0.7 ρ. +L
QE)+0.75L
E = ρ.QE - 0.2SDS.D (0.6-0.14 SDS)D+0.7 ρ. QE (0.9 – 0.2 SDS) D+1.0 ρ. QE
(Sumber: SNI Gempa 1726-2012)
Keterangan : E : pengaruh beban gempa
QE : pengaruh gaya gempa horisontal Ρ : faktor redudansi
SDS : parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda pendek
D : pengaruh beban mati
2.1.2 Analisis Daya Dukung Pondasi
a. Pemilihan Tiang Pancang
Hardiyatmo (2011: 76), menyatakan pondasi tiang digunakan untuk
mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam. Pondasi tiang
juga digunakan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat ke atas,
terutama pada bangunan-bangunan tingkat tinggi yang dipengaruhi oleh gaya-gaya
penggulingan akibat angin. Selain itu, tiang-tiang juga digunakan untuk mendukung
bangunan dermaga, dimana pada bangunan ini tiang-tiang dipengaruhi oleh gaya-
gaya benturan kapal dan gelombang air . Pondasi tiang digunakan untuk beberapa
maksud antara lain:
11
1. Meneruskan beban bangunan yang terletak di atas air atau tanah lunak, ke
tanah pendukung yang kuat
2. Meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman tertentu
sehingga pondasi bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup untuk
mendukung beban tersebut oleh gesekan sisi tiang dengan tanah di sekitarnya
3. Mengangker Mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke
atas akibat tekanan hidrostatis atau momen penggulingan
4. Menahan gaya-gaya horisontal dan gaya yang arahnya miring
5. Memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas daya dukung tanah tersebut
bertambah
6. Mendukung pondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah tergerus air
b. Kapasitas Pondasi Tiang Pancang
1. Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek
Hardiyatmo (2011: 85), menyatakan ditinjau dari cara medukung beban, tiang
dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu tiang dukung ujung (end bearing pile) dan
tiang gesek (friction pile).
Tiang dukung ujung adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan
oleh tahanan ujung tiang. Umumnya, tiang dukung ujung berada dalam zona tanah
yang lunak yang didasari tanah keras. Tiang-tiang dipancang sampai mencapai
batuan dasar atau lapisan keras, sehingga dapat mendukung beban yang
diperkirakan dengan tidak mengakibatkan penurunan berlebih. Kapasitas dukung
tiang, sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada di
bawah ujung tiang.
12
Gambar 2.1 Tiang Dukung Ujung dan Gesek
Tiang gesek adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh
perlawanan gesek antara sisi tiang dan tanah disekitarnya. Tahanan gesek dan
pengaruh konsolidasi lapisan tanah di bawahnya diperhitungkan pada hitungan
kapasitas dukung tiang.
(Sumber: Hand Out Rekayasa Pondasi 2, Hanggoro Tri Cahyo A, 2006)
2. Hitungan Kapasitas Dukung Tiang Pancang
Hardiyatmo (2011: 94), menyatakan hitungan kapasitas dukung tiang
dapat dilakukan dengan cara pendekatan statis dan dinamis. Hitungan
kapasitas tiang secara statis dilakukan menurut teori mekanika tanah,
yaitu dengan mempelajari sifat-sifat teknis tanah, sedang hitungan
dengan cara dinamis dilakukan dengan menganalisis kapasitas ultimit
dengan data yang diperoleh dari data pemancangan tiang. Hasil
13
hitungan kapasitas dukung tiang yang didasarkan pada teori mekanika
tanah, terkadang masih perlu dicek dengan mengadakan pengujian
tiang untuk meyakinkan hasil.
Variasi kodisi tanah dan pengaruh tipe cara pelaksanaan pemancangan dapat
menimbulkan perbedaan yang besar pada beban ultimit tiang dalam satu lokasi
bangunan. Demikian pula dengan pengaruh-pengaruh seperti: tiang dicetak diluar
atau dicor di tempat, tiang berdinding rata atau bergelombang, tiang terbuat dari
baja atau beton, sangat berpengaruh pada faktor gesekan antara sisi tiang dan tanah,
yang dengan demikian akan mempengaruhi kapasitas dukung tiang.
Kapasitas ultimit tiang yang dipancang dalam tanah kohesif, adalah jumlah
tahanan gesek sisi tiang dan tahanan ujungnya. Besar tahanan gesek tiang
tergantung dari bahan dan bentuk tiang. Penentuan tahanan gesek tiang yang
dipancang di dalam tanah lempung digunakan faktor adhesi (α). Penentuan
kapasitas pondasi dengan Metode Alpha (α) ditentukan dengan persamaan sebagai
berikut :
Qp = 9.Cu.Ap ... (2.4)
Cu = N-SPT x 2
3𝑥10 ... (2.5)
F = α. Cu … (2.6)
Qs = ∑ f p ∆L … (2.7)
Qu = Qp + Qs … (2.8)
Qall = 𝑄𝑢
𝑆𝐹 ... (2.9)
14
Tabel 2.2 Variasi dari α
Keterangan:
Qp : tahanan ujung bawah ultimit (kN)
: kohesi tak berdrainae (kN/m2)
Ap : luas tiang (m2)
N-SPT : nilai SPT hasil pengujian tanah
f : tahanan friksi (kN/m2)
a) : koefisien adhesi antara tanah dan tiang
Qs : tahanan geser selimut tiang (kN)
p : keliling tiang (m)
∆L : tebal lapisan tanah
Qu : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)
Qall : kapasitas daya dukung ijin pondasi (kN)
SF : faktor aman = 3
Persamaan yang digunakan untuk menentukan kapasitas pondasi tiang
pancang dengan metode manual Allpile adalah sebagai berikut:
15
Jika Z( kedalaman dari dasar tiang pancang) ≥ 3Db (diameter tiang pancang)
qult = 9 C [Jika C ≥ 96 kPa] ... (2.10)
atau qult = Nc.C [Jika C<96 kPa] ... (2.11)
C (undrained shear strength) ditentukan dengan persamaan C = N-SPT x 2
3𝑥10
Qtip = qult . Ab ... (2.12)
∑ f0 .∆L. Pi ... (2.13)
Tiang pancang terletak pada tanah kohesif [ Su ≤ 0.25 MPa (5,200psf)]
f0 = α. C
α. = 0,55 (untuk Su / Pa ≤ 1,5)
α. = 0,55 – 0,1 (2
3− 1,5) (untuk 1,5 ≤ Su /Pa ≤ 2,5)
Qside = ∑ f0 .∆L. Pi ... (2.14)
Qdw = Qtip + Qside ... (2.15)
Qall = 𝑄𝑑𝑤
𝐹𝑠
Keterangan:
qult : tekanan ultimit (kN/m2)
Ab : luas tiang (m2)
C : undrained shear strength (kN/m2)
f0 : tahanan friksi (kN/m2)
Qside : tahanan geser selimut tiang (kN)
Pi : keliling tiang (m)
Qdw : kapasitas daya dukung ultimit pondasi (kN)
Qtip : daya dukung ujung pondasi tiang (kN)
Qside : tahanan geser selimut tiang (kN)
16
3. Perbedaan Qijin dan Qultimit
Faktor aman (S.F) diperlukan untuk memprediksi besarnya kapasitas ijin
pondasi tiang tunggal (Qijin) berdasarkan prediksi nilai Qultimit. Alasan
diperlukannya faktor aman dalam mendesain pondasi tiang antara lain adalah :
a) Memberikan keamanan terhadap tidak kepastian metode hitungan yang
digunakan dalam desain
b) Memberikan keamanan terhadap penyerderhanaan profil tanah serta
parameternya yang digunakan dalam desain.
c) Meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal atau
kelompok tiang masih dalam batas toleransi.
d) Meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam di atara tiang-tiang masih
dalam batas toleransi.
4. Pembacaan Hasil Pengujian Tiang
Kapasitas dukung tiang dihitung berdasarkan sifat-sifat tanah. Pada awal
pembangunan, uji beban tiang dilakukan untuk membuktikan apakah hasil hitungan
yang diperoleh tersebut dapat dipertanggungjawabkan. Kadang-kadang, jika biaya
dan waktu memungkinkan, pengujian pendahuluan dilakukan untuk menentukan
kapasitas dukung tiang yang lebih ekonomis. Dengan demikian, biaya pelaksanaan
total dapat lebih hemat (Hardiyatmo, 2011: 374).
Uji beban tiang dilakukan dengan maksud sebagai berikut:
a) Menentukan grafik hubungan beban dan penurunan, terutama pada
pembebanan di sekitar beban rencana yang diharapkan
17
b) Sebagai pengujian guna menyakinkan bahwa keruntuhan fondasi tidak akan
terjadi sebelum beban yang ditentukan tercapai. Beben ini nilainya beberapa
kali dari beban kerja yang dipilih dalam perancangan. Nilai pengali tersebut,
kemudian dipakai sebagai faktor aman
c) Menentukan kapasitas dukung ultimit tiang yang sebenarnya, yaitu untuk
megecek data hasil hitungan kapasitas dukung tiang yang diperoleh dari
rumus-rumus statis dan dinamis
2.1.3 Analisis dan Penulangan Balok
a. Penulangan Balok
Dewabroto (2011, 130) menyatakan struktur beton untuk balok
memerlukan tulangan baja pada sisi tarik untuk mengantisipasi kelemahan terhadap
tegangan tarik, tetapi pada umumnya penampang balok mempunyai tulangan pada
kedua sisinya. Jadi, bila ada bending momen akibat beban gravitasi maka tulangan
baja paisi atas mengalami desak dan tulangan pada sisi bawah mengalami tarik.
Persamamaan yang digunakan dalam perhitungan penulangan balok sebagai
berikut:
Tinggi blok desak ekivalen dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
A = 0,85 fc’ b ... (2.17)
B = 600 A’s – As fy ... (2.18)
C = -600 A’s β d’ ... (2.19)
a = −𝐵+√𝐵2−4𝐴𝐶
2𝐴
18
Cek asumsi yang digunakan sudah benar, yaitu asumsi bahwa tulangan desak dan
tarik telah leleh. Asumsi benar jika memenuhi ketentuan berikut:
Tulangan desak leleh jika: Tulangan tarik leleh jika:
a ≥ β1 (600𝑑′
600−𝑓𝑦) a ≤ β1 (
(600𝑑′
600−𝑓𝑦)
Kriteria daktalitas sesuai peraturan diperoleh jika
a < 0,75 ab
Selanjutnya gaya resultan dapat dihitung
Cs = A’s εcu Es (1 - β1 𝑑′
𝑎) ... (2.21)
Cc = 0,85 f’c a b ... (2.22)
Cek tulangan tarik atas belum leleh jika:
ab = β1 (600
600+𝑓𝑦) d ... (2.23)
Pengecekan nilai rasio tulangan sebagai berikut:
ρmin = 1,4
𝑓𝑦 ... (2.24)
ρb = 0,85 x β1 x 𝑓𝑐′
𝑓𝑦𝑥
600
600+𝑓𝑦 ... (2.25)
ρmaks = 0,75 x ρb ... (2.26)
Pengecekan momen nominal penampang terhadap momen ultimate sebagai berikut:
Mn = Cc (d - 𝑎
2) + Cs (d-d’) ... (2.27)
Jika Mn > Mu maka penampang elemen aman.
Keterangan:
Cs : kopel resultan gaya desak tulangan baja
Cc : kopel resultan gaya desak beton
Mn : momen nominal
Mu : momen ultimate
19
b. Perencanaan Geser Balok
Dewabroto (2011, 130) menyatakan persyaratan perencanaan geser
diberikan dalam bentuk gaya geser agar selaras dengan format yang dipakai dalam
perencaan kuat batas untuk lentur, torsi. Kuat geser diekspresikan dalam bentuk
kuat geser perlu Vu, yaitu gaya geser terfaktor hasil kombinasi beban-beban setelah
dikalikan faktor beban, harus lebih kecil atau sama dengan kuat geser rencana yaitu
gaya geser nominal Vn dari penampang beton dikalikan dengan faktor reduksi
kekuatan ϕ. Menurut SNI 2847-2013, Pasal 9.3 nilai reduksi kekuatan geser ϕ yaitu
0,75. Pengecekan tulangan geser balok sebagai berikut:
d = h – d’ – Dseng - 1
2𝐷tul ... (2.28)
Vc = 1
6√𝑓′𝑐 b.d ... (2.29)
Evaluasi penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
Jika Vu ≤ 1
2 ϕ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu
Jika 1
2 ϕ Vc ≤ Vu ≤ ϕ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =
𝑏.𝑠
3𝑓𝑦
Jika Vu > ϕ Vc maka perlu tulangan sengkang
Jika Vs > ϕ 1
2 √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar
Kebutuhan sengkang minimum s ≤ 1
2 d ≤ 600 mm
Av min = 𝑏.𝑠
3 𝑓𝑦
Av min < Av
20
Keterangan:
d : tinggi efektif beton (mm)
Vc : gaya geser (kN)
Vu : gaya geser ultimate (kN)
s : jarak sengkang (mm)
Av min : luasan tulangan minimum (mm2)
Av : luasan tulangan (mm2)
2.1.4 Analisis dan Penulangan Pelat
a. Penulangan Pelat
Dewobroto (2005: 68), sifat keruntuhan penampang dapat diketahui
dengan membandingkan jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan
tarik balans (Asb). Evaluasi keruntuhan penampang ditentukan dengan
persamaan sebagai berikut:
As < Asb daktail
As > Asb getas
Perhitungan luas tulangan tarik balans menggunakan persamaan sebagai
berikut :
Asb = β1 𝑓′𝑐
𝑓𝑦 b d (
510
600+𝑓𝑦) ... (2.30)
d = h – 0,5D – d’ ... (2.31)
a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0,85 𝑓′𝑐 𝑏 ... (2.32)
21
Mucapasitas = ø As fy (d-𝑎
2) ... (2.33)
Struktur dinyatakan aman jika Mucapasitas > Mudesain
Keterangan:
As : luas tulangan baja tarik (mm2)
Asb : luas tulangan tarik balans (mm2)
β1 : konstanta ekuivalen blok tegangan yang tergantung dari mutu beton
f’c≤ 300 kg/cm2 maka β1= 0,85
f’c> 300 kg/cm2 maka β1= 0,85-0,008(f’c-300)
β1 <0,65 maka β1 = 0,65
f’c : kuat tekan silinder (Mpa)
fy :tegangan leleh baja tulangan (Mpa)
b : lebar penampang desak (mm)
d : serat desak tepi terluar ke titik berat tulangan baja tarik
a : tinngi blok desak ekivalen
b. Perencanaan Geser Pelat
Elemen pelat harus mampu menahan gaya geser.Perencanaan geser pada
pelat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
a = 1
6 √𝑓′𝑐 b.d ... (2.34)
Evaluasi penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
Jika Vu ≤ 1
2 ϕ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu
Jika 1
2 ϕ Vc ≤ Vu ≤ ϕ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =
𝑏.𝑠
3𝑓𝑦
22
Jika Vu > ϕ Vc maka perlu tulangan sengkang
Jika Vs > ϕ 1
2 √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar
Kebutuhan sengkang minimum s ≤ 1
2 d ≤ 600 mm
Av min = 𝑏.𝑠
3 𝑓𝑦 ... (2.35)
Av min < Av ... (2.36)
Keterangan:
d : tinggi efektif beton (mm)
Vc : gaya geser (kN)
Vu : gaya geser ultimate (kN)
s : jarak sengkang (mm)
Av min : luasan tulangan minimum (mm2)
Av : luasan tulangan (mm2)
2.1.5 Perencanaan Pile Cap
Pelat penutup tiang (pile cap) berfungsi untuk menyebarkan beban dari
kolom ke tiang-tiang. Tebal penutup tiang dipengaruhi oleh tegangan geser ijin
beton. Tegangan geser harus dihitung pada potongan terkritis. Momen lentur pada
pelat penutup tiang harus dihitung dengan menganggap momen tersebut bekerja
pada pusat tiang ke permukaan kolom terdekat (Hardiyatmo,2011: 283).
Dewobroto (2005: 68), sifat keruntuhan penampang dapat diketahui
dengan membandingkan jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan
23
tarik balans (Asb). Evaluasi keruntuhan penampang ditentukan dengan
persamaan berikut:
As < Asb daktail
As > Asb getas
Perhitungan luas tulangan tarik balans menggunakan persamaan sebagai berikut:
Asb = β1 𝑓′𝑐
𝑓𝑦 b d (
510
600+𝑓𝑦) ... (2.37)
d = h – 0,5D – d’ ... (2.38)
a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0,85 𝑓′𝑐 𝑏 ... (2.39)
Mucapasitas = ø As fy (d-𝑎
2) ... (2.40)
Struktur dinyatakan aman jika Mucapasitas > Mudesain
Perhitungan momen nominal sebagai berikut:
Mn = 𝑀𝑢
ø ... (2.41)
Rn = 𝑀𝑛
(𝐵.𝑑) ... (2.42)
m = 𝑓𝑦
0,85 𝑓′𝑐 ... (2.43)
As = ρ x B x d ... (2.44)
Jarak terjauh (maksimum) antar tulangan ialah :
S =
1
4𝑥𝜋𝑥𝐷2𝑥𝐵
𝐴𝑠 ... (2.45)
24
Cek kemampuan nominal
T = Ast x fy ... (2.46)
a = 𝑇
0,85 𝑥 𝑓′𝑐 𝑥 𝐵 ... (2.47)
ø Mn = ø x T x (d - 𝑎
2) ... (2.48)
Keterangan:
As : luas tulangan baja tarik (mm2)
Asb : luas tulangan tarik balans (mm2)
β1 : konstanta ekuivalen blok tegangan yang tergantung dari mutu beton
f’c≤ 300 kg/cm2 maka β1= 0,85
f’c> 300 kg/cm2 maka β1= 0,85-0,008(f’c-300)
β1 <0,65 maka β1 = 0,65
f’c : kuat tekan silinder (Mpa)
fy : tegangan leleh baja tulangan (Mpa)
b : lebar penampang desak (mm)
d : serat desak tepi terluar ke titik berat tulangan baja tarik
a : tinngi blok desak ekivalen
Mn : momen nominal
Ø : faktor reduksi 0,9
Mu : momen ultimate (kNm)
Rn : koefisien tahanan
s : jarak tulangan
25
T : gaya tarik baja (N)
a : kedalaman beton tekan (mm)
2.1.6 Sengkang pada Kolom Beton
Dipohusodo (1993: 294) menyatakan semua batang tulangan pokok harus
dilingkup dengan sengkang dan kait pengikat lateral, paling sedikit dengan batang
D10. Batasan minimum tersebut dilakukan untuk kolom dengan tulangan pokok
memanjang batang D32 atau lebih kecil, sedangkan untuk diameter tulangan pokok
lebih besar digunakan sengkang tidak kurang dari D12 dan untuk kesemuanya tidak
menggunakan ukuran yang lebih besar dari batang D16. Sengkang pada kolom
beton terdiri dari dua jenis yaitu sengkang biasa dan sengkang spiral
(Sulistyadi:11). Perhitungan sengkang pada kolom beton dengan bentuk kolom
bulat yaitu:
Ag = 1
4𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 ... (2.49)
Ast = n x 1
4𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 ... (2.50)
Pn = 0,85 Ø [0,85 fc’ (Ag – Ast) + fy Ast] ... (2.51)
Asp = 1
4𝑥 𝜋 𝑥 𝑑2 ... (2.52)
ρs(min) = 0,45 (𝐴𝑔
𝐴𝑐− 1)
𝑓′𝑐
𝑓𝑦 ... (2.53)
ρs aktual = 𝐴𝑠𝑝 𝜋 (𝐷𝑐−𝑑𝑏)
0,25 𝜋 𝐷𝑐2𝑆 ... (2.54)
26
Gambar 2.2 Kolom Bulat
(Sumber: Sulistyadi, Teknik Pembesian Kolom Beton)
Keterangan:
Ag : luas penampang total
Ast : luas penampang tulangan
Pn : kapasitas beban aksial
Asp : luas tulangan spiral
ρs(min) : rasio penulangan minimum
ρs aktual : rasio penulangan aktual
2.1.7 Beton Pracetak
a. Keunggulan Beton Pracetak
Ervianto (2006:13) menyatakan dalam mengaplikasikan beton pracetak
sebagai elemen bangunan gedung tentu perlu mempertimbangkan untung/rugi dan
keunggulan/kelemahannya. Salah satu hal yang patut diperhatikan adalah
27
pemilihan material dalam pengaplikasian teknologi beton pracetak. Berikut
merupakan keunggulan beton pracetak :
1. Durasi proyek menjadi lebih singkat
Dengan menerapkan teknologi beton pracetak, pekerjaan struktur yang masih
harus dilaksanakan dilapangan adalah pekerjaan struktur bawah (fondasi), dimana
proses pelaksanaannya dapat bersamaan dengan kegiatan produksi beton pracetak.
Pengaturan jadwal produksi elemen beton pracetak dapat diatur sedemikian rupa
sehingga elemen-elemen yang akan dipasang lebih awal dapat diproduksi lebih
dahulu dan pada saatnya nanti elemen tersebut telah cukup umur. Pada saat
pekerjaan struktur bawah selesai maka elemen-elemen beton pracetak yang telah
cukup umur tersebut dapat di-erection dalam waktu yang relatif lebih singkat
dibanding dengan proses konstruksi tradisional. Dengan kegiatan pekerjaan yang
overlapping serta cycle time erection yang relatif singkat maka proyek akan selesai
dalam waktu yang lebih singkat.
2. Kontinuitas proses konstruksi dapat terjaga
Maksud dari kontinuitas adalah kegiatan pelaksanaan pekerjaan tidak terhenti
oleh karena pengaruh alam (cuaca). Gambaran keadaan ini misalnya untuk
melaksanakan pekerjaan kolom secara tradisional tentu akan lebih banyak
dilakukan luar ruangan. Mulai pemasangan tulangan, pemasangan bekisting,
pengecoran, semua harus dilakukan diluar ruangan. Berbeda dengan penggunaan
beton pracetak. Waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan pekerjaan diluar
ruangan relatif lebih singkat sehingga kontinuitas pekerjaan dapat lebih terjaga.
28
3. Produksi massal
Salah satu pertimbangan jika hendak menggunakan teknologi pracetak adalah
bahwa jenis elemen struktur hendaknya tidak terlalu bervariasi sehingga setiap jenis
elemen yang dibutuhkan dalam jumlah yang relatif besar. Hal ini dilakukan agar
tingkat efisiensi dari pembuatan secara massal dan pabrikasi dapat dicapai. Efek
lain dari proses pabrikasi adalah kebutuhan tenaga kerja yang relatif lebih sedikit
karena sebagian besar proses produksinya didukung oleh mesin. Disamping itu
produk yang dihasilkan mempunyai ketepatan dimensi yang lebih akurat apabila
dibandingkan dengan penggunaan proses konvensional.
4. Mengurangi biaya pengawasan
Biaya yang harus dikeluarkan dalam sebuah proyek konstruksi terdiri dari
biaya langsung dan biaya tak langsung. Biaya langsung tidak dipengaruhi oleh
durasi proyek, sedangkan biaya tak langsung yang terdiri dari overhea sangat
tergantung pada durasi proyek. Proses konstruksi yang lebih singkat akan banyak
mereduksi biaya yang harus dikeluarkan. Salah satu biaya yang harus dikeluarkan
adalah fee untuk konsultan supervisi.
5. Mengurangi kebisingan
Pada pelaksanaan cast-in place, semua kegiatan dilakukan dilokasi proyek
sehingga peralatan yang dibutuhkan harus didatangkan kelokasi pekerjaan. Hal itu
tentu akan menimbulkan aneka suara yang berasal dari alat tersebut. Jumlah alat
yang digunakan akan mempengaruhi tingkat kebisingan dilokasi proyek. Dengan
menggunakan beton pracetak, proses produksi dilaksanakan diluar lokasi proyek
(misal di pabrik), yang apabila telah selesai diproduksi maka akan dipindahkan
kelokasi proyek dan diinstalasi pada tempat yang seharusnya. Proses semacam ini
29
secara langsung dapat mengurangi tingkat kebisingan yang ditimbulkan oleh
peralatan konstruksi karena jumlah alat yang harus didatangkan kelokasi proyek
relatif lebih sedikit jumlahnya.
6. Dihasilkan kualitas beton yang lebih baik
Bila dibandingkan dengan betonn cast-in place, beton pracetak mempunyai
kualitas yang lebih baik. Hal ini karena hal-hal sebagai berikut: (a) proses produksi
dilaksanakan dengan menggunakan mesin, (b) kondisi dipabrik yang relatif
konstan, (c) pengawasan yang lebih cermat, (d) kondisi dari lingkungan kerja yang
lebih baik (mis. Kerja tidak dibawah panas matahari). Secara psikologis seorang
pekerja yang bekerja diketinggian tertentu dalam usaha membangun sebuah gedung
bertingkat akan terganggutingkat produktivitasnya. Hal ini disebabkan karena ada
kekhawatiran akan kemungkuinan terjatuh. Dengan demikian secara otomatis para
pekerja akan berusaha untuk melaksanakan kegiatannya dan menjaga
keseimbangan supaya tidak terjatuh. Hal itu tentu akan mempengaruhi tingkat
kecermatan dan ketelitian dalam pelaksanaan kegiatan.
7. Pelaksanaan konstruksi hampir tidak terpengaruh oleh cuaca
Elemen beton pracetak diproduksi dalam lingkungan pabrik yang terlindung
dari pengaruh panas matahari ataupun hujan sehingga dalam cuaca yang
bagaimanapun juga proses produksi tetap berlangsung. Pada umumnya proses
produksi elemen pracetak dilaksanakan dengan menggunakan cetakan besi yang
menurut sifatnya paling memenuhi kriteria sebagai cetakan bila dibanding dengan
material lain.Cuaca akan berpengaruh pada saat erection mulai dilaksanakan
dilokasi pekerjaan. Saat proses produksi elemen pracetak, cuaca kurang
berpengaruh. Yang terpengaruh oleh cuaca adalah saat erection dilapangan. Waktu
30
yang dibutuhkan untuk proses erection dilapangan relatif lebih singkat bila
dibandingkan dengan proses produksi beton pracetak. Dengan demikian
penggunaan elemen pracetak akan dapat mereduksi durasi proyek secara
keseluruhan dan memperkecil kemugnkinan terjadinya keterlambatan yang
diakibatkan oleh cuaca.
b. Kelemahan Beton Pracetak
Ervianto (2006:13) menyakakan berikut adalah kelemahan beton pracetak:
1. Transportasi
Setelah proses produksi beton pracetak yang dilaksanakan dipabrik selesai
maka akan dilanjutkan dengan proses pemindahan hasil produksi
kelokasi pekerjaan. Proses pemindahan beton elemen pracetak dari lokasi pabrik
menuju lokasi proyek membutuhkan biaya tambahan untuk pengadaan alat bantu
yang digunakan untuk mengangkat elemen tersebut ke dan dari mode transportasi
yang dipakai sebagai alat angkut. Proses ini harus direncanakan diawal proses
perencanaan bentuk dan disain beton pracetak agar komponen tersebut dapat
dipindahkan kelokasi pekerjaan. Faktor penting yang dipertimbangkan dalah
dimensi dan berat setiap komponen yang harus sesuai dengan ketersediaan alat
angkat dan alat angkut. Data mengenai ketersediaan alat angkat dan angkut ini
akan sangat membantu perencana komponen untuk menghasilkan disain yang
layak angkat dan angkut. Mode transportasi yang digunakan pada umumnya adlah
truk bak terbuka. Dimensi dan berat dari elemen beton pracetak sangat
dipengaruhi oleh kemampuan alat angkut serta kemudahan transportasinya.
31
2. Erection
Penggunaan teknologi beton pracetak selalu melewati proses yang disebut
erection , yaitu tahap penyatuan elemen beton pracetak menjadi satu-kesatuan yang
utuh sehingga membentuk suatu bangunan. Pada proses ini pihak pelaksana proyek
dituntut untuk menyediakan alat bantu instalasi, misalnya sebuah crane yang
mampu mengangkat dan memindahkan elemen beton pracetak sehingga terpasang
pada posisi yang seharusnya. Penyediaan alat bantu ini membutuhkan biaya yang
relatif besar sehingga jika teknologi ini akan diterapkan pada sebuah bangunan
maka harus dikai efisiensi biayanya, antara penyediaan alat bantu dengan nilai
proyek itu sendiri. Kajian yang detil tentang volume pekerjaan beton pracetak
dengan biaya pangadaan alat bantu instalasi dapat digunakan sebagai bahan untuk
memutuskan metode yang akan digunakan. Apabila volume pekerjaan kuran
memadai maka akan mengakibatkan biaya konstruksi menjadi mahal.
3. Connection
Dalam usaha menyatukan elemen-elemen beton pracetak dibutuhkan suatu
konstruksi tambahan yang mampu meneruskan semua gaya-gaya yang bekerja
dalam setiap elemen. Yang dimaksudkan penyatuan disini adalah penyatuan
material beton dan material baja yang menjadi bagian utama dari struktur beton
bertulang. Kendala yang timbul adalah bagaimana menentukan jenis sambungan
yang mampu mengantisipasi semua gaya yang terjadi sehingga perilaku struktur
dapat menyerupai struktur beton bertulang dengan proses konstruksi tradisional.
Untuk mengaplikasikan alat sambung yang betul-betul sempurna dibutuhkan biaya
yang relatif mahal.
32
c. Erection Beton Pracetak
Erection adalah proses penyatuan komponen bangunan yang berupa beton
pracetak yang telah diproduksi dan layak (cukup umur) untuk disatukan menjadi
bagian dari suatu bangunan. Pengadaan alat bantu yang dibutuhkan untuk
pengaplikasian teknologi beton pracetak di Indonesia selama ini tidak mengalami
kesulitan yang berarti. Alat bantu yang digunakan untuk pemasangan adalah tower
crane atau mobile crane dengan kapasitas angkat sampai dengan 2 ton. Tower crane
dipilih karena kemampuan angkat dan jangkauannya, baik arah vertikal maupun
horizontal. Dengan pertimbangan kapasitas angkat tower carne, kemampuan
produsen untuk memproduksi komponen, kemampuan mode transportasi,
kemampuan jalur transportasi, maka berat maksimal satu unit komponen beton
pracetak adalah 2 ton (Ervianto, 2006:82). Pemilihan crane disesuaikan antara
kemampuan angkat crane dengan berat elemen pracetak yang akan diangkat.
d. Sambungan Beton Pracetak
Ervianto (2006:85) menyaakan pada konstruksi pracetak, sambungan yang
biasa digunakan adalah metode sambungan basah dan metode sambungan kering.
Metode sambungan basah adalah metode penyambungan komponen beton pracetak
di mana sambungan tersebut baru dapat berfungsi secara efektif setelah beberapa
waktu tertentu. Yang termasuk dalam jenis ini adalah sambungan in situ concrete
joints. Metode sambungan kering adalah metode penyambungan komponen beton
pracetak di mana sambungan tersebut dapat segera berfungsi secara efektif. Yang
termasuk dalam metode ini adalah alat sambung berupa las dan baut.
33
1. Sambungan Basah
Sambungan basah dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
a) In Situ Concrete Joints
Sambungan jenis ini dapat diaplikasikan pada komponen komponen beton
pracetak:
1) Kolom dengan kolom
2) Kolom dengan Balok
3) Pelat dengan balok
Metode pelaksanaannya adalah dengan melakukan pengecoran pada
pertemuan dari komponen-komponen tersebut. Diharapkan hasil pertemuan dari
tiap komponen tersebut dapat menyatu. Sedangkan untuk cara penyambungan
tulangan dapat digunakan coupler ataupun secara overlapping.
b) Pre-Packed Aggregate
Cara penyambungan jenis ini adalah dengan menempatkan agregat pada
bagian yang akan disambung dan kemudian dilakukan injeksi air semen pada
bagian tersebut dengan menggunakan pompa hidrolis sehingga air semen tersebut
akan mengisi rongga dari agregat tersebut.
2. Sambungan Kering
Jenis sambungan ini dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
a) Sambungan Las
Alat sambung jenis ini menggunakan pelat baja yang ditanam dalam beton
pracetak yang akan disambung. Kedua plat ini selanjutnya disambung dengan
bantuan las. Melalui plat baja inilah gaya-gaya akan diteruskan ke komponen yang
terkait. Setelah pekerjaan pengelasan dilanjutkan dengan menutup pelat sambung
tersebut dengan adukan beton yang bertujuan untuk melindungi pelat dari korosi.
34
b) Sambungan Baut
Pada penyambungan dengan cara ini juga diperlukan pelat baja di kedua
elemen beton pracetak yang akan disatukan. Kedua komponen tersebut disatukan
melalui pelat tersebut dengan alat sambung berupa baut dengan kuat tarik tinggi.
Selanjutnya pelat tersebut dicor dengan adukan beton guna melindungi dari korosi.
3. Insitu Concrete Joints
a) Pelaksanaan Satu Tahap
Merupakan proses pelaksanaan penyambungan antara kolom-kolom-balok
yang dicor dalam satu kali pengecoran. Penyambungan baja dapat dilakukan
dengan menggunakan las atau overlapping
b) Pelaksanaan Dua Tahap
Pelaksanaan dua tahap diaplikasikan pada penyatuan kompnen-komponen
beton pracetak yang dapat dikerjakan menjadi dua tahap. Contoh keadaan ini
adalah proses penyatuan kolom-kolom-balok, tahap yang pertama adalah
pelaksanaan penyambungan antara kolom dengan balok kemudian dilanjutkan
pengecoran antara kolom dengan kolom.
35
Gambar 2.3 Sambungan Basah (Insitu Concrete Joints)
(Sumber: Eksplorasi Teknologi dalam Proyek Konstruksi Beton Pracetak dan
Bekisting, Wulfram I Erviano, 2006)
c) Penyambungan Baja
Penyambungan baja tulangan dapat dilakukan dengan dua cara. Yang pertama
adalah dengan menggunakan coupler sedangkan cara yang kedua dengan
perpanjangan tulangan baja. Pada penyambungan antarkolom, tulangan bagian
bawah pada kolom atas dan tulangan bagian atas pada kolom bawah dipasang
coupler atau connector.
2.1.8 Analisis Struktur menggunakan Software SAP2000
Sugito (2007:1) menyatakan seri program SAP2000 merupakan salah satu
program analisis dan perancangan struktur yang telah dipai secara luas di seluruh
dunia, program ini merupakan hasil penelitian dan pengembangan oleh tim dari
university of California, yang dipimpin Prof. Edward L. Wilson. Penggunaan
software dimaksudkan untuk mendapatkan gaya-gaya dalam yang terjadi akibat
36
beban-beban yang bekerja pada dermaga secara teliti. Hasil output SAP2000 yang
digunakan dalam perhitungan yaitu:
a. Tabel Pergeseran / Perpindahan Joint (Joint Displacement)
Berikut adalah hasil output pada (Joint Displacement) beserta penjelasannya:
Joint : nomor/label dari joint
OutputCase : tipe beban/kombinasi
CaseType : Keterangan dari OutputCase, tergantung jenis analysis case, misal
Combination berarti beban, Linstatic tipe beban statik
U1 : nilai translasi arah sumbu lokal 1 joint
U2 : nilai translasi arah sumbu lokal 2 joint
U3 : nilai translasi arah sumbu lokal 3 joint
R1 : nilai rotasi memutari sumbu lokal 1 joint
R2 : nilai rotasi memutari sumbu lokal 2 joint
R3 : nilai rotasi memutari sumbu lokal 3 joint
Output yang lazim digunakan adalah nilai bacaan U1 dan U2 yang merupakan
pergeseran horizontal joint dan kolom U3 yang merupakan lendutan vertikal,
dengan catatan arah sumbu lokal default. Nilai positif untuk U1 dan U2 berarti
translai searah sumbu Global X dan Y, sedangkan untuk U3 berarti searah sumbu
Z (arah ke atas), demikian pula sebaliknya. Sistem kooerdinat Global merupakan
koordinat dalam tiga dimensi, mengikuti aturan tangan kanan. Tiga sumbu notasi
X,Y, dan Z ialah sumbu yang saling tegak lurus sesuai dengan aturan tangan kanan.
SAP2000 selalu mengasumsikan sumbu Z arah vertikal, dengan Z+ kearah atas.
Beban berat sendiri arahnya selau kebawah, pada arah Z-. bidang X-Y merupakan
bidang horizontal, dengan sumbu X+ merupakan sumbu utama. Sumbu koordinat
37
lokal ditentukan dengan simbol 1,2 dan 3. Sumbu 1 arahnya searah sumbu elemen,
dua sumbu yang lain tegak lurus dengan elemen tersebut dan arahnya ditentukan
sendiri oleh pengguna.
b. Tabel Reaksi Tumpuan
Berikut adalah reaksi tumpuan beserta penjelasannya:
F1 : gaya reaksi searah sumbu lokal 1 joint
F2 : gaya reaksi searah sumbu lokal 2 joint
F3 : gaya reaksi searah sumbu lokal 3 joint
M1 : momen tumpuan memutari sumbu lokal 1 joint
M2 : momen tumpuan memutari sumbu lokal 2 joint
M3 : momen tumpuan memutari sumbu lokal 3 joint
Momen M1 adalah momen ke arah sumbu Global Y (memutari X) dan M2
ke arah sumbu Global X (memutariY). Nilai F3 positif berarti ke arah sumbu Z (ke
atas) yang menandakan pada pondasi terjadi tekan, dan sebaliknya bila negatif
maka berarti pada pondasi terjasi tarik.
c. Tabel Gaya-Gaya Pada Batang
Berikut adalah hasil output pada batang beserta penjelasannya:
Frame : merupakan nomor/ label dari frame/ batang
Stattion :lokasi/ jarak bacaan nilai output dari ujung batang
OutputCase : tipe beban /kombinasi
CaseType : keterangan dari Stattion , tergantung jenis analysis case.
P : gaya aksial pada batang
38
V2 : gaya geser pada sumbu lokal 2
V3 : gaya geser pada sumbu lokal 3
T : torsi/ puntir pada batang
M2 : momen lentur memutari sumbu lokal 2
M3 : momen lentur memutari sumbu lokal 3
Pada konstruksi, bacaan yang lazim digunakan pada elemen balok antara
lain adalah nilai V2 (gaya geser kearah sumbu 2) dan nilai M3 (momen lentur
memutari sumbu 3). Output yang lazim digunakan adalah nilai P (gaya aksial). M2
dan M3 untuk perencanaan tulangan utama, sedangkan nilai V2 dan V3 untuk
perencanaan geser.
d. Tabel Gaya-Gaya pada Pelat
Berikut adalah hasil output pada pelat beserta penjelasannya:
Area : nomor/ label dari area/ pelat
AreaElem : nomor pias area dari hasil meshing/ pembagian dalam pias-pias
sesuai yang ditentukan
Shelltype : tipe elemen pelat
OutputCase : tipe beban/ kombinasi
CaseType : keterangan dari AreaElem tergantung analysis case
F :gaya (besaran – merupakan gaya tekan, besaran + merupakan gaya
tarik)
M : momen
Orientasi pada gaya dan momen adalah sama. Output pada elemen area/
shell merupakan output persatuan panjang. Nilai yang digunakan dalam analisis
39
struktur adalah M11 dan M22 yang merupakan momen pada kedua arah pelat.
Gambar sumbu lokal dan global dapat dilihat pada Gambar 2.4 dan Gambar 2.5.
Gambar 2.4 Sumbu Lokal dan Sumbu Global
(Sumber: Modul SAP2000 15.0 Analisis 3D& Dinamik, Sugito, 2007)
Gambar 2.5 Sumbu Lokal Frame dan Joint
(Sumber: Modul SAP2000 15.0 Analisis 3D& Dinamik, Sugito, 2007)
40
2.2 Penelitian yang Relevan
Pustaka yang digunakan merupakan penemuan baik dari tokoh dibidangnya
maupun peneliti terdahulu yang berkaitan dengan dermaga Terminal Log Semarang
(TLS) sebagai landasan dalam penyusunan skripsi.
2.2.1 Peninggian Struktur Dermaga
Satria dan Fattah (2013:2), mengevaluasi geoteknik dan struktur pada
dermaga eksisting Terminal Log Semarang yang bertujuan untuk mengetahui
kapasitas struktur dan melakukan perencanaan peninggian struktur dermaga.
Aktivitas bongkar muat di dermaga terminal log sering terganggu oleh genangan
yang disebabkan oleh rob atau pasang air laut yang bisa mencapai 50cm. Oleh
karena itu, perlu adanya peninggian dermaga terminal log agar aktivitas bongkar
muat tidak terganggu.
Penelitian ini dievaluasi menggunakan software SAP2000 dan perhitungan
manual untuk mengetahui bagaimana daya dukung vertikal dan horizontal tiang.
Dari hasil analisis didapatkan gaya dukung vertikal lebih besar dari gaya
vertikalnya yaitu sebesar 3761,95 kN > 1820,96 kN dan horizontal sebesar 4535
kN > 51,42 kN. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa daya dukung tiang mampu
menahan beban yang bekerja pada peninggian dermaga.
Saat dilakukan peninggian dermaga sesuai rencana yaitu 1,5 m. Berdasarkan
perhitungan maka akan terjadi land subsidence sebesar 11 cm dalam kurun waktu
16 bulan 18 hari sehingga harus ditambah lagi sebesar 11 cm.
Sugianto, et al., (2013:6), melakukan modifikasi struktur jetty dermaga PT.
Petrokimia Gresik dengan metode beton pracetak. Dalam pengerjaan pembetonan
41
upper structure dermaga yang mana pengerjaannya di lakukan di laut dengan
tingkat kesulitan yang relatif tinggi membutuhkan metode yang dapat
meningkatkan efisiensi kerja yang lebih tinggi tanpa mengurangi mutu yang telah
direncanakan. Sehingga, dengan mengubah elemen pelat, balok dan pilecap dari
beton konvensional menjadi sistem pracetak half-slab, balok u-shell, dan pile cap
pracetak dapat menjadi alternatif pengerjaan upper structure. Hasil dari analisis
didapatkan kapasitas aksial tiang sebesar 1.800 ton dan beban yang bekerja 785 ton
(SF = 2,29), untuk kapasitas lateral tiang sebesar 42,835 ton dan beban yang bekerja
20,09 ton (SF = 2,13), sedangkan hasil perencanaan retak yang terjadi adalah 0,2
mm lebih kecil dari retak ijin pada SNI 03-2847-2002 pasal 12.6.4 yaitu sebesar
0,3.
2.2.1 Sambungan Antara Elemen Beton Pracetak
“Sambungan pada sistem pracetak merupakan bagian yang sangat penting.
Bagian ini berfungsi untuk meneruskan gaya antar setiap elemen pracetak yang
disambung” (Wahyudi, et al., 2010:II-20).
Adi, et al., (2014:5) melakukan penelitian pada sambungan kolom sistem
balok pracetak untuk mengetahui perilaku dan kekakuan beton pracetak antara
kolom monolit dengan kolom yang menggunakan sambungan kering.
42
Gambar 2.6 Grafik Pengujian Tekan Kolom
Berdasarkan grafik diatas hubungan beban dengan lendutan dapat
disimpulkan bahwa kekakuan benda uji kolom dengan sambungan lebih besar
dibandingkan benda uji kolom monolit tanpa sambungan. Hal ini didapat dari rasio
beban dengan lendutan kolom dengan sambunganlah yang lebih besar. Sedangkan
hubungan tegangan dengan regangan beton dapat disimpulkan bahwa modulus
elastisitas benda uji kolom monolit tanpa sambungan lebih besar dibandingkan
benda uji kolom dengan sambungan. Kemudian, pola retakan menunjukkan retak
pertama yang terjadi pada kolom tanpa sambungan lebih cepat terjadi
dibandingkan dengan kolom dengan sambungan. Retak pertama pada benda uji
kolom tanpa sambungan terjadi pada beban 130kN, sedangkan pada kolom dengan
sambungan terjadi pada beban 180kN. Retak yang terjadi dari kedua benda uji
adalah retak lentur pada posisi atas sambungan terlebih dahulu, kemudian baru
retak pada bidang geser.
43
Parastesh et al., (2014) melakukan penelitian untuk membandingkan lentur,
kekuatan, daktilitas dan kapasitas dispasi sambungan pracetak dengan monolit.
Gambar 2.7 Hysteretic and Envelope Curves for Interior Connections BCT1,
BCT2, BCT3 and BCT4
Gambar 2.8 Hysteretic and Envelope Curves for Exterior
Connections BCT1, BCT2, BCT3 and BCT4
44
Gambar 2.9 Typical Experimental Load vs. Strain Relationships for Top and
Bottom Longitudinal Bars, BCT3
Gambar 2.10 Typical Experimental Load vs. Strain Relationships for Top and
Bottom Longitudinal Bars, BC4
Gambar 2.11 Strengt Ratio of (a) Interior and (b) Exterior Connections for
Positive Excursions
45
Berdasarkan grafik di atas dapat disimpulkan momen tahanan dalam dan
luar sambungan terbukti mampu meningkatkan kinerja elemen beton pracetak
dalam zona seismik tinggi. Sementara sambungan beton pracetak memberikan kuat
lentur dan kuat geser yang cukup. Ini juga menunjukkan bahwa daktilitas yang
lebih tinggi dibandingkan dengan benda uji monolit.
Gambar 2.12 Strengt Ratio of (a) Interior and (b) Exterior Connections for
Positive Excursions
84
5 BAB V
DESAIN BETON PRACETAK
5.1 Pengecekan Kapasitas Pondasi
Redesain dermaga TLS dengan beton pracetak tidak dilakukan pengubahan
dimensi. Struktur beton pracetak tetap sama dengan dimensi beton konvensional,
hal ini dilakukan agar tidak mengubah nilai kontrak. Struktur bawah TLS berupa
pondasi tiang pancang pipa baja. Stuktur bawah berfungsi untuk meneruskan beban
dari struktur atas ke dalam lapisan tanah. Penentuan jenis pondasi disesuaikan
dengan keadaan tanah, jenis struktur atas, beban bangunan, gaya yang bekerja,
anggaran biaya dan penurunan tidak boleh melebihi batas level yang diijinkan.
5.1.1 Beban Aksial Dermaga
Penentuan beban aksial dermaga diambil dari hasil pemodelan pada
program SAP2000 V.10 pada besaran Joint reaction yang terjadi pada setiap
tumpuan. Penentuan titik pondasi disesuaikan dengan jenis pondasi. Besaran
angka reaksi yang digunakan dalam perhitungan adalah angka maksimal, pada
tabel dibawah ini ditantai dengan warna kuning. Besaran angka reaksi dapat
dilihat pada Tabel 5.1 sampai dengan Tabel 5.2.
Tabel 5.1 Joint Reaction Tipe Pondasi Crane
TABLE: Joint Reactions
Joint OutputCase CaseType StepType F1 F2 F3
Text Text Text Text KN KN KN
302 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Max 1.116 0.623 4123.198
302 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Min -1.71 -7.82 -257.033
302 RXTIANG Combination Max 3.721 0.623 5022.168
302 RXTIANG Combination Min -3.721 -9.01 -257.033
303 D+0,75L+0,525(Ex+0,3Ey) Combination Max 3.834 0.59 4099.722
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
85
Tabel 5.2 Joint Reaction Tipe Pondasi Non Crane
TABLE: Joint Reactions
Joint OutputCase CaseType StepType F1 F2 F3
Text Text Text Text KN KN KN
298 D+0,75L+0,525(Ex+0,3Ey) Combination Min -4.413 -1.168 -1840.876
298 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Max 0.886 0.422 2867.84
298 D+0,75L+0,525(Ey+0,3Ex) Combination Min -4.413 -1.168 -552.263
298 RXTIANG Combination Max 2.953 0.422 3158.1
298 RXTIANG Combination Min -4.678 -1.66 -1840.876
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Keterangan :
RxPondasi = Diperoleh dari nilai terbesar dan terkecil gabungan kombinasi beban,
sesuai dengan kombinasi beban pada Tabel 5.3.
Tabel 5.3 Kombinasi Beban
TABLE: Combination Definitions
ComboName ComboType CaseType CaseName ScaleFactor
D+L Linear Add Linear Static DEAD 1
Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 1
D+0.75L+0.525(Ex+0.3Ey) Linear Add Linear Static DEAD 1
Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 0.75
Response Spectrum SPEC1 0.525
Response Spectrum SPEC2 0.1575
D+0.75L+0.525(Ey+0.3Ex) Linear Add Linear Static DEAD 1
Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 0.75
Response Spectrum SPEC1 0.1575
Response Spectrum SPEC2 0.525
D+L+F Linear Add Linear Static DEAD 1
Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 1
Linear Static FENDER 1
D+L+B Linear Add Linear Static DEAD 1
Kombinasi beban ijin Linear Static LIVE 1
Linear Static BORLARD 1
RXTIANG Envelope Response Combo D+L 1
Kombinasi beban ijin Response Combo D+L+B 1
Response Combo D+L+F 1
Response Combo D+0.75L+0.525(Ex+0.3Ey) 1
Response Combo D+0.75L+0.525(Ey+0.3Ex) 1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
86
Tabel 5.4 Joint Reaction Maksimum Pondasi
Tipe Pondasi F1
(kN)
F2
(kN)
F3
kN
Crane 3,721 0,623 5022,17
Non Crane 2,953 0,422 3158,10
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
5.1.2 Kapasitas Aksial Pondasi Tiang Pancang Pipa Baja
Perhitungan kapasitas dukung tiang dilakukan berdasarkan data N-SPT BH1
dan BH2. Berdasarkan pengujian tersebut diketahui bahwa jenis tanah pada TLS
adalah tanah pasir dan lempung. Berikut ini adalah data pondasi tiang pancang
dermaga TLS:
Diameter tiang pancang balok crane = 910 mm = 0,91 m
Tebal pipa tiang pancang crane : 12 mm = 0,012 m
Diameter tiang pancang balok non crane = 810 mm = 0,008 m
Tebal pipa tiang pancang crane = 12 mm = 0,012 m
Kedalaman tiang pancang = 46,5 m
Tabel 5.5 N-SPT BH1
No. Jenis Tanah Kedalaman
(m) L (m)
Nilai N-SPT
1 Air 0,00 - 2,00 2 0
2 Pasir 2,00 - 18,00 16 34
3 Lempung 18,00 - 46,5 28,5 60
(Sumber: Laboratorium Mekanika Tanah Politeknik Negeri Semarang)
87
Perhitungan kapasitas tiang pancang BH1 tipe pondasi crane :
𝐶𝑢 = 𝑁 − 𝑆𝑃𝑇𝑥2
3𝑥10
= 60𝑥2
3𝑥10
= 400 kN/m2
Qp = 9CuAp
= 9 x 400 x (2
3𝑥 𝜋 𝑥 0,912)
= 6240,561 kN
Menentukan nilai gesekan selimut (f) didasarkan pada jenis tanah. Jenis
tanah pada TLS adalah tanah pasir dengan kedalaman 16 m dan tanah lempung
dengan kedalaman 25,5 m (tanah kohesif) sehingga untuk menghitung nilai gesekan
selimut (f) menggunakan metode meyerhof dan metode Alpha (α). Tabel variasi
nilai dari α dapat dilihat pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6 Variasi dari α (Interpolasi berdasarkan nilai
Terzaghi, Peck dan Mesri, 1996)
88
Keterangan :
Pa = Tekanan Atmosfer ≈ 100 kN/m2
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi crane
untuk kedalaman 2,00 – 18,00 meter:
fi = 2 x i
= 2 x 21,875
= 43,75 kN/m2
ftotal = ∑(𝑓𝑖. 𝐿𝑖)
= 43,75 x 16
= 700 kN/m
Qspasir = ftotal x O
= 700 x ( 2 x 3,14 x 0,455)
= 2000,18 kN
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi crane
untuk kedalaman 18,00 – 46,50 meter:
f = α x Cu
= 0,74 x 400
= 296 kN/m2
89
Qslemp = ∑ 𝑓𝑝∆𝐿
= 296 x π x 0,91 x 28,5
= 24105 kN
Qs = Qspasir + Qslempung
= 2000,18 + 24105
= 26105,5 kN
Qu = Qp + Qs
= 6240,561 + 26105,5
= 32345,768 kN
Qall = 𝑄𝑢
𝑆𝐹
= 32345,768
3
= 10781,922 kN
Berikut ini adalah perhitungan kapasitas tiang pancang BH1 tipe pondasi non
crane :
𝐶𝑢 = 𝑁 − 𝑆𝑃𝑇𝑥2
3𝑥10
= 60𝑥2
3𝑥10
= 400 kN/m2
90
Qp = 9CuAp
= 9 x 400 x (2
3𝑥 𝜋 𝑥 0,812)
= 4944,37 kN
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi non crane
untuk kedalaman 2,00 – 16,00 meter:
fi = 2 x i
= 2 x 21,875
= 43,75 kN/m2
ftotal = ∑(𝑓𝑖. 𝐿𝑖)
= 43,75 x 16
= 700 kN/m
Qspasir = ftotal x O
= 700 x ( 2 x 3,14 x 0,405)
= 1780,38 kN
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi non crane
untuk kedalaman 18,00 – 46,50 meter:
f = α x Cu
= 0,74 x 400
= 296 kN/m2
91
Qslemp = ∑ 𝑓𝑝∆𝐿
= 296 x π x 0,81 x 28,5
= 21456,1 kN
Qs = Qspasir + Qslempung
= 1780,38 + 21456,1
= 23456,3 kN
Qu = Qp + Qs
= 4944,37 + 23456,3
= 28400,669 kN
Qall = 𝑄𝑢
𝑆𝐹
= 28400,669
3
= 9466,889 kN
Perhitungan kapasitas tiang pancang pada BH2 tipe pondasi crane:
Tabel 5.7 Data N-SPT BH2
No. Jenis Tanah Kedalaman
(m) L (m)
Nilai N-SPT
1 Air 0,00 - 2,00 2 0
2 Pasir 2,00 - 18,00 16 13
3 Lempung 18,00 - 46,5 28,5 42
(Sumber: Laboratorium Mekanika Tanah Politeknik Negeri Semarang)
92
𝐶𝑢 = 𝑁 − 𝑆𝑃𝑇𝑥2
3𝑥10
= 42𝑥2
3𝑥10
= 280 kN/m2
Qp = 9CuAp
= 9 x 280 x (2
3𝑥 𝜋 𝑥 0,912)
= 4368,393 kN
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi crane
untuk kedalaman 2,00 – 16,00 meter:
fi = 2 x i
= 2 x 17,875
= 35,75 kN/m2
ftotal = ∑(𝑓𝑖. 𝐿𝑖)
= 35,75 x 16
= 572 kN/m
Qspasir = ftotal x O
= 572 x ( 2 x 3,14 x 0,455)
= 1634,43 kN
93
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi crane
untuk kedalaman 18,00 – 46,50 meter:
f = α x Cu
= 0,82 x 280
= 229,6 kN/m2
Qslemp = ∑ 𝑓𝑝∆𝐿
= 228,6 x π x 0,91 x 28,5
= 18697,7 kN
Qs = Qspasir + Qslempung
= 1634,43 + 18697,7
= 20332,1 kN
Qu = Qp + Qs
= 4368,393 + 20332,1
= 24700,508 kN
Qall = 𝑄𝑢
𝑆𝐹
= 24700,508
3
= 8233,502 kN
94
Berikut ini adalah perhitungan kapasitas tiang pancang BH2 tipe pondasi non
crane :
𝐶𝑢 = 𝑁 − 𝑆𝑃𝑇𝑥2
3𝑥10
= 42𝑥2
3𝑥10
= 280 kN/m2
Qp = 9CuAp
= 9 x 280 x (2
3𝑥 𝜋 𝑥 0,812)
= 3461,059 kN
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi crane
untuk kedalaman 2,00 – 16,00 meter:
fi = 2 x i
= 2 x 17,875
= 35,75 kN/m2
ftotal = ∑(𝑓𝑖. 𝐿𝑖)
= 35,75 x 16
= 572 kN/m
Qspasir = ftotal x O
= 572 x ( 2 x 3,14 x 0,405)
95
= 1454,82 kN
Berikut ini adalah perhitungan tahanan gesek ultimit (Qs) tipe pondasi crane
untuk kedalaman 18,00 – 46,50 meter:
f = α x Cu
= 0,82 x 280
= 229,6 kN/m2
Qslemp = ∑ 𝑓𝑝∆𝐿
= 228,6 x π x 0,81 x 28,5
= 16643 kN
Qs = Qspasir + Qslempung
= 1454,82 + 16643
= 18277,4 kN
Qu = Qp + Qs
= 3461,059 + 18277,425
= 21738,483 kN
Qall = 𝑄𝑢
𝑆𝐹
= 21738,483
3
= 7246,161 kN
96
Berikut ini adalah hasil perhitungan daya dukung pondasi tiang pancang baja
dengan metode meyerhof dan metode alpha :
Tabel 5.8 Daya Dukung Pondasi Tiang
Data Qall
(kN)
BH1 Tipe Crane 10781,922
BH1 Tipe Non Crane 9466,889
BH2 Tipe Crane 8233,502
BH2 Tipe Non Crane 7246,161
(Sumber: Hasil Perhitungan)
Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode manual didapatkan nilai
minimum kapasitas pondasi tiang pancang pipa baja untuk tipe pondasi crane
sebesar 8233,502 kN sedangkan tipe pondasi non crane 7246,161 kN. Nilai
minimum kapasitas pondasi harus lebih besar dari pada beban aksial dermaga (Qall
> P). Berikut ini adalah perbandingan kapasitas pondasi dengan beban aksial
dermaga:
Tabel 5.9 Perbandingan Nilai Kapasitas Pondasi dengan Beban Aksial
Tipe Pondasi Qall
(kN)
P
(kN)
Keterangan
Crane 8233,502 5022,168 Aman (Qall > P)
Non Crane 7246,161 3158,100 Aman (Qall > P)
(Sumber: Hasil Perhitungan)
97
5.2 Analisis Struktur Balok
5.2.1 Desain Struktur Balok Pracetak
Pada balok pracetak dibutuhkan konsol pendek (corbel) yang pada kasus ini
berfungsi memikul beban terpusat atau reaksi dari pelat. Berikut ini adalah
potongan penampang desain balok pracetak:
Gambar 5.1 Penampang Balok Pracetak BC
98
Gambar 5.2 Penampang Balok Pracetak BX1
99
Gambar 5.3 Penampang Balok Pracetak BX2
100
Gambar 5.4 Penampang Balok Pracetak BY
101
Pada desain konsol pendek harus direncanakan kuat menahan gaya geser
dan momen yang bekerja. Berikut ini adalah perhitungan konsol pendek untuk
semua balok menggunakan beban aksial maksimal dari output SAP2000 :
Tabel 5.10 Beban Aksial Maksimal Pelat
TABLE: Joint Reactions
Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3
Text Text Text N N N
21 1.2D+1.6L Combination 0 0 52016.68
23 1.4DL Combination 0 0 5467.33
23 1.2D+1.6L Combination 0 0 52016.68
25 1.4DL Combination 0 0 2845.89
(Sumber:Hasil SAP2000)
Data perencanaan:
Lebar konsol (b) : 200 mm
Perletakan beban (a) : 100 mm
Tinggi total konsol (h) : 500 mm
Tinggi efektif (d) : 400 mm
Mutu beton (f’c) : 29,61 MPa
Mutu baja (fy) : 390 MPa
Vu : 52016,68 N
Nu : 21242,1 N
μ : 1,4
λ : 1,0
ɸ : 0,65
Pengecekan dimensi konsol pendek
Vn = 𝑉𝑢
0,6 =
52016,68
0,6 = 86694,47 N
102
Vn ≤ 0,2 x f’c x b x d
86694,47 N ≤ 0,2 x 29,61 x 200 x 400
86694,47 N ≤ 473760 N (Terpenuhi)
Vn ≤ 5,5 x b x d
86694,47 N ≤ 5,5 x 200 x 400
86694,47 N ≤ 440000 N (Terpenuhi)
Perhitungan kebutuhan tulangan
Mu = (Vu x a) + (Nu (h-d))
= (86694,47 x 100) + (21242,1 (500-400))
= 7.325.878 N
Avf = Vn/μ x fy
= 86694,47
1,4 𝑥 390
= 158,78 mm2
Af = Mu/(0,85x ɸ x fy x d)
= 7.325.878
0,85x 0,65 x 390 x 400
= 84,99 mm2
An = Nu/( ɸ x fy)
= 21242,1
0,65 x 390
= 83,79 mm2
As1 = Af + An
= 84,99 + 83,79
= 189,64 mm2
103
As2 = (2/3 x Avf) + An
= (2/3 x 158,78) + 189,64
= 168,79 mm2
As terbesar 189,79 mm2 As terpasang D13-150 (As = 795,99)
Ah = ½ (As – An)
= ½ (189,79 – 83,79)
= 52,92 mm2
Ah terpasang 3D13 (As = 397,99)
Maka tulangan pada konsol pendek aman untuk digunakan
104
5.2.2 Pengecekan Kapasitas Angkat Crane
Desain balok pracetak harus memperhitungkan kapasitas angkat crane yang
digunakan. Direncakan alat angkat elemen pracetak adalah Hitachi Sumitomo
Hydraulic Crawler Crane model SCX 1500A-3 dengan kapasitas angkat maksiml
150 ton. Spesifikasi alat angkat yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 5.13.
Gambar 5.5 Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane model SCX 1500A-3
(Sumber: www.hsc-crane.com, 2019)
105
Tabel 5.11 Spesifikasi Hitachi Sumitomo Hydraulic Crawler Crane
Model SCX 1500A-3
(Sumber: www.hsc-crane.com, 2019)
Kapasitas crane yang digunakan harus mampu mengangkat elemen balok
pracetak. Alat crane dinyatakan mampu mengangkat berat elemen balok pracetak
apabila berat tiap elemen pracetak kurang dari kapasitas maksimum alat crane yang
digunakan. Berikut ini adalah perhitungan berat balok pracetak BC:
Data perencanaan:
Lebar balok pracetak (b) = 800 mm
Tinggi balok pracetak (h) = 1500 mm
Bentang balok pracetak (L) = 4000 mm
Lebar cekungan balok pracetak (b’) = 400 mm
Tinggi cekungan balok pracetak (h’) = 1350 mm
Bentang cekungan balok pracetak (L’) = 900 mm
Gambar 5.6 Potongan Balok Pracetak BC
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
106
Berat elemen pracetak dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Volume beton = (b x h x L) – (b’ x h’ x L’)
= (800 x 1500 x 2900) – (400 x 950 x 900)
= 3138000000 mm3
= 3,313 m3
Berat beton pracetak BC = Volume x Berat jenis beton bertulang
= 3,313 x 2,4
= 7,531 ton
Berat elemen pracetak < Kapasitas angkat crane
7,531 < 150 ton (aman)
Tabel 5.12 Rekapitulasi Perhitungan Berat Elemen Beton Pracetak
Tipe
Ukuran Berat
W
(ton)
Kapasitas
Crane
(ton)
Keterangan Lebar
b
(mm)
Tinggi
h
(mm)
Bentang
L (mm)
BC 800 1500 2900 7,531 150 Aman
BX1 500 2550 3200 9,306 150 Aman
BX2 600 1000 2900 3,592 150 Aman
BY 700 1100 2000 3,369 150 Aman
(Sumber: Hasil Perhitungan)
5.2.3 Gaya Batang Maksimum pada Balok
Penentuan gaya batang maksimum pada balok diambil dari hasil pemodelan
pada program SAP2000 pada besaran momen yang terjadi pada setiap balok.
Besaran angka reaksi yang digunakan dalam perhitungan adalah angka maksimal.
Perencanaan dimensi balok pada desain ulang dermaga TLS dengan beton pracetak
sama dengan dimensi balok dermaga TLS dengan beton konvensional. Perencanaan
balok dilakukan dalam dua tahap dimana tahap pertama balok pracetak dibuat
107
dengan sistem fabrikasi yang kemudian pada tahap kedua dilakukan penyambungan
dengan menggunakan sambungan basah. Pada tahap kedua balok dipasang dengan
pengangkatan ke lokasi pekerjaan kemudian dilakukan over-toping (cor in situ).
Dimensi balok pracetak pada dermaga TLS dapat dilihat pada tabel 5.15.
Tabel 5.13 Dimensi Balok Beton Pracetak
Tipe
Sesudah
over-toping
Sebelum
over-toping Bentang (m)
Lebar Layan
(m) Lebar Tinggi Lebar Tinggi
(m) (m) (m) (m)
BC 0,8 1,35 0,8 1,15 2,9 3,75
BX1 0,5 3 0,5 2,55 3,2 3
BX2 0,6 1 0,6 0,65 2,9 3,75
BY 0,7 1,1 0,7 0,75 1,5 4
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
Pembebanan pada balok pracetak disesuaikan dengan kondisi balok.
Pembebanan balok pracetak merupakan beban merata permeter yang dilakukan dari
beban merta per m2 dikalikan dengan tributary area beban yang terlayani oleh balok
selebar lebar layan. Pembebanan balok dapat dilihat pada tabel 5.16.
Tipe
Beban Mati Pelat Sesudah Over Toping
(ton/m)
Beban Mati Pelat Sebelum Over
Toping (ton/m)
Beban Hidup
(ton/m)
BC 3,15 1,8 11.25
BX1 2,52 1,44 9
BX2 3,15 1,8 11.25
BY 3,36 1,92 12
(Sumber: Hasil Perhitungan)
Analisis desain balok pracetak ditinjau berdasarkan empat kondisi, yaitu pada
saat pengangkatan balok pracetak, kondisi saat pelat pracetak telah terpasang diatas
balok, kondisi setelah dilakukan over toping, dan kondisi operasional dermaga.
Berikut ini adalah analisis balok BC:
108
a. Kondisi saat pengangkatan balok pracetak
Beban yang bekerja pada kondisi ini hanya berat sendiri dari balok pracetak.
Digunakan tumpuan sendi-sendi untuk pemodelan dikarenakan keadaan tali seling
yang mengikat balok bersifat seperti sendi. Pemodelan balok keseluruhan dapat
dilihat pada lampiran. Berikut ini adalah gambar pemodelan balok BC:
Gambar 5.7 Balok Pracetak BC
Gambar 5.8 Pemodelan CSISD Balok Pracetak BC
Gambar 5.9 Pemodelan Balok BC Kondisi 1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
109
b. Kondisi saat balok pracetak telah terpasang diatas pilecap
Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri balok pracetak dan
pelat pracetak. Tumpuan yang digunakan adalah sendi-rol. Gambar pemodelan
balok untuk kondisi 2 dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 5.10 Pemodelan Balok BC Kondisi 2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
c. Kondisi setelah dilakukan over toping
Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri balok setelah over
toping, pelat dan beban hidup. Tumpuan yang digunakan adalah sendi-rol. Gambar
pemodelan balok untuk kondisi 3 dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 5.11 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Gambar 5.12 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
110
d. Kondisi operasional dermaga
Pada kondisi ini over toping telah mengering sehingga beban yang bekerja
yaitu berat sendiri balok, pelat dan beban hidup. Tumpuan yang digunakan pada
pemodelan adalah jepit-jepit. Hal ini didasarkan pada sifat beton yang sudah solid
pada saat beton sudah mengering. Berikut ini adalah pemodelan balok BC kondisi
ke-4:
Gambar 5.13 Beban Mati pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Gambar 5.14 Beban Hidup pada Pemodelan Balok BC Kondisi 4
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Output program SAP2000 berupa gaya batang maksimum yang terjadi pada
balok BC dapat dilihat pada tabel 5.16, sedangkan rekapitulasi gaya maksimum
pada balok dermaga TLS dapat dilihat pada tabel 5.17.
111
Tabel 5.14 Gaya Batang Maksimum Balok BC
Kondisi Momen (kN.m)
1 -3,87
2 39,71
3 244,84
4 -159,33
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Tabel 5.15 Gaya Batang Maksimum Balok
Tipe
Momen (kN.m)
Kondisi
1 2 3 4
BC -3,87 39,71 244,84 -159,33
BX1 -28,16 64,63 249,2 -166,05
BX2 2,9 32,45 221,87 -144,01
BY -2,37 16,95 113,96 -73,99
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
5.2.4 Pengecekan Kapasitas Balok
Aplikasi yang digunakan untuk analisis kapasitas balok adalah PCA-COL.
Aplikasi ini dapat menganalisis dan memiliki output berupa kapasitas balok.
Balok dapat dinyatakan aman apabila titik beban terfaktor berada didalam garis
grafis diagram P-M. Berikut ini adalah analisis pada balok BC menggunakan
program PCA-COL:
Berikut ini adalah input data aplikasi PCA-COL:
Lebar balok pracetak : 0,8 m
Tinggi balok pracetak : 1,15 m
Lebar balok setelah over topping : 0,8 m
112
Tinggi balok setelah over topping : 1,35 m
Mutu beton (f’c) : 29,61 MPa
Mutu baja (fy) : 390 MPa
Modulus elastisitas : 200000 MPa
Pembebanan : Gaya batang maksimum (Tabel 5.17)
(Sumber: Hasil Output PCA-COL)
Berdasarkan hasil analisis aplikasi PCA-COL balok BC dinyatakan aman
dan tidak memerlukan penambahan penampang atau tulangan terpasang karena
titik beban terfaktor masih berada didalam garis grafis diagram P-M. Berikut ini
adalah rekapitulasi dari kapasitas balok:
Tabel 5.16 Kapasitas Balok Dermaga TLS
Tipe
Sesudah
over-toping
Sebelum
over-toping Keterangan
Lebar Tinggi Lebar Tinggi
(m) (m) (m) (m)
BC 0,8 1,35 0,8 1,15 Aman
BX1 0,5 3 0,5 2,55 Aman
BX2 0,6 1 0,6 0,65 Aman
BY 0,7 1,1 0,7 0,75 Aman
(Sumber: Hasil Output PCA-COL)
5.2.5 Pengecekan Tulangan Balok
Tulangan pada balok berperan penting untuk menahan tegangan tarik. Pada
struktur balok saat terjadi bending momen akibat beban maka tulangan baja sisi
atas terdesak dan sisi bawah tertarik. Berikut ini adalah perhitungan tulangan
untuk balok BC:
Lebar balok (b) : 800 mm
Tinggi balok (h) : 1150 mm
Tebal selimut beton (d’) : 100 m
113
Diameter tulangan utama (D) : 25 mm
Diameter tulangan sengkang (Dseng) : 10 mm
Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa
baja (fy) : 390 MPa
Momen (Mu) : 244,85 kN.m
Modulus elastisitas : 200000 MPa
𝛽1 : 0,85
Gambar 5.15 Tulangan Balok BC
(Sumber: PT. PELINDO III,2017)
114
Luas tulangan desak (A’s) = 8 x 1
4𝜋 𝐷2
= 8 x 1
4𝑥 3,14 252
= 3925 mm2
Luas tulangan tarik (As) = 4 x 1
4𝜋 𝐷2
= 4 x 1
4𝑥 3,14 252
= 1962,5 mm2
Perhitungan tinggi efektif beton
d = h – d’ – Dseng - 1
2 𝐷
d = h – d’ – Dseng - 1
2 𝐷
= 1350 – 50 – 10 - 25
2
= 1277,5 mm
Tinggi balok desak ekivalen
A = 0,85 fc’ b
A = 0,85 x 29,61 x 800
= 20134,8 mm
B = 600 A’s – As fy
= 600 x 3925 - 1962,5 x 390
115
= 1589625 mm
C = -600 A’s 𝛽1 d’
= -600 x 3925 x 0,85 x 100
= -200175000 mm
a = −𝐵+√𝐵2−4𝐴𝐶
2𝐴
= −1589625√15896252−4 𝑥 20134,8 x (−200175000)
2 𝑥 20134,8
= 67,76 mm
Pengecekan tulangan terhadap desak leleh
a ≤ 𝛽1 (600𝑑
600−𝑓𝑦)
67,76 ≤ 0,85 (600 𝑥 1277,5
600−390)
67,76 ≤ 632,34 (Terpenuhi)
Perhitungan resultan gaya-gaya internal
Cs = A’s 𝜀𝑐𝑢𝐸𝑠(1 − 𝛽1 𝑑′
𝑎)
= 3925 x 0,03 x 200000 x (1 – 0,85 100
𝑎 )
= -599,02 kN
Cc = 0,85 f’c a b
= 0,85 x 29,61 x 67,76 x 800
116
= 1364,4 kN
Cek syarat daktilitas penampang
ab = 𝛽1 (600
600−𝑓𝑦) 𝑑
= 0,85 (600
600−390) 1277,5
= 632,34 mm
a < 0,75 ab
67,76 < 474,26 (Terpenuhi)
Pengecekan nilai rasio tulangan
𝜌 min =1,4
𝑓𝑦
= 1,4
390
= 0,0035
𝜌b = 0,85 x 𝛽1 𝑥 𝑓′𝑐
𝑓𝑦𝑥
600
600+𝑓𝑦
= 0,85 x 0,85 𝑥 29,61
390𝑥
600
600+390
= 0,0332
𝜌 maks = 0,75 𝑥 𝜌b
= 0,0249
117
A’s = 8 x 1
4𝜋 𝐷2
= 8 x 1
4𝑥 3,14 252
= 3925 mm2
𝜌 = 𝐴′𝑠
𝑏.𝑑
= 3925
800 𝑥 1277,5
= 0,0039
𝜌 min < 𝜌 < 𝜌𝑚𝑎𝑘𝑠
0,0035 < 0,0039 < 0,0249 (Terpenuhi)
Pengecekan momen nominal penampang terhadap momen ultimate
Mn = Cc (d - 𝑎
2) + Cs (d-d’)
= 1364,4 x (1277,5 - 67,76
2) + (−599,02) x (1277,5 -100)
= 953,17 kN.m
Mn > Mu
953,17 kN.m > 244,85 kN.m (Terpenuhi)
Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan nilai momen nominal lebih
besar dari nilai momen ultimate balok sehingga penulangan BC dapat dinyatakan
aman untuk digunakan. Berikut ini adalah rekapitulasi dari perhitungan tulangan
balok dermaga TLS :
118
Tabel 5.17 Rekapitulasi Penulangan Balok
Tipe
Tulangan
Tumpuan Tulangan Lapangan
Keterangan Desak Tarik Desak Tarik
(mm) (mm) (mm) (mm)
BC 8D25 4D25 4D25 8D25 Aman
BX1 6D25 6D25 6D25 12D25 Aman
BX2 10D19 5D19 5D19 10D19 Aman
BY 10D25 5D25 5D25 5D25 Aman
(Sumber:Hasil Perhitungan)
5.2.6 Pengecekan Tulangan Geser Balok
Gambar 5.16 Gaya Geser Balok BX2
(Sumber:Hasil SAP2000)
119
Berikut ini adalah perhitungan tulangan geser Balok BX2:
Lebar balok (b) : 600 mm
Tinggi balok (h) : 1000 mm
Tebal selimut beton (d’) : 100 m
Diameter tulangan utama (D) : 19 mm
Diameter tulangan sengkang (Dseng) : 10 mm
Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa
baja (fy) : 390 MPa
Reduksi Kekuatan Geser (ɸ) : 0,75 (SNI 2847-2013)
Gaya Geser (Vu) : 254,41kN
Kemampuan beton menahan gaya geser
Vc = 1
6𝑥 √𝑓′𝑐 x b x d
= 1
6𝑥 √29,61 x 600 x 1277,5
= 667945 N
= 667,94 kN
Evaluasi penampang
Jika Vu ≤ 1
2 ɸ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu
Jika 1
2 ɸ Vc ≤ Vu ≤ ɸ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =
𝑏.𝑠
3 𝑓𝑦
Jika Vu > ɸ Vc maka perlu tulangan sengkang
Jika Vs > 1
2 ɸ √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar
120
Vu ≤ 1
2 ɸ Vc
254,41 ≤ 1
2 x 0,75 x 667,94
254,41 ≥ 250,47 (Tidak Terpenuhi)
Dibutuhkan tulangan geser
1
2 ɸ Vc ≤ Vu ≤ ɸ Vc
1
2 𝑥 0,75 x 667,94 ≤ 254,41 ≤ 0,75 𝑥 667,94
250,47 ≤ 254,41 ≤ 500,96 (Terpenuhi)
Digunakan tulangan geser minimum
Vs > 1
2 ɸ √𝑓′𝑐 b.d
𝑉𝑢
∅− 𝑉𝑐 >
1
2 𝑥 0,75 x √29,61 x 600 x 1277,5
𝑉𝑢
∅− 𝑉𝑐 > 1502,87
254,41
0,75− 667,94 > 1502,87
-328,73 > 1502,87
Vs < 1502,87 (Tidak Terpenuhi)
Tidak diperlukan perbesaran penampang
Kebutuhan sengkang minimum s ≤1
2 𝑑 ≤ 600 mm
100 ≤1
4𝑥 1277,5 ≤ 600 mm
100 ≤ 319.37 ≤ 600 mm , digunakan s 100 mm
Av min = 𝑏.𝑠
3 𝑓𝑦
= 600 𝑥 100
3 𝑥 390
= 51,28 mm2
121
Digunakan sengkang D10 (Av = 78,5 mm2)
51,28 mm2 < 78,5 mm2
Av min < Av (Terpenuhi)
Sehingga tulangan geser D10-100 aman digunakan.
Berikut ini adalah rekapitulasi pengecekan penulangan geser balok dermaga TLS:
Tabel 5.18 Penulangan Geser Balok
Tipe
Ukuran Vu ½ ɸ Vc Tulangan
Geser Keterangan Lebar Tinggi
(kN) (kN) (m) (m)
BC 0,8 1,35 286,09 292,23 D10-150 Aman
BX1 0,5 3 272,89 208,73 D16-200 Aman
BX2 0,6 1 254,41 250,47 D10-100 Aman
BY 0,7 1,1 189,96 292,22 D10-100 Aman
(Sumber:Hasil Perhitungan)
5.3 Analisis Pelat
5.3.1 Pengecekan Kapasitas Angkat Crane
Desain pelat pracetak harus memperhitungkan kapasitas angkat crane yang
digunakan. Direncakan alat angkat elemen pracetak adalah Hitachi Sumitomo
Hydraulic Crawler Crane model SCX 1500A-3 dengan kapasitas angkat maksiml
150 ton. Spesifikasi alat angkat yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 5.13.
Berikut ini adalah perhitungan berat pelat pracetak P35a:
Data Perencanaan:
Panjang pelat pracetak (p) = 3050 mm
Lebar pelat pracetak (l) = 3200 mm
Tinggi pelat pracetak (h) = 200 mm
122
Volume beton = p x l x h
= 3050 x 3200 x 200
= 1952000000 mm3
= 1,952 m3
Berat beton pracetak = Volume x Berat jenis beton bertulang
= 1,952 x 2,4
= 4,684 ton
Berat elemen pelat pracetak < Kapasitas angkat crane
4,684 ton < 150 ton (Terpenuhi)
Tabel 5.19 Rekapitulasi Berat Pracetak
Tipe Panjang Lebar Tinggi Berat Kapasitas Crane
(mm) (mm) (mm) (ton) (ton)
P35a 3050 3200 200 4.6848 150
P35b 2950 3200 200 4.5312 150
P35c 800 3200 200 1.2288 150
P45 2100 3200 200 3.2256 150
(Sumber:Hasil Perhitungan)
5.3.2 Pemodelan Pelat Pracetak
Pada desain ulang pelat dermaga TLS menggunakan beton pracetak tidak
dilakukan pengubahan dimensi. Dimensi pelat dapat dilihat pada Tabel 5.22.
Gambar tipe pelat dapat dilihat pada Gambar 5.13.
Tabel 5.20 Dimensi Pelat
Tipe Panjang Lebar
(m) (m)
P35a 3.05 3.2
P35b 2.95 3.2
P35c 0.8 3.2
P45 2.1 3.2
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
123
124
Gambar 5.17 Tipe Pelat Dermaga TLS
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
125
Analisis desain pelat ditinjau berdasarkan tiga kondisi, yaitu pada saat
proses pengangkatan pelat pracetak, overtopping, dan operasional dermaga. Berikut
ini adalah analisis pelat TLS:
a. Kondisi saat pengangkatan pelat pracetak
Beban yang bekerja pada kondisi ini hanya berat sendiri dari pelat pracetak.
Digunakan tumpuan sendi untuk pemodelan dikarenakan keadaan tali seling yang
mengikat pelat bersifat seperti sendi. Berikut ini adalah pemodelan dan hasil output
pelat:
Gambar 5.18 Pemodelan Pelat Kondisi 1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
126
Gambar 5.19 Bidang Momen Mu11 Pracetak Kondisi 1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
127
Gambar 5.20 Bidang Momen Mu22 Pracetak Kondisi 1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
128
b. Kondisi saat pelat pracetak telah di cor
Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri pelat pracetak, berat
pekerja (100 kg/m2) dan berat overtopping. Tumpuan yang digunakan adalah sendi.
Gambar pemodelan dan hasil output pelat untuk kondisi 2 dapat dilihat sebagai
berikut:
Gambar 5.21 Permodelan Pelat Pracetak Kondisi 2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
129
Gambar 5.22 Beban Mati Pelat Pracetak Kondisi 2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
130
Gambar 5.23 Beban Hidup Pelat Pracetak Kondisi 2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
131
Gambar 5.24 Bidang Momen Mu11 Pelat Pracetak Kondisi 2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
132
Gambar 5.25 Bidang Momen Mu22 Pelat Pracetak Kondisi 2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
133
c. Kondisi operasional dermaga
Beban yang bekerja pada kondisi ini adalah berat sendiri pelat setelah over
toping dan beban hidup operasional. Tumpuan yang digunakan adalah jepit. Hal ini
berdasarkan pada sifat beton yang sudah mengering. Gambar pemodelan dan hasil
output pelat untuk kondisi 3 dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 5.26 Pemodelan Pelat Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
134
Gambar 5.27 Beban Hidup Pelat Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
135
Gambar 5.28 Bidang Momen Mu11 Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
136
Gambar 5.29 Bidang Momen Mu22 Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
137
Gambar 5.30 Bidang Geser Vu13 Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
138
Gambar 5.31 Bidang Geser Vu23 Kondisi 3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
139
5.3.3 Analisis Perhitungan Tulangan Pelat
Perencanaan penulangan pelat dihitung dengan metode momen ultimate yang
didasarkan pada besarnya momen yang terjadi akibat beban yang bekerja pada
pelat. Perhitungan penulangan pada pelat dilakukan untuk mengetahui kebutuhan
tulangan yang diperlukan. Berikut ini adalah analisis penulangan pelat dermaga
TLS:
a. Penulangan pelat pracetak
Lebar (b) : 1000 mm
Tinggi (h) : 200 mm
Mu11 : 6.3962 kN.m/m’
Mu22 : 5.8176 kN.m/m’
Tebal selimut beton (d’) : 50 mm
Diameter tulangan utama (D) : 13 mm
Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa
Mutu Baja (fy) : 390 MPa
𝛽1 : 0,85
Ø : 0,9
Tabel 5.21 Momen Maksimum Pelat Pracetak
TABLE: Element Forces - Area Shells
Area ShellType Joint OutputCase CaseType M11 M22
Text Text Text Text Text KN-m/m KN-m/m
46 Shell-Thin 72 1.4DL Combination 4.143 4.4291
46 Shell-Thin 73 1.4DL Combination 6.3962 5.8176
46 Shell-Thin 67 1.4DL Combination 5.896 5.1117
46 Shell-Thin 66 1.2D+1.6L Combination 0.4081 0.42
46 Shell-Thin 72 1.2D+1.6L Combination 0.4382 0.4685
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
140
Perhitungan tinggi efektif beton
d = h – d’ - 1
2 𝐷
= 200 – 50 - 13
2
= 143,5 mm
D13 = 1
4𝜋 𝐷2
= 1
4𝑥 3,14 𝑥 132
= 132,665 mm2
7D13 = 7 x 132,665
= 928,655 mm2
As = 928,655 mm2
Sifat keruntuhan penampang dapat diketahui dengan membandingkan
jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan tarik balans (Asb). Evaluasi
keruntuhan penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
As < Asb daktail
As > Asb getas
Perhitungan luas tulangan tarik balans menggunakan persamaan sebagai
berikut :
Asb = β1𝑓′𝑐
𝑓𝑦𝑏𝑑 (
510
600+𝑓𝑦)
= 0.85 x 29,61
390 𝑥 1000 𝑥 143,5 (
510
600+390)
= 4770,673 mm2
141
928,655 mm2 < 4770,673 mm2
As < Asb daktail
Tinggi balok desak
a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0.85 𝑓′𝑐 𝑏
= 928,655 𝑥 3900
0.85 𝑥 29,61 𝑥1000
= 14,39 mm
Momen Lentur Penampang
Mucap = ø As fy (d - 𝑎
2)
= 0.9 x 928,655 x 390 (143,5 -14,39
2)
= 19561787 Nmm/mm
= 19,561 kNm/m
ρmin = 1.4
𝑓𝑦=
1.4
390= 0.00359
ρb = 0.85𝑥𝛽1𝑥𝑓′𝑐
𝑓𝑦𝑥
600
600+𝑓𝑦
= 0.85𝑥0.85𝑥29,61
390𝑥
600
600+390
= 0,0332
ρmaks = 0.75𝑥ρb
= 0.75 x 0,0332
= 0,0249
Mn = 𝑀𝑢
ø
= 19561787
0,9
= 49366319 Nmm/mm
= 4,94 x 107 Nmm/mm
Rn = 𝑀𝑛
(𝐵.𝑑2)
= 4,94 x 107
(1000𝑥143,52)
= 2,39
142
m = 𝑓𝑦
0.85 𝑓′𝑐
= 390
0.85 𝑥 29,61
= 15,495
ρ = 1
𝑚𝑥(1 − √1 −
2.𝑚.𝑅𝑛
𝑓𝑦
= 1
15,495𝑥(1 − √1 −
2𝑥15,495x2,39
390
= 0,006471
Ρmin < ρ < ρmaks
0,00359 < 0,006471 < 0,024934 (Terpenuhi)
Mu11desain : 6.3962 kN.m/m’
Mu22desain : 5.8176 kN.m/m’
Mucapasitas > Mudesain (Terpenuhi)
Digunakan tulangan 7D13 setiap meternya, dengan jarak tulangan
s = 1000
7= 142,857 diambil (D13-150)
b. Penulangan pelat setelah overtoping
Lebar (b) : 1000 mm
Tinggi (h) : 350 mm
Mu11 : 29,9525 kN.m/m’
Mu22 : 28,9613 kN.m/m’
Tebal selimut beton (d’) : 50 mm
Diameter tulangan utama (D) : 13 mm
Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa
Mutu Baja (fy) : 390 MPa
143
𝛽1 : 0,85
Ø : 0,9
Tabel 5.22 Momen Maksimum Pelat Setelah Overtopping
TABLE: Element Forces - Area Shells
Area ShellType Joint OutputCase CaseType M11 M22
Text Text Text Text Text KN-m/m KN-m/m
6 Shell-Thin 21 1.2D+1.6L Combination -29.9525 -5.9905
7 Shell-Thin 21 1.4DL Combination -3.1482 -0.6296
15 Shell-Thin 33 1.2D+1.6L Combination -5.7923 -28.9613
15 Shell-Thin 34 1.2D+1.6L Combination 6.348 4.8926
15 Shell-Thin 28 1.2D+1.6L Combination 5.3889 4.2331
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Perhitungan tinggi efektif beton
d = h – d’ - 1
2 𝐷
= 350 – 50 - 13
2
= 293,5 mm
D13 = 1
4𝜋 𝐷2
= 1
4𝑥 3,14 𝑥 132
= 132,665 mm2
8D13 = 8 x 132,665
= 1061,32 mm2
As = 1061,32 mm2
144
Sifat keruntuhan penampang dapat diketahui dengan membandingkan
jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan tarik balans (Asb). Evaluasi
keruntuhan penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
As < Asb daktail
As > Asb getas
Perhitungan luas tulangan tarik balans menggunakan persamaan sebagai
berikut :
Asb = β1𝑓′𝑐
𝑓𝑦𝑏𝑑 (
510
600+𝑓𝑦)
= 0.85 x 29,61
390 𝑥 1000 𝑥 293,5 (
510
600+390)
= 9757,438 mm2
1061,32 mm2 < 9757,438 mm2
As < Asb daktail
Tinggi balok desak
a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0.85 𝑓′𝑐 𝑏
= 1061,32 𝑥 390
0.85 𝑥 29,61 𝑥1000
= 16,445 mm
Momen Lentur Penampang
Mucap = ø As fy (d - 𝑎
2)
= 0.9 x 1061,32 x 390 (293,5 -16,445
2)
= 106272382 Nmm/mm
= 106,272 kNm/m
ρmin = 1.4
𝑓𝑦=
1.4
390= 0.00359
ρb = 0.85𝑥𝛽1𝑥𝑓′𝑐
𝑓𝑦𝑥
600
600+𝑓𝑦
= 0.85𝑥0.85𝑥29,61
390𝑥
600
600+390
145
= 0,0332
ρmaks = 0.75𝑥ρb
= 0.75 x 0,0332
= 0,0249
Mn = 𝑀𝑢
ø
= 106272382
0,9
= 118080424 Nmm/mm
= 1,18 x 108 Nmm/mm
Rn = 𝑀𝑛
(𝐵.𝑑2)
= 1,18 x 108
(1000𝑥 293,5 2)
= 1,37
m = 𝑓𝑦
0.85 𝑓′𝑐
= 390
0.85 𝑥 29,61
= 15,495
ρ = 1
𝑚𝑥(1 − √1 −
2.𝑚.𝑅𝑛
𝑓𝑦
= 1
15,495𝑥(1 − √1 −
2𝑥15,495x1,37
390
= 0,003164
Ρmin < ρ < ρmaks
0.00359 < 0,003616 < 0,024934 (Terpenuhi)
Mu11desain : 29,952 kN.m/m’
Mu22desain : 28,961 kN.m/m’
Mucapasitas > Mudesain (Terpenuhi)
Digunakan tulangan 8D13 setiap meternya, dengan jarak tulangan
s = 1000
8= 125 diambil (D13-150)
146
5.3.4 Analisis Geser Pelat
Analisis geser pada pelat dilakukan untuk mengetahui kemampuan pelat
dalam menahan gaya geser. Pelat mampu untuk menahan gaya geser jika kuat geser
rencana lebih besar dari gaya geser ultimate. Berikut analisis perhitungan tulangan
geser pelat:
a. Analisis geser pelat pracetak
Lebar pelat (b) : 1000 mm
Tebal pelat (h) : 200 mm
Tebal selimut beton (d’) : 50 m
Diameter tulangan utama (D) : 13 mm
Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa
baja (fy) : 390 MPa
Reduksi Kekuatan Geser (ɸ) : 0,75 (SNI 2847-2013)
Gaya Geser (Vu13) : 15,34 N/mm
Gaya Geser (Vu23) : 14,47 N/mm
Tabel 5.23 Besaran Nilai Geser Pelat Pracetak
TABLE: Element Forces - Area Shells
Area ShellType OutputCase CaseType V13 V23
Text Text Text Text N/mm N/mm
7 Shell-Thin 1.4DL Combination 8.13 -15.34
15 Shell-Thin 1.4DL Combination -14.47 -0.36
15 Shell-Thin 1.4DL Combination -14.47 8.15
16 Shell-Thin 1.4DL Combination -14.4 -15.23
16 Shell-Thin 1.4DL Combination -14.4 -5.38
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
d = h – d’ - 1
2 𝐷
= 200 – 50 - 13
2
147
= 143,5 mm
Kemampuan beton menahan gaya geser
Vc = 1
6𝑥 √𝑓′𝑐 x b x d
= 1
6𝑥 √29,61 x 1000 x 143,5
= 130142 N
= 130,142 kN
Evaluasi penampang
Jika Vu ≤ 1
2 ɸ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu
Jika 1
2 ɸ Vc ≤ Vu ≤ ɸ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =
𝑏.𝑠
3 𝑓𝑦
Jika Vu > ɸ Vc maka perlu tulangan sengkang
Jika Vs > 1
2 ɸ √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar
Gaya Geser (Vu13) : 15,34 kN
Gaya Geser (Vu23) : 14,47 kN
Vu ≤ 1
2 ɸ Vc
15,34 ≤ 1
2 x 0,75 x 130,142
15,34 ≤ 48,803 (Terpenuhi)
148
b. Analisis Geser Pelat Setelah Overtoping
Lebar pelat (b) : 1000 mm
Tebal pelat (h) : 350 mm
Tebal selimut beton (d’) : 50 m
Diameter tulangan utama (D) : 13 mm
Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa
baja (fy) : 390 MPa
Reduksi Kekuatan Geser (ɸ) : 0,75 (SNI 2847-2013)
Gaya Geser (Vu13) : 56,12 N/mm
Gaya Geser (Vu23) : 62,16 N/mm
Tabel 5.24 Gaya Geser Pelat Kondisi 3
TABLE: Element Forces - Area Shells
Area ShellType OutputCase CaseType V13 V23
Text Text Text Text N/mm N/mm
15 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination 3.95 -56.12
37 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination -62.16 -9.893E-16
37 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination -62.16 1.468E-14
37 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination -62.16 1.378E-14
37 Shell-Thin 1.2D+1.6L Combination -62.16 2.373E-15
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
d = h – d’ - 1
2 𝐷
= 350 – 50 - 13
2
= 293,5 mm
149
Kemampuan beton menahan gaya geser
Vc = 1
6𝑥 √𝑓′𝑐 x b x d
= 1
6𝑥 √29,61 x 1000 x 293,5
= 266180 N
= 266,18 kN
Evaluasi penampang
Jika Vu ≤ 1
2 ɸ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu
Jika 1
2 ɸ Vc ≤ Vu ≤ ɸ Vc maka perlu sengkang minimum Av min =
𝑏.𝑠
3 𝑓𝑦
Jika Vu > ɸ Vc maka perlu tulangan sengkang
Jika Vs > 1
2 ɸ √𝑓′𝑐 b.d maka penampang harus diperbesar
Gaya Geser (Vu13) : 56,12 kN
Gaya Geser (Vu23) : 62,16 kN
Vu ≤ 1
2 ɸ Vc
62,16 ≤ 1
2 x 0,75 x 266,18
62,16 ≤ 99,817 (Terpenuhi)
Berdasarkan hitungan tersebut maka tulangan geser pada pelat telah aman untuk
digunakan.
150
5.4 Analisis Pile Cap
5.4.1 Pemodelan
Penyambungan antara ujung-ujung elemen struktur disatukan oleh pile cap.
Tipe-tipe pile cap pada dermaga TLS adalah pile cap tipe PC1, PC2, PC3 dan PC4.
Pemodelan dan analisis pile cap menggunakan program SAP2000. Beban yang
bekerja pada pile cap yaitu berat sendiri pile cap, berat sendiri balok dan berat pelat.
Beban pile cap disesuaikan dengan letak pile cap terhadap balok dermaga. Dimensi
pile cap dapat dilihat pada Tabel 5.27. Table beban pile cap dapat dilihat pada Tabel
5.28.
Tabel 5.25 Dimensi Pile Cap
Tipe Panjang Lebar Tebal
(m) (m) (m)
PC1 2.7 1.5 1.9
PC2 2.7 1.5 1.5
PC3 1.5 1.5 1.5
PC4 1.5 1.5 1.5
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
Tabel 5.26 Beban Pile Berdasarkan Joint Reaction Balok
TABLE: Joint Reactions
Tipe OutputCase F3
Text Ton
BC DL+LL 20.23
BX1 DL+LL 19.59
BX2 DL+LL 17.54
BY DL+LL 13.14
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Hasil ouput SAP2000 berupa besaran momen yang digunakan untuk
menganalisis kebutuhan tulangan pile cap dan besaran geser digunakan untuk
mengecek kemampuan pile dalam menahan gaya geser. Besaran nilai yang
digunakan dalam perhitungan adalah nilai maksimum. Nilai hasil maksimum dapat
dilihat dari warna yang dihasilkan sesuai dengan skala reaksi.
151
a. Pemodelan Pile Cap PC1
Gambar 5.32 Detail PC1
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
152
Gambar 5.33 Pemodelan PC1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Gambar 5.34 Perletakan Beban PC2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
153
Gambar 5.35 Bidang Momen Mu11 PC1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
154
Gambar 5.36 Bidang Momen Mu22 PC1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
155
Gambar 5.37 Bidang Geser Vu13 PC1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
156
Gambar 5.38 Bidang Geser Vu23 PC1
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
157
b. Pemodelan Pile Cap PC2
Gambar 5.39 Detail PC2
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
158
Gambar 5.40 Pemodelan PC2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Gambar 5.41 Perletakan Beban PC2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
159
Gambar 5.42 Bidang Momen Mu11 PC2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
160
Gambar 5.43 Bidang Momen Mu22 PC2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
161
Gambar 5.44 Bidang Geser Vu13 PC2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
162
Gambar 5.45 Bidang Geser Vu23 PC2
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
163
c. Pemodelan Pile Cap PC3
Gambar 5.46 Detail PC3
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
164
Gambar 5.47 Pemodelan PC3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Gambar 5.48 Perletakan Beban PC3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
165
Gambar 5.49 Bidang Momen Mu11 PC3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
166
Gambar 5.50 Bidang Momen Mu22 PC3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
167
Gambar 5.51 Bidang Geser V13 PC3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
168
Gambar 5.52 Bidang Geser V23 PC3
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
169
d. Pemodelan Pile Cap PC4
Gambar 5.53 Detail PC4
(Sumber: PT. PELINDO III, 2017)
170
Gambar 5.54 Pemodelan PC4
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Gambar 5.55 Perletakan Beban PC4
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
171
Gambar 5.56 Bidang Momen Mu11 PC4
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
172
Gambar 5.57 Bidang Momen Mu22 PC4
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
173
Gambar 5.58 Bidang Geser Vu13
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
174
Gambar 5.59 Bidang Geser Vu23 PC4
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
175
5.4.2 Analisis Tinggi Efektif Pile Cap
Untuk menghitung tinggi efektif (d) pile cap dilakukan berdasarkan geser satu
arah dan geser pons. Perhitungan geser pons bertujuan untuk menahan beban
terpusat yang terjadi. Bidang kritis untuk perhitungan geser pons dapat dianggap
tegak lurus bidang pelat yang terletak pada 0,5d dari keliling beban reaksi terpusat
tersebut, dimana d adalah tinggi efektif pelat. Berikut ini adalah contoh analisis
tinggi efektif untuk PC1:
Data Perencanaan:
Panjang pile cap (b) : 2700 mm
Lebar pile cap (l) : 1500 mm
Tinggi efektif (d) : 1800 mm
Diameter pondasi (D) : 910 mm
P : 4578,81 kN
fc : 30 MPa
Perhitungan geser pons
Vu Pons = Pu = 4578,81 ton
Keliling bidang kritis geser pons (bo):
bo = 2 (D + d) + 2 (D + d)
= 2 (910+1800) + 2 (910+1800)
= 4220 mm
ɸVc pons = 0,6 x 0,33 x √𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑
= 0,6 x 0,33 x √30 𝑥 4220 𝑥 1800
176
= 8,23 x106 N
= 8237,79 kN
Vu pons < ɸVc pons (Memenuhi)
Tabel 5.27 Rekapitulasi Geser Pons
Tipe ɸVc pons Vc pons
Keterangan kN kN
PC1 8237.79 4578.81 Aman
PC2 6103.51 4201.03 Aman
PC3 5526.56 3550.3 Aman
PC4 4919.25 2788.21 Aman
(Sumber: Hasil Perhitungan)
5.4.3 Analisis Penulangan Pile Cap Dermaga
Penulangan pile cap dihitung menggunakan metode momen ultimate yang
didasarkan pada besarnya momen yang terjadi akibat beban yang bekerja pada pile
cap. Perhitungan dilakukan untuk mengetahui kebutuhan tulangan yang diperlukan.
Gambar detail penulangan pile cap dapat dilihat pada Gambar 5.28, Gambar 5.35,
Gambar 5.42 dan 5.49. Berikut ini adalah contoh perhitungan pada pile cap PC1:
Data Perencanaan:
Panjang (b) : 1000 mm
Panjang total (B) : 2700 mm
Lebar (l) : 1000 mm
Lebar total (L) : 1500 mm
Tebal (h) : 1900 mm
Mu11 : 101,6934 kN.m/m’
Mu22 : 97,3085 kN.m/m’
Tebal selimut beton (d’) : 100 mm
177
Diameter tulangan utama (D) : 19 mm
Mutu Beton (f’c) : 29,61 MPa
Mutu Baja (fy) : 390 MPa
𝛽1 : 0,85
Ø : 0,9
Tabel 5.28 Momen Maksumum PC1
TABLE: Element Forces - Area Shells
Area ShellType OutputCase CaseType M11 M22
Text Text Text Text KN-m/m KN-m/m
6 Shell-Thick 1.2DL+1.6LL Combination 101.6934 -19.8594
206 Shell-Thick 1.2DL+1.6LL Combination 46,692 -97.3085
207 Shell-Thick 1.2DL+1.6LL Combination 39.6383 -64.346
207 Shell-Thick 1.2DL+1.6LL Combination 31.5318 -68.8506
(Sumber: Hasil Output SAP2000)
Perhitungan tinggi efektif beton
d = h – d’ - 1
2 𝐷
= 1900 – 100 - 19
2
= 1790,5 mm
D19 = 1
4𝜋 𝐷2
= 1
4𝑥 3,14 𝑥 192
= 283,385 mm2
27D17 = 27 x 283,385
= 7651,395 mm2
As = 7651,395 mm2
178
Sifat keruntuhan penampang dapat diketahui dengan membandingkan
jumlah luas tulangan tarik (As) dengan luas tulangan tarik balans (Asb). Evaluasi
keruntuhan penampang ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
As < Asb daktail
As > Asb getas
Perhitungan luas tulangan tarik balans menggunakan persamaan sebagai
berikut :
Asb = β1𝑓′𝑐
𝑓𝑦𝑏𝑑 (
510
600+𝑓𝑦)
= 0.85 x 29,61
390 𝑥 1000 𝑥 1790,5 (
510
600+390)
= 59525,36 mm2
7651,39 mm2 < 59525,36 mm2
As < Asb daktail
Tinggi balok desak
a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0.85 𝑓′𝑐 𝑏
= 7651,39 𝑥 3900
0.85 𝑥 29,61 𝑥1000
= 118,56 mm
Momen Lentur Penampang
Mucap = ø As fy (d - 𝑎
2)
= 0.9 x 7651,39 x 390 (1790,5 - 118,56
2)
= 4649429508 Nmm/mm
= 4649,42 kNm/m
ρmin = 1.4
𝑓𝑦=
1.4
390= 0.00359
ρb = 0.85𝑥𝛽1𝑥𝑓′𝑐
𝑓𝑦𝑥
600
600+𝑓𝑦
= 0.85𝑥0.85𝑥29,61
390𝑥
600
600+390
179
= 0,0332
ρmaks = 0.75𝑥ρb
= 0.75 x 0,0332
= 0,0249
Mn = 𝑀𝑢
ø
= 4649429508
0,9
= 5166032787 Nmm/mm
= 5,16 x 109 Nmm/mm
Rn = 𝑀𝑛
(𝐵.𝑑2)
= 5,16 x 109
(1000𝑥143,52)
= 1,61
m = 𝑓𝑦
0.85 𝑓′𝑐
= 390
0.85 𝑥 29,61
= 15,495
ρ = 1
𝑚𝑥(1 − √1 −
2.𝑚.𝑅𝑛
𝑓𝑦
= 1
15,495𝑥(1 − √1 −
2𝑥15,495x1,61
390
= 0,0042733
Ρmin < ρ < ρmaks
0,00359 < 0,0042733< 0,024934 (Terpenuhi)
Mu11desain : 101,693 kN.m/m’
Mu22desain : 97,308 kN.m/m’
Mucapasitas > Mudesain (Terpenuhi)
Digunakan tulangan 27D19 setiap meternya, dengan jarak tulangan
180
s =
1
4𝑥𝜋𝑥𝐷2𝑥𝐵
𝐴𝑠=
1
4𝑥𝜋𝑥192𝑥2700
7651,39= 100 diambil (D19-100)
Tabel 5.29 Rekapitulasi Penulangan Pile Cap TLS
Tipe Penulangan Keterangan
PC1 D19-100 Aman
PC2 D16-100 Aman
PC3 D19-80 Aman
PC4 D19-80 Aman
(Sumber:Hasil Perhitungan)
181
6 BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis desain ulang struktur perpanjangan dermaga
Terminal Log Semarang (TLS) menggunakan beton pracetak dapat disimpulkan
sebagai berikut:
a. Struktur dermaga Terminal Log Semarang (TLS) yang terdiri dari pondasi,
balok, pelat dan pile cap yang didesain ulang menggunakan metode
pelaksanaan beton pracetak tidak mengubah volume pekerjaan beton
konvensional (in situ) pada gambar kontrak dermaga TLS, volume pekerjaan
beton konvensional sama dengan volume beton pracetak;
b. Volume pekerjaan baru pile cap sebagai dudukan (konsol) balok pracetak
merupakan pekerjaan pengganti bekisting pada pekerjaan beton konvensional
(in situ);
c. Analisis desain ulang struktur perpanjangan dermaga TLS menggunakan
metode beton pracetak, seluruh komponen strukturnya telah aman terhadap
beban yang bekerja. Nilai kapasitas pondasi balok Crane sebesar 8233,502
kN dengan beban aksial sebesar 5022,178 kN sedangkan balok Non Crane
sebesar 7246,161 dengan beban aksial sebesar 3158,100 kN (Qall > P).
Komponen struktur pracetak yang terdiri dari balok, pelat dan pile cap telah
aman untuk digunakan.
182
6.2 Saran
Berdasarkan hasil desain ulang struktur perpanjangan dermaga Terminal
Log Semarang (TLS) disampaikan saran sebagai berikut:
a. Pada perencanaan elemen pracetak disarankan menggunakan bekisting baja
dan mutu beton yang tinggi agar lebih presisi dengan perencanaan dan beton
pracetak di pasang pada umur 14 hari. Penggunaan bekisting dari baja
dimaksudkan agar bekisting dapat digunakan berulang kali, mempunyai
volume yang stabil, rapat terhadap air sehingga tidak memungkinkan air
agregat keluar dari cetakan dan mempunyai daya lekat yang rendah dengan
beton serta mudah untuk dibersihkan;
b. Spesifikasi beton yang digunakan harus kuat terhadap pengaruh air laut, mutu
beton yang disarankan yaitu menggunakan mutu beton tinggi agar tekanan air
laut pada pori-pori beton semakin kecil karena kepadatan beton yang tinggi
mampu mengurangi kerusakan beton;
c. Pada perencanaan struktur dengan elemen pracetak memerlukan alat
pengangkut elemen pracetak dari lokasi produksi beton pracetak ke lokasi
pekerjaan proyek sehingga kondisi akses jalan harus baik mampu dilewati alat
tersebut dan ketersediaan alat pengangkut harus memadai.
183
2 DAFTAR PUSTAKA
Adi, R.Y., I. Nurhuda, Sukamta dan I. Fitriani..2014. Perilaku dan Kekuatan
Sambungan Kolom Pada Sistem Beton Pracetak.Jurnal Media Komunikasi
Teknik Sipil 20(1):1-8.
Allpile version 7. 2007. User’s Manual Volume 1 and 2. CivilTech Software,
Bellevue, WA, USA.
Andiyarto, H. T. 2006. Handout Pondasi Dalam 2 Pondasi Tiang Pancang.
Semarang: Universitas Negeri Semarang.
Das, B. M. 2007. Principle of Foundation Engineering. Stamford USA: Athena
Thomas.
Dewobroto, W. 2005. Aplikasi Rekasyasa Konstruksi dengan Visual Basic 6.0.
Jakarta.
Dinas Perindustrian dan Perdagangan Jawa Tengah. 2014. Perkembangan Ekspor.
Semarang.
Dispohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton Bertulang. PT. Gramedia Pustaka
Utama. Jakarta: PT. Elex Media Komutindo.
Erviano, Wulfram I. 2006. Eksplorasi Teknologi dalam Proyek Konstruksi.
Yogyakarta: CV. Andi Offset.
Hardiyatmo, H.C. 2001. Teknik Fondasi II. Yogyakarta: UGM.
Hardiyatmo, H.C. 2011. Analisis dan Perancangan Fondasi. Yogyakarta: Gadjah
Mada University Press.
Kramadibrata, Soedjono. 2002. Perencanaan Pelabuhan. Bandung:ITB.
Parastesh, H., I. Hajirasouliha dan R. Ramezani .2014. A New Ductile Moment-
Resisting Connection For Precast Concrete Frames In Seismic Regions: An
Experimental Investigation.Inggris: The University of Sheffield.
Sugito. 2007. Modul SAP2000 15.0 Analisis 3D Statik & Dinamik
.
184
Satria, A.Y., D.N. Fattah.2013.Evaluasi Geoteknik dan Struktur pada Dermaga
Eksisting Terminal log Semarang. Semarang: Universitas Diponogoro.
SNI. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung Dan Non Gedung (SNI 1726:2012). Jakarta: BSN.
SNI. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 03-
2847:2013). Jakarta: BSN.
Sugianto, H., D. Irawan dan D. Iranata.2013.Optimasi Perencanaan Dermaga
Sistem Pracetak dengan Berbagai Modul Dimensi Pelat Lantai(Studi
Kasus Lantai Dermaga PT. Petrokimia Gresik). Surabaya: Institut
Teknologi Surabaya
Sulistiadi, Hotma Prawoto. Teknik Pembesian Kolom Beton. Yogyakarta: DTS SV
UGM.
Triatmodjo, B. 1996. Pelabuhan. Yogyakarta: Beta Offset.
Wahyudi, H. dan H.D.Hanggoro. 2010. Perencanaan Struktur Gedung BPS
Provinsi Jawa Tengah Menggunakan Struktur Beton Pracetak (Design of
Strukture of BPSBuilding Central Java Province Using Precast Concrete).
Semarang: Universitas Diponegoro