Tito Ikrar Setiawan

16
PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA GRESIK (PERSERO) JURNAL ILMIAH Diajukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik (S. T.) Disusun Oleh : TITO IKRAR SETIAWAN NIM. 0910640073-64 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN MALANG 2014

Transcript of Tito Ikrar Setiawan

Page 1: Tito Ikrar Setiawan

PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA

GRESIK (PERSERO)

JURNAL ILMIAH

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik (S. T.)

Disusun Oleh :

TITO IKRAR SETIAWAN

NIM. 0910640073-64

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN

MALANG

2014

Page 2: Tito Ikrar Setiawan

LEMBAR PERSETUJUAN

PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA

GRESIK (PERSERO)

JURNAL ILMIAH

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.)

Disusun Oleh :

TITO IKRAR SETIAWAN

NIM. 0910640073-64

Menyetujui :

Dosen Pembimbing I

Dr. Very Dermawan, ST., MT.

NIP. 19730217 199903 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Suwanto Marsudi, MS.

NIP. 19611203 198603 1 004

Page 3: Tito Ikrar Setiawan

PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA

GRESIK (PERSERO)

Tito Ikrar Setiawan

1, Very Dermawan

2, Suwanto Marsudi

2

1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

E-mail: [email protected]

ABSTRAK

PT. Petrokimia Gresik (Persero) adalah pabrik pupuk yang terletak di Kabupaten

Gresik, Jawa Timur. Perusahaan ini memiliki fasilitas pelabuhan sendiri, atau pelabuhan

TUKS (Terminal Untuk Kepentingan Sendiri).

Studi ini bertujuan untuk merencanakan dermaga TUKS baru agar mampu menga-

komodir kebutuhan arus barang berupa bongkar muat dan pengiriman yang semakin me-

ningkat dari tahun ke tahun.

Perencanaan dermaga TUKS baru ini dimulai dengan pembangkitan gelombang

oleh angin dengan metode JONSWAP. Dari dasar pemilihan tinggi gelombang tersebut

kemudian didapatkan tinggi gelombang pecah (Hb). Selanjutnya dipergunakan untuk

menghitung elevasi dermaga.

Berdasarkan hasil perhitungan, elevasi dermaga adalah +8,118 m, panjang 430 m,

serta lebar 40 m. Pondasi menggunakan pondasi tiang pancang dengan ukuran pondasi 0,4

x 0,4 m. Untuk perhitungan rencana anggaran biaya (RAB) yaitu sebesar Rp.

91.661.803.836,27.

Kata kunci: dermaga TUKS, gelombang pecah, uji SPT, pondasi tiang pancang

ABSTRACT

PT. Petrokimia Gresik (Persero) is a fertilizer factory which is located in Gresik

Regency, East Java. This factory has their own private harbor, also known as TUKS

harbour.

This study aims to design the new TUKS port so it can accommodate the demand of

goods circulation in the form of loading and packaging activity which increase by years.

The planning of this new TUKS port starts with analyzing the wave formed by wind

with JONSWAP method. From that step, the height of breaking waves (Hb) is obtained.

Which, Hb is used to determine the elevation of port.

Based on the calculation, the elevation of port is +8,118 m, 430 m length, and 40 m

width. This structure is using pile foundation, 0,4 x 0,4 m. And the cost to build this port is

Rp. 91.661.803.836,27.

Keywords: TUKS port, breaking waves, Standard Penetration Test, pile foundation

Page 4: Tito Ikrar Setiawan

1. PENDAHULUAN

PT. Petrokimia Gresik (Persero)

adalah pabrik pupuk berstatus Badan Us-

aha Milik Negara (BUMN) yang terletak

di Kabupaten Gresik Provinsi Jawa

Timur. Perusahaan ini mempunyai fasi-

litas berupa pelabuhan khusus agar yang

dikelola sendiri atau biasa disebut TUKS

(Terminal Untuk Kepentingan Sendiri).

PT. Petrokimia Gresik (Persero)

adalah perusahaan besar berskala nasion-

al yang di tahun tahun mendatang produ-

ksinya akan terus bertambah. Pelabuhan

TUKS, dalam hal ini sebagai salah satu

fasilitas penunjang yang sangat penting

keberadaannya yang dimiliki saat ini di-

rasa kemampuannya kurang untuk me-

ngakomodir kebutuhan bongkar muat d-

an pengiriman arus barang yang ada.

Berdasarkan permasalahan di at-

as perlu dilakukan tindakan untuk meng-

atasinya. Penanganan yang dilakukan ad-

alah dengan merencanakan pembangu-

nan dermaga TUKS baru.

Diharapkan permasalahan yang

muncul dimasa mendatang berupa tidak

mampunya pelabuhan mengatasi pening-

katan aktivitas arus barang yang masuk

dapat tertanggulangi dengan perencana-

an pembangunan dermaga TUKS baru

ini.

Gambar 1. Layout Eksisting Dermaga

dan Rencana Dermaga Baru

Sumber: Proyek Rencana Pengembangan

Reklamasi dan Pelabuhan PT.

Petrokimia Gresik (Persero)

2. BAHAN DAN METODE

Pada studi ini menggunakan bahan

berupa data yaitu berupa data angin, pa-

sang surut, pemanasan global, nilai uji N

SPT dan data teknis Dermaga TUKS (T-

erminal Untuk Kepentingan Sendiri),

PT. Petrokimia Gresik (Persero). Dima-

na jenis data yang digunakan pada das-

arnya menggambarkan karakteristik dari

perairan Gresik, tempat direncanakannya

dermaga TUKS baru itu sendiri.

Dalam penyelesaian studi ini digu-

nakan metode pengerjaan dengan cara

analisis perhitungan secara analitik un-

tuk perhitungan pembangkitan gelomba-

ng oleh angin, deformasi gelombang, re-

ncana elevasi bangunan, analisis pembe-

banan, dan pondasi tiang pada konstru-

ksi dermaga TUKS baru PT. Petrokimia

Gresik (Persero).

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembangkitan Gelombang

Data kecepatan angin yang didapat

berupa data angin observasi dalam knot

dikoreksi terlebih dahulu terhadap eleva-

si, pengaruh suhu di darat dan di laut, se-

rta faktor lokasi observasi. Berikut cont-

oh perhitungan koreksi kecepatan angin

yang dianalisis untuk data angin 1 Janua-

ri 2002:

Kecepatan angin (tercepat) : 8 knot

Arah angin : 315o Barat Laut

Elevasi anemometer : +14 m Lapangan

Udara Juanda Surabaya

Perbedaan suhu darat dan laut: ΔT = Ta -

Ts ≈ 0o C

Karena data angin yang ada memi-

liki satuan knot maka perlu dikonversi

terlebih dahulu dalam satuan metrik (m/-

detik). Satu satuan knot sama dengan

0,5144 m/detik.

U = 8 x 0,5144 = 4,116 m/detik

Berikutnya dilakukan koreksi ele-

vasi jika data angin observasi diambil

pada elevasi di luar dari 10 m di atas per-

mukaan laut. Karena ΔT ≈ 0o

C, maka

(CEM, 2008:II-2-11):

elevasikoreksikoefisien

UU 14

10

Page 5: Tito Ikrar Setiawan

024,1

116,410 U = 4,020 m/detik

Lokasi pengamatan kecepatan ang-

in juga berpengaruh terhadap kecepatan

angin yang didapat. Dengan pengamatan

yang dilaksanakan di darat maka dila-

kukan koreksi nilai RL, sehingga kecepa-

tan angin disesuaikan menjadi kecepatan

angin di atas laut. Perbedaan suhu di da-

rat dan laut menentukan kondisi lapis ba-

tas atmosfer sehingga memerlukan kore-

ksi stabilitas.

RL = 1,545

RT = 1

Maka kecepatan angin terkoreksi:

U = U10 x RL x RT

U = 4,020 x 1,545 x 1 = 6,211

m/detik

Selanjutnya adalah perhitungan

fetch efektif berdasarkan peta perairan

lokasi dan sekitarnya. Panjang fetch diu-

kur dari titik pengamatan dengan in-

terval 5o dengan jumlah pengukuran tiap

arah mata angin tersebut meliputi pe-

ngukuran pengukuran dalam wilayah pe-

ngaruh fetch (22,5o searah jarum jam dan

22,5o berlawanan arah jarum jam). Ber-

dasarkan hasil perhitungan didapatkan

fetch efektif untuk daerah Perairan Gre-

sik dengan arah angin utara, timur laut,

barat laut, timur . Dari hasil perhitungan

fetch efektif didapat panjang fetch yang

terbentuk untuk tiap arah mata angin

yang diberikan pada Tabel 1 (Yuwono,

1992:I-18):.

Tabel 1. Rekapitulasi hasil perhitungan

fetch efektif

Arah Feff

(km)

Utara U 53.431

Timur Laut TL 7.426

Barat Laut BL 1.428

Timur B 0.887

Sumber:Perhitungan Data kecepatan angin selama 10

tahun (2002 – 2011) diklasifikasikan da-

lam enam kelas dengan interval 2 m/det-

ik berdasarkan arah anginnya. Kemudian

dilakukan prosentase kejadian untuk tiap

arah mata angin selama 10 tahun terse-

but. Setelah dihitung distribusi kejadian

tiap interval kelas dan arah mata angin

kemudian digambar sebagai mawar ang-

in.

Tabel 2. Distribusi prosentase kejadian

angin perairan Gresik (2002-2011)

Sumber: Perhitungan

Gambar 2. Mawar Angin

Sumber: Perhitungan

Tabel 3. Distribusi prosentase tinggi gel-

ombang di belakang eksisting dermaga

PT. Petrokimia Gresik (Persero) (2002-

2011)

Page 6: Tito Ikrar Setiawan

Gambar 2. Mawar Gelombang

Sumber: Perhitungan

Untuk keperluan perencanaan ba-

ngunan pantai maka harus dipilih tinggi

gelombang yang cukup memadai untuk

tujuan tertentu yang telah ditetapkan.

Dalam memprediksi gelombang dengan

periode ulang tertentu digunakan dua

metode distribusi yaitu distribusi Gum-

bel (Fisher-Tippet Tipe I) dan distribusi

Weibull. Pendekatan yang dilakukan ad-

alah mencoba dua metode tersebut un-

tuk data yang tersedia dan kemudian di-

pilih yang memberikan hasil terbaik.

Tahapan perhitungan yang dilaku-

kan adalah sebagai berikut:

Page 7: Tito Ikrar Setiawan

Gambar 3. Mawar Gelombang

Sumber: Perhitungan

Untuk keperluan perencanaan ba-

ngunan pantai maka harus dipilih tinggi

gelombang yang cukup memadai untuk

tujuan tertentu yang telah ditetapkan.

Dalam memprediksi gelombang dengan

periode ulang tertentu digunakan dua

metode distribusi yaitu distribusi Gum-

bel (Fisher-Tippet Tipe I) dan distribusi

Weibull. Pendekatan yang dilakukan ad-

alah mencoba dua metode tersebut un-

tuk data yang tersedia dan kemudian di-

pilih yang memberikan hasil terbaik.

Tahapan perhitungan yang dilaku-

kan adalah sebagai berikut:

1. Dari hasil pembangkitan gelombang

dari Januari 2002 – Desember 2011

dipilih tinggi gelombang signifikan

tahunan tiap arah mata angin sesuai

fetch, sehingga didapatkan tinggi ge-

lombang signifikan tahunan sebany-

ak 10 tahun.

2. Untuk analisis Fisher-Tippet Type I

dan Weibull data diurutkan dari ting-

gi gelombang terbesar hingga terke-

cil.

3. Mencari probabilitas ditetapkan un-

tuk setiap tinggi gelombang.

4. Parameter A dan B yang dihitung da-

ri metode kuadrat terkecil untuk seti-

ap tipe distribusi yang digunakan.

5. Menghitung tinggi gelombang sig-

nifikan untuk berbagai periode ulang.

6. Perkiraan interval keyakinan

Tabel 4. Gelombang dengan periode

tertentu metode Fisher-Tippet I

Tabel 5. Perhitungan kesalahan absolut

rerata No. Tahun Hsm Ĥsm FT-1Ĥsm WeibullKA FT-1 (%)KA Weibull (%)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

1 2003 1.961 2.273 2.277 15.913 16.115

2 2002 1.663 1.811 1.661 8.880 0.106

3 2005 1.663 1.573 1.412 5.426 15.101

4 2007 1.663 1.403 1.263 15.643 24.052

5 2008 1.663 1.264 1.161 23.973 30.167

6 2006 1.589 1.142 1.087 28.146 31.589

7 2004 1.130 1.026 1.031 9.217 8.776

8 2010 0.592 0.908 0.988 53.423 66.829

9 2009 0.480 0.776 0.955 61.741 98.876

10 2011 0.361 0.589 0.930 63.182 157.734

28.554 44.934

Sumber: Perhitungan

Kesalahan Absolut Rerata (%)

Tabel 6. Rekapitulasi perhitungan tinggi

gelombang tiap arah mata angin dengan

berbagai periode ulang dengan metode

Fisher Tippet I

Hsr Hsr Hsr Hsr

UtaraTimur

LautTimur

Barat

Laut

(tahun) (m) (m) (m) (m)

2 0.691 0.494 0.239 0.264

5 1.372 0.585 0.306 0.321

10 1.823 0.645 0.350 0.358

25 2.393 0.721 0.406 0.406

50 2.816 0.778 0.448 0.441

100 3.236 0.834 0.489 0.476

Sumber: Perhitungan

Periode

Ulang

Analisis Gelombang Pecah

Perhitungan gelombang pecah ber-

dasarkan pada tinggi gelombang signifi-

kan dengan kala ulang rencana dari pem-

bangkitan data angin. Berikut ini adalah

contoh perhitungan untuk gelombang da-

tang dari arah utara di belakang dermaga

eksisting.

Kala ulang = 50 tahun

Kemiringan pantai = 1 : 10 Ho = 2,816 m

Page 8: Tito Ikrar Setiawan

To = 10,506 m

KR = 0,950

H’0 = KR H0

= 0,950 x 2,816

= 2,676 m H’0/gT

2= 2,676/(9,81 x 10,506

2)

= 0,002

Dari grafik untuk nilai tersebut dan m =

1 : 10 = 0,1 didapat: Hb/H’0 = 1,625

Hb = 1,625 x 2,676

= 4,349 m

Hb/gT2

= 4,349/(9,81 x 10,5062)

= 0,004

Dari grafik untuk nilai tersebut dan m =

0,1 didapat:

db/Hb = 0,820

db = 0,820 x 4,349

= 3,566 m

Jadi tinggi dan kedalaman gelom-

bang pecah untuk gelombang kala ulang

50 tahun adalah Hb = 4,349 m dan db =

3,566 m

Perhitungan selanjutnya dapat dili-

hat pada tabel berikut:

Tabel 7. Perhitungan gelombang pecah arah utara di belakang dermaga eksisting

Tr (tahun) H0 (m) T0 m Kr H'0 (m) H'0/gT2

Hb/H'0 Hb (m) Hb/gT2

db/Hb db (m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2 0.691 2.579 0.100 1.001 0.691 0.011 1.100 0.761 0.012 1.150 0.875

5 1.372 5.121 0.100 0.989 1.357 0.005 1.300 1.765 0.007 0.920 1.623

10 1.823 6.803 0.100 0.972 1.771 0.004 1.375 2.436 0.005 0.860 2.095

25 2.393 8.929 0.100 0.957 2.291 0.003 1.475 3.379 0.004 0.820 2.771

50 2.816 10.506 0.100 0.950 2.676 0.002 1.625 4.349 0.004 0.820 3.566

100 3.236 12.072 0.100 0.946 3.060 0.002 1.625 4.973 0.003 0.805 4.003

Sumber: Perhitungan

Page 9: Tito Ikrar Setiawan

To = 10,506 m

KR = 0,950

H’0 = KR H0

= 0,950 x 2,816

= 2,676 m H’0/gT

2= 2,676/(9,81 x 10,506

2)

= 0,002

Dari grafik untuk nilai tersebut dan m =

1 : 10 = 0,1 didapat: Hb/H’0 = 1,625

Hb = 1,625 x 2,676

= 4,349 m

Hb/gT2

= 4,349/(9,81 x 10,5062)

= 0,004

Dari grafik untuk nilai tersebut dan m =

0,1 didapat:

db/Hb = 0,820

db = 0,820 x 4,349

= 3,566 m

Jadi tinggi dan kedalaman gelom-

bang pecah untuk gelombang kala ulang

50 tahun adalah Hb = 4,349 m dan db =

3,566 m

Perhitungan selanjutnya dapat dili-

hat pada tabel berikut: Tabel 7. Perhitungan Gelombang Pecah

Arah Utara

Elevasi Bangunan Rencana

Muka air laut rencana (Design

Water Level-DWL) adalah muka air la-

ut pada kondisi tinggi, dimana elevasi i-

ni dipergunakan sebagai referensi untuk

menentukan elevasi bangunan. Muka a-

ir laut rencana diperhitungkan terhadap

pasang surut, wave set-up, badai, pema-

nasan global, dan tsunami.

a. Perhitungan wave set-up:

Hb = 4,349 m

T = 10,506 dt

Perhitungan:

Sw = 0,19 HbgT

Hb

5,0

2)

)((28,21

Sw = 0,19 349,4))506,1081,9(

349,4(28,21 5,0

2

x

= 0,679 m

b. Pemanasan Global

Perkiraan tinggi pemanasan global

untuk 50 tahun ke depan adalah 0,39 m.

c. Pasang surut

Untuk pasang surut air laut digu-

nakan HHWL atau muka air pasang ter-

tinggi yang diperoleh dari pencatatan

yaitu sebesar 22 dm atau 2,2 m

Muka air laut rencana dapat diten-

tukan dengan menggunakan persamaan

berikut:

DWL = HHWL + Sw + SLR + Tinggi

jagaan + H gelombang pecah

= 2,2 + 0,679 + 0,39+0,5+4,349

DWL = + 8,118 m

Dimensi Rencana

Dari hasil perhitungan tinggi gelo-

mbang di lokasi rencana dibangunnya

dermaga serta dari data kapal terbesar

yang direncanakan akan menggunakan

jasa dermaga baru tersebut maka dire-

ncanakanlah dermaga TUKS baru PT.

Petrokimia Gresik (Persero) dengan ta-

hapan perencanaan sebagai berikut.

a. Lebar Alur

Lebar alur digunakan untuk me-

nentukan jarak dermaga TUKS baru de-

ngan dermaga TUKS eksisting alur di-

rencanakan untuk dapat dilalui untuk ol-

eh dua kapal. Lebar maksimum kapal

25.000 DWT diperkirakan sebesar 25,5

m. Perhitungan lebar alur pelayaran dila-

kukan sebagai berikut:

Lebar alur = 1,5B1 + 1,8B1 + 1B1 + 1,8B2

+ 1,5B2

Lebar alur = 1,5 x 25,5 + 1,8 x 25,5 +

1 x 25,5 + 1,8 x 25,5 +

1,5 x 25,5

Lebar alur = 193,800 m

dengan:

Page 10: Tito Ikrar Setiawan

599,3411434,0654,1)81,92

15,0000.42(

2

x

B = lebar kapal maksimum

(digunakan B = 25,5 m)

b. Panjang dermaga

Dermaga TUKS baru ini direnca-

nakan dapat disandari oleh dua buah ka-

pal dengan tonase maksimal 25.000 D-

WT. Kapal dengan berat tersebut me-

miliki panjang 181 m.

Lp = n Loa + (n-1) 15,00 + 50,00

= 2 x 181 + (2-1) 15,00 + 50,00

= 427 ≈ 430 m

dengan:

Lp = panjang dermaga

n = jumlah kapal yang direncanakan

sandar

Loa = panjang kapal

c. Lebar dermaga

Lebar dermaga TUKS direncana-

kan dengan mempertimbangkan kebu-

tuhan, yaitu perlengkapan apa saja yang

akan diletakkan diatas dermaga. Dengan

perincian:

- Lebar apron depan = 3 m

- Lebar Crane = 15 m

- Lebar apron belakang = 3 m

- Lebar tempat bongkar muat = 11 m

- Lebar jalan = 8 m

Maka lebar dermaga adalah sebagai beri-

kut:

Lebar dermaga = 3 + 15 + 3 + 11 + 8

= 40 m

Analisis Pembebanan

Perhitungan stabilitas bangunan

dilakukan dengan kondisi gaya-gaya

yang bekerja pada bangunan.

a. Beban Vertikal

- Beban Mati (DL)

Beton bertulang = 2,4 t/m3

Dimensi plat = 40 x 0,5 m

Dimensi balok (memanjang dan

melintang) = 0,5 x 0,8 m

Sehingga berat sendiri konstruksi

dermaga adalah sebagai berikut:

berat plat: 0,5 x 40 x 2,4 = 48,0 t/m2

berat balok memanjang: 0,50 x 0,80

x 2,4 = 0,96 t/m2

berat balok melintang: 0,50 x 0,80 x

2,4 = 0,96 t/m2

- Beban Hidup Merata

Beban merata akibat muatan (be-

ban pangkalan), diambil untuk keadaan

normal, qp = 3 t/m2

- Beban Vertikal Tarikan Kapal

Beban vertikal tarikan kapal ada-

lah setengah dari beban horisontal tari-

kan kapal. Untuk kapal dengan tonase

25.000 DWT, memiliki beban horisontal

tarikan kapal 150 ton. Maka untuk beban

vertikalnya adalah: (150 x 0.5) = 75 ton

- Beban Hidup Terpusat

Beban hidup terpusat berasal dari

fasilitas yang beroperasi diatas dermaga.

Fasilitas bongkar muat yang diperkira-

kan beroperasi diatas dermaga adalah se-

bagai berikut:

Peti Kemas, dengan beban maksi-

mum: 80 ton

Crane, dengan beban maksimum:

720 ton

b. Beban Horizontal

- Gaya Benturan Kapal

Gaya benturan kapal direncana-

kan berdasar kecepatan bertambat kapal,

untuk kapal dengan DWT 25.000 ton,

maka W = 42.000 ton, serta v = 0.15

m/s. Energi tumbukan dapat dihitung de-

ngan persamaan berikut ini :

SCEH CCCCg

VWEf ...).

2.(

2

dengan :

W = (berat) kapal = 42.000 ton

CH = koefisien massa = 1,654

CE = koefisien eksentrisitas

= 1 + ))/(( 2rlL

L

CE = 0,434

CC = koefisien konfigurasi

= 1 (untuk jetty, open pier)

CS = koefisien softness

= 1 (kapal baja)

V = kecepatan kapal pada saat me-

rapat

= 0,15 m/s

Jadi,

Ef =

tm )

Page 11: Tito Ikrar Setiawan

Letak Titik O

O

- Gaya Tarikan Kapal Pada Dermaga

Untuk dapat melayani kapal de-

ngan bobot mati 25.000 DWT maka bo-

ulder yang harus dipakai adalah boulder

dengan gaya tarik sebesar 150 ton.

- Gaya Akibat Arus

Arah arus dominan terjadi pada

arah timur utara dengan kecepatan arus

0,15 m/s. Sehingga gaya arus yang ter-

jadi membentuk sudut 240 terhadap sum-

bu memanjang kapal. Tetapi dalam per-

hitungan gaya arus ini diambil kondisi

yang paling kritis yaitu tegak lurus (900)

terhadap sumbu memanjang kapal. Per-

hitungan tekanan arus menggunakan per-

samaan seperti di bawah ini:

g

VACP C

CCCC2

...

2

dengan:

γC = berat jenis air laut = 1,025 t/m3

AC = luasan kapal dibawah air (panjang

kapal x draft kapal)

VC = kecepatan arus = 0,15 m/s

( V cos 240 = 0,15 x cos 24

0 = 0,137

m/s )

CC = koefisien arus = 1,25

(karena arus tegak lurus sumbu meman-

jang kapal)

g = percepatan gravitasi = 9,81 m/s2

Maka PC = 1,25 x 1,025 x 1828,1 x

)81,92

137,0(

2

x = 2,396 t

- Gaya Akibat Angin

Angin yang berhembus ke badan

kapal yang ditambatkan akan menyebab-

kan gerakan kapal yang bisa menimbul-

kan gaya pada dermaga. Pada lokasi di-

bangunnya dermaga, frekuensi angin ter-

tinggi yang berhembus adalah 40 knot

atau 17,867 m/s. Perhitungan tekanan ar-

us menggunakan rumus seperti di bawah

ini:

Rw = 1,1 Qa Aw

dengan:

Rw = gaya akibat angin (kg)

V = kecepatan angin (m/s)

= 17,867 m/s

Qa = tekanan angin (kg/m2)

= 0,063 V2

= 0,063 x 17,8672

= 20,111 kg/m2

Aw = proyeksi bidang yang tertiup

angin (m2)

= panjang kapal x tinggi kapal

= 181 x 11.3

= 2045,3 m2

maka:

Rw = 1,1 x 20,111 x 2045,3

= 45245,87 kg

= 45,24587 ton

Perhitungan Momen

Untuk merencanakan tiang pan-

cang pendukung dermaga dihitung gaya-

gaya vertikal dan horisontal serta momen

gaya terhadap titik tengah pada sisi dasar

dermaga (titik O).

Gambar 4. Letak Titik O

Sumber: Perhitungan

Dalam perencanaan dermaga TU-

KS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero)

ini, untuk momen akibat berat sendiri di-

gunakan perhitungan momen pada balok

memanjang, balok melintang dan juga

plat serta beban merata. Yang perhitu-

ngannya ditabelkan dalam tabel berikut:

Jadi, dari hasil perhitungan didapat:

Σ H = 0,909 t

Σ V = 45397,161 t

Σ M = 4656,425 tm

Page 12: Tito Ikrar Setiawan

Perhitungan Pondasi Tiang Pancang

Jumlah tiang yang mendukung

dermaga adalah 252 buah untuk tiap 215

m panjang (Sardjono, 1996:53).

Absis tiang-tiang:

Σx2 = (0

2) + 2 x (6

2) + 2 x (12

2) + 2 x

(182)

= 1008 m2 tiang

Ordinat tiang-tiang:

Σy2 = 2 x (105

2) + 2 x (99

2) + 2 x

(932) + 2 x (87

2) + 2 x (81

2) + 2 x (75

2) +

2 x (692) + 2 x (63

2) + 2 x (57

2) + 2 x

(512) + 2 x (45

2) + 2 x (39

2) + 2 x

(332) + 2 x (27

2) + 2 x (21

2) + 2 x (15

2)

+ 2 x (92) + 2 x (3

2)

= 139860 m2 tiang

n = 252 buah

nx = 7 buah,

dan ny = 36 buah

Gaya vertikal yang bekerja pada

tiap tiang dihitung dengan rumus berikut

ini:

p = 22 .. ynx

My

xny

Mx

n

V

Dengan contoh perhitungan sepe-

rti dibawah ini:

pA1 =

)139860(7

)105(425,4656

)1008(36

)18(425,4656

252

161,45397

= 181,958 ton

Sedangkan gaya horisontal yang

bekerja pada tiap tiang dihitung dengan

menggunakan rumus berikut:

T = H/n

= 0,909/252

= 0,004 t

Adapun perhitungan kekuatan

bahan tiang sebagai berikut (sesuai spe-

sifikasi yang dikeluarkan oleh Beteng

Jaya Pile) (Sardjono, 1991: 32):

ukuran tiang = 0,4 x 0,4 m

berat (Wp) = 384 kg/m

= 0,384 ton/m

f’c = 40 MPa

= 400 kg/cm2

σ bahan = 0,3375 x f’c

= 0,3375 x 400 kg/cm2

= 135 kg/cm2

A tiang = d2

= 0,402

= 0,16 m2

= 1600 cm2

P tiang = σ bahan x A tiang

= 135 x 1600

= 216000 kg = 216 ton

Syarat, pmax < Ptiang. Dalam perhi-

tungan didapat p yang paling maksimal

ada pada tiang pA36 yakni 182,957 ton.

Oleh karena tiang dengan ukuran 0,4 m

x 0,4 m sudah memenuhi angka aman,

maka 182,957 < 216 ton ...........OK

Kapasitas ultimit tiang dapat dih-

itung secara empiris dari nilai N hasil uji

SPT. Digunakan rumus Meyerhof (1956)

sebagai berikut:

a. Daya dukung ultimit tiang (Qu)

Qu = 4 Nb Ab + 1/50 N As

dengan:

Nb = Nilai N dari uji SPT pada tanah

di sekitar dasar tiang

N = Nilai N rata-rata uji SPT di

sepanjang tiang

As = Luas selimut tiang (ft2)

Ab = Luas dasar tiang (ft2)

maka:

Qu = (4 x 80 x 1,721) + (1/50 x 33 x

303,828)

= 751,246 ton

Dengan menggunakan factor aman

F = 3, diperoleh kapasitas dukung ijin ti-

ang:

Qu = 751,246/3

= 250,415 ton

Oleh karena Qu > Ptiang, yaitu

250,415 ton > 216 ton maka AMAN.

b. Gaya tarik (Pull Out Force)

Perhitungan gaya geser dinding

tiang adalah sebagai berikut (Sosrodars-

ono, 1988:102):

Qs = U li fi

dengan:

U = keliling tiang (m)

fi = intensitas gaya geser dinding

tiang. Digunakan N/5 dengan N adalah

harga rata-rata N sepanjang tiang.

li = ketebalan lapisan tanah (m)

maka:

Page 13: Tito Ikrar Setiawan

fi = N/5

= 33/5

= 6,6

U = 4d

= 4 x 0,4

= 1,6 m

li = 8,819 m

Qs = 6,6 x 1,6 x 8,819

= 93,129 ton

Kapasitas tarik ijin tiang dengan

mengambil faktor aman F=3:

Qt = (Qs+Wp)/3

= (93,129+6,774)/3

= 33,301 ton

Kapasitas dukung kelompok tia-

ng dihitung berdasarkan Kapasitas duku-

ng ijin berdasarkan tiang tunggal, deng-

an data sebagai berikut:

d = 0,4 m (panjang sisi tiang)

s = 6 m (jarak antar tiang)

θ = s

darctan =

6

4,0arctan

= 3,814

m = 7 (jumlah baris tiang)

n = 252 (total keseluruhan tiang)

Maka efisiensi (Eg)

Eg =

mn

nmmn

90

111

=

252790

2521771252814,31

= 0,921

Kapasitas dukung kelompok tiang

ijin

Qdukung = Eg n Qa

= 0,921 x 252 x 140,611

= 32634,688 ton

Perhitungan daya dukung tiang

Qbeban = 182,957 ton (beban terbesar

yang membebani tiang)

Qdukung> Qbeban ….. AMAN

Perhitungan defleksi tiang dibe-

rikan dalam Metode Broms.

Diketahui dari data tiang pancang

yang digunakan:

Ep = 4700

= 4700

= 29725,41 MPa

= 297254,1 kg/cm2

= 29725410 kN/m2

Panjang sisi(s) = 0,4 m

Maka bisa dihitung defleksi tiang

sebagai berikut:

Ip = 12

4s=

12

4,0 4

= 0,002133 m4

EpIp = 29725410 x 0,002133

= 63404,299 kNm2

nh = 11779

L = 17,641 m

α = 5

1

pp

h

IE

n=

5

1

299,63404

11779

= 0,714

αL = 0,714 x 17,641

= 12,596 karena αL > 4

dianggap tiang panjang

e = 0

H = 0,004 ton = 0,039 kN

yo = 5/25/3

93,0

pph IEn

H

= 5/25/3

299,6340411779

039,093,0

= 0,00000157 m

= 0,00157 mm

Penurunan tiang tunggal dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut:

I = Io. Rk. Rb. Rμ

dengan:

Q = 182,957 ton

= 1794,808 kN

d = 0,40 m

Es = 1,5.105 kN/m

2

Ep = 2,973.107 kN/m

2

μ = 0,30 (Tabel 2.15)

1. Io (Faktor pengaruh penurunan untuk

tiang yang tidak mudah mampat dalam

massa semi tak terhingga)

dengan:

db = panjang sisi dasar tiang

= 0,40 m

Page 14: Tito Ikrar Setiawan

d = panjang sisi kepala tiang

= 0,40 m

L = panjang tiang

= 17,641 m

db /d = 0,40/0,40

= 1

L/d = 17,641/0,40

= 44,1025

Didapatkan nilai Io = 0,049

2. Rk (faktor reduksi kemudah ma-

mpatan tiang)

dengan:

= = = 1

K =

=

= 198,2

Didapatkan nilai Rk = 2,6

3. Rb (faktor koreksi untuk ke-

kakuan lapisan pendukung)

dengan:

K = 198,2

L/d = 44,1025

Es = Modulus elastis tanah

disekitar tiang

= 1,5.105

kN/m2

Eb = Modulus elastis tanah

pada dasar tiang

= 2.107 kN/m

2

Eb/Es =2.107 /1,5.10

5

= 133,333

Didapatkan nilai Rb = 0,97

4. Rμ (faktor koreksi angka

Poisson μ)

dengan:

μ = 0,30

K = 198,2

Didapatkan nilai Rμ = 0,94

Penurunan tiang tunggal dapat dili-

hat pada perhitungan sebagai berikut:

I = Io. Rk. Rb. Rμ

= 0,049. 2,60. 0,97. 0,94

= 0,116

=

= 0,00347 m = 0,347 cm

Perhitungan penurunan kelom-

pok tiang dapat dihitung menggunakan

persamaan sebagai berikut:

dengan:

S = 0,00347 m

B = 432 m

Sg = 0,0549 m = 5,490 cm

Perhitungan Rencana Anggaran Biaya

Nilai yang terdapat dalam renca-

na anggaran biaya ini merupakan hasil

perhitungan dari harga satuan, kemudian

dikalikan dengan total volume pekerjaan,

pada masing-masing jenis pekerjaan atau

harga menyeluruh dari suatu pekerjaan.

Grand Total = Pekerjaan persiapan +

Konstruksi Dermaga

= Rp. 117.600.000 + Rp.

91.544.203.836,27

= Rp. 91.661.803.836,27

4. KESIMPULAN

Lokasi studi adalah dermaga TU-

KS (Terminal Untuk Kepentingan Se-

ndiri) milik PT. Petrokimia Gresik (Per-

sero). Studi ini adalah perencanaan der-

maga TUKS baru, karena menurut per-

kiraan, dermaga yang sudah dimiliki ol-

eh perusahaan tidak mampu mengako-

modir arus barang yang keluar mau-pun

masuk PT. Petrokimia Gresik (Persero)

untuk beberapa tahun kedepan.

Dari hasil analisa data dan per-

hitungan didapat hal-hal sebagai berikut:

1. Tinggi gelombang signifikan renca-

na yang digunakan dalam perenca-

naan pembangunan dermaga TUKS

baru PT. Petrokimia Gresik (Per-

sero) serta arah gelombang yang

terjadi.

a. Dari hasil analisis pembangkitan ge-

lombang diketahui bahwa pada Pe-

Page 15: Tito Ikrar Setiawan

rairan Gresik, daerah sekitar derma-

ga yang direncanakan, gelom-bang

dominan berasal dari arah utara de-

ngan prosentase sebesar 0,935%.

Tipe gelombang yang dihasilkan ad-

alah fully developed seas dengan

lama hembus selama 6 jam berda-

sarkan analisis JONSWAP dengan

kontrol tinggi gelombang yang diha-

silkan.

b. Tinggi gelombang rencana di laut

dalam dengan kala ulang 50 tahun

untuk masing-masing arah gelom-

bang adalah sebagai berikut:

- Utara : 2,816 m

- Timur Laut : 0,778 m

- Timur : 0,448 m

- Barat Laut : 0,441 m

c. Dari hasil perhitungan didapatkan

tinggi gelombang pecah pada lokasi

dermaga. Diambil yang tertinggi ya-

itu dari arah utara dengan kala ulang

50 tahun, yaitu sebesar 4,349 m.

2. Desain dan dimensi dermaga.

a. Tinggi muka air laut rencana dipe-

roleh dari tinggi gelombang pecah,

ditambah dengan pasang tertinggi,

wave setup, pemanasan global 50

tahun mendatang, serta tinggi jaga-

an. Diperoleh DWL yaitu +8,118 m.

b. Kapal rencana 25.000 DWT dengan

spesifikasi :

- Panjang = 181 m

- Lebar = 25,5 m

- Draft = 10,1 m

c. Dermaga direncanakan dapat disa-

ndari dua kapal secara bersamaan.

Dari kapal terbesar yang sandar da-

pat ditentukan dimensi dermaga ya-

itu :

- Panjang = 430 m

- Lebar = 40 m

d. Dimensi akhir dermaga sebagai be-

rikut :

- Tebal plat = 50 cm

- Jumlah balok melintang = 72 buah

- Jumlah balok memanjang= 7 buah

- Dimensi balok melintang = 50 cm x

80 cm

- Dimensi balok memanjang = 50 cm

x 80 cm

e. Fender dengan spesifikasi :

- Jenis Rubber Fender Bridgestone

Super-Arch Tipe FV005-5-2

- Jumlah fender = 20 buah

- Panjang = 3,2 m

- Tebal = 0,8 m

3. Stabilitas pondasi bangunan dermaga.

a. Perhitungan dilakukan dengan mem-

bagi dermaga sepanjang 430 m men-

jadi dua bagian karena beban yang si-

metris, yaitu masing masing 215 m.

Beban beban yang bekerja pada der-

maga antara lain, berat sendiri der-

maga, beban crane, beban peti kemas,

beban tarikan dan tumbukan kapal

akibat angin dan arus. Sehingga dida-

pat Σ H = 0,909 t, Σ V = 45397,161 t,

dan Σ M = 4656,425 tm.

b. Dari hasil perhitungan didapat:

- P Tiang: 216 ton

- Gaya Tarik (Pull Out Force):

33,301 ton

- Daya Dukung Ultimate (Qu):

250,415 ton

Maka, Qu > P Tiang = 250,415 t >

216 t …. AMAN

- Defleksi tiang tunggal sebesar

0,00157 mm

- Penurunan tiang tunggal sebesar

0,347 cm

c. Untuk data tanah, yaitu berupa Uji

SPT digunakan data hipotetik yaitu

data dari Tanjung Pakis, Lamongan,

Jawa Timur. Dari perhitungan gaya

gaya tersebut bisa didesain pondasi

yang digunakan pada dermaga. Yaitu

pondasi tiang pancang dengan dime-

nsi 40 cm x 40 cm, dengan jarak 6 m,

dan berjumlah total 504 tiang pan-

cang. Dipancang pada kedalaman 9 m

pada dermaga sebelah barat laut, dan

16,5 m di bagian tenggara hingga

mencapai batuan keras Lime stone

yang memiliki nilai N SPT > 80.

4. Besaran rencana anggaran biaya yang

dibutuhkan untuk perencanaan pemba-

ngunan dermaga, yang didapatkan dari

analisis harga satuan pekerjaan Kabu-

Page 16: Tito Ikrar Setiawan

paten Gresik tahun 2014 adalah sebesar

Rp. 91.661.803.836,27.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Coastal Engineering

Manual. Washington DC:

Department of The Army, U.S.

Army Corps of Engineers.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2008.

Teknik Fondasi II.

Yogyakarta: Beta Offset.

Sardjono, Ir. 1991. Pondasi Tiang

Pancang Jilid I. Surabaya:

Sinar Wijaya.

Sardjono, Ir. 1991. Pondasi Tiang

Pancang Jilid II. Surabaya:

Sinar Wijaya.

Sosrodarsono, S. dan Kazuto Nakazawa.

2000. Mekanika Tanah dan

Teknik Pondasi. Jakarta:

Pradnya Paramita.

Suroso, et al., 2007. Teknik Pondasi.

Malang: Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya

Triatmodjo, Bambang. 2008. Teknik

Pantai. Yogyakarta: Beta Offset.

Triatmodjo, Bambang. 2003. Pelabuhan.

Yogyakarta: Beta Offset.

Yuwono, Nur. 1986. Teknik Pantai.

Yogyakarta: Biro Penerbit

Keluarga Mahasiswa Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas

Gadjah Mada.

Yuwono, Nur. 1992. Dasar-Dasar

Perencanaan Bangunan Pantai.

Yogyakarta: Biro Penerbit

Keluarga Mahasiswa Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas

Gadjah Mada.