Perencanaan Dermaga PLTU Kapasitas Kapal 5000 DWT.

Universitas Kristen Maranatha viii

PERENCANAAN DERMAGA PLTU KAPASITAS

KAPAL 5000 DWT

Daniel Rivandi Siahaan 0921052

Pembimbing : Ir. DAUD RAHMAT. W, M.Sc

ABSTRAK

Jetty adalah salah satu infrastruktur utama dalam sistem pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Bangunan ini berfungsi sebagai penyalur batubara dari kapal ke rumah pembangkit yang nantinya akan diubah menjadi energi listrik.

Berbagai metode telah dikembangkan oleh insinyur dan ilmuwan untuk menyelesaikan masalah pembebanan yang dipikul oleh jetty. Peraturan dan publikasi ilmiah telah dipublikasikan selama lebih dari 50 tahun untuk membantu pihak-pihak yang terlibat dari mulai tahap desain sampai masa konstruksi.

Pada tugas akhir ini penulis akan mendesain struktur jetty dengan menggunakan peraturan OCDI 1991 dan SNI-03-2847-2002 serta menggabungkan data lapangan dan teknik yang umum dilakukan pada analisis struktur, mekanika tanah, mekanika gelombang dan struktur beton bertulang. Jetty yang akan didesain berlokasi di Simeulue Propinsi Aceh. Dari hasil analisis gaya dalam struktur didapatkan perbedaan sebesar 9,16 persen sampai 90,63 persen antara desain awal dan desain akhir untuk balok, sementara untuk tiang pancang didapatkan perbedaan P-M ratio sebesar 56,4 persen. Beberapa penyederhanaan telah dilakukan dikarenakan oleh keterbatasan dalam tinjauan lingkungan.

(kata kunci : Analisa struktur, mekanika tanah, mekanika gelombang, struktur beton bertulang)

Universitas Kristen Maranatha ix

STEAM POWER PLANT JETTY DESIGN

THE CAPACITY OF 5000 DWT BARGE

Daniel Rivandi Siahaan 0921052

Pembimbing : Ir. DAUD RAHMAT. W, M.Sc

ABSTRACT

Jetty is one of most important structure in steam power plant. It delivers coals from barge to steam power house which will be transformed in to electricity by the steam turbine.

Many technical methods have been developed by engineers and scientists in order to solve different types of load acting on jetty structures. Codes and articles have been published for over past 50 years to give assistance for those who involved in the design process till the construction phase.

In this particular final project the author shall delivere a design of jetty structure using OCDI 1991 and SNI-03-2847-2002 by combining field data with an appropriate technics as have commonly used in structural analysis, soil mechanics, wave mechanics and design of concrete structure. The jetty structure will be objected to be part of steam power plant infrastructure located in Simeulue District Aceh province . Based on the internal force calculation results, the margins of diffrence are aproximately from 9,16 percent till 90,63 percent between preliminary and final design of beam, meanwhile margin of difference for pile foundations is 56,4 percent. Many simplifications have been conducted due to the limitations of environmental engineering judgement though. .

(keywords : Structural analysis, soil mechanics, wave mechanics,design of concrete structure)

Universitas Kristen Maranatha x

DAFTAR ISI

Halaman Judul ……… i

Lembar Pengesahan……….ii

Pernyataan Orisinalitas Laporan Tugas Akhir………iii

Pernyataan Publikasi Laporan Tugas Akhir....………iv

Surat Keterangan Tugas Akhir ………v

Surat Keterangan Selesai Tugas Akhir ………..vi

Kata Pengantar………..vii

Abstrak………...vii

Abstract………..ix

Daftar Isi………..x

Daftar Gambar ……… xvi

Daftar Tabel………..xix Daftar Notasi……….xxi

Daftar Lampiran………..xxiii BAB I PENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Permasalahan ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

1.4 Pembatasan Masalah Penulisan ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

1.6 Lisensi Perangkat Lunak ... 4

1.7 Metodologi Penulisan ... 4

BAB II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP ...5

2.1 Umum ... 5

2.1.1 Komponen Sipil ... 5

2.1.2 Komponen Mekanikal ... 6

2.1.3 Komponen Elektrikal ... 8

Universitas Kristen Maranatha xi

2.2.1 Cara Kerja Boiler ... 9

2.2.2 Sistem Pembakaran ... 12

BAB III DASAR TEORI ...16

3.1 Teori Dermaga ... 16

3.1.1Umum ... 16

3.1.2 Pemilihan Tipe Jetty ... 17

3.1.3 Tinjauan Topografi Daerah Pantai ... 17

3.1.4 Jenis Kapal yang dilayani ... 18

3.1.5 Jenis Dermaga... 18

3.1.6Kriteria Desain Jetty ... 22

3.1.6.1 Panjang Jetty ... 22

3.1.6.2LebarJetty ... 23

3.1.6.3KedalamanDermaga ... 24

3.1.7 Pembebanan Dermaga ... 25

3.1.7.1Beban Horizontal ... 25

3.1.7.1.1 Gaya Benturan Kapal... 25

3.1.7.1.2Gaya Mooring Akibat Angin ... 26

3.1.7.1.3Gaya Mooring Akibat Arus ... 27

3.1.7.1.4Gaya Tarikan Kapal pada Dermaga... 28

3.1.7.1.5Beban Gelombang ... 29

3.1.7.1.6Beban Gempa ... 29

3.1.7.2Beban Vertikal ... 30

3.1.7.2.1Beban Mati ... 30

3.1.7.2.2Beban Hidup ... 30

3.1.7.3Kombinasi Pembebanan ... 32

3.1.8 Material ... 33

3.2 Dasar Teori Umum ... 34

3.2.1 Teori Mekanika Gelombang ... 34

3.2.1.1Teori Gelombang Linier ... 34

3.2.1.1.1Parameter Gelombang ... 38

3.2.1.1.2Syarat Batas ... 40

3.2.1.1.3Persamaan Solusi Teori Gelombang Linier . ... 42

Universitas Kristen Maranatha xii 3.2.1.1.4Kecepatan, Percepatan Dan Perpindahan

Partikel Air ... 43

3.2.1.2Teori Gaya Gelombang ... 48

3.2.1.2.1Gaya Seret (Drag Force) ... 49

3.2.1.2.2Gaya Inersia (Inertia Force) ... 50

3.2.1.2.3Gaya Morrison Total ... 50

3.2.1.2.4Gaya Angkat (Lift Force) ... 54

3.2.2 Teori Peramalan Gelombang Dan Analisa Pasang Surut ... 54

3.2.2.1Peramalan Gelombang (Hindcasting) ... 55

3.2.2.2AnalisaPasangSurut ... 59

3.2.3Teori Beton Bertulang ... 61

3.2.3.1Pelat Lantai ... 61

3.2.3.2Balok Beton Bertulang ... 69

3.2.3.2.1Ketentuan Dimensi Balok ... 69

3.2.3.2.2Ketentuan Tulangan Longitudinal Balok 70 3.2.3.2.3Ketentuan Tulangan Transversal Balok .. 72

3.2.3.2.4Persyaratan Kuat Geser ... 73

3.2.3.3 Pile Cap Beton Bertulang ... 75

3.2.3.4 Tiang Pancang ... 75

3.2.3.5 Penyaluran Tulangan ... 76

3.2.4Teori Pondasi Tiang Pancang ... 82

3.2.4.1Umum ... 82

3.2.4.2Syarat-syarat dalam Perencanaan Pondasi Tiang ... 88

3.2.4.3PerhitunganDayaDukungTiang ... 88

3.2.4.3.1Daya Dukung Tiang... 89

3.2.4.3.2Daya Dukung Tiang Berdasarkan Cara Statis ... 96

3.2.4.4Daya Dukung Tiang Berdasarkan Uji Pembebanan ... 99

3.2.4.5Daya Dukung Tiang Berdasarkan Data Sondir ... 102

Universitas Kristen Maranatha xiii 3.2.4.6Daya Dukung Tiang Berdasarkan Data N-SPT

... 102

3.2.4.7Daya Dukung Lateral Tiang ... 104

3.2.4.7.1Analisis Tiang pada Tanah non Kohesif 105 BAB IV DATA LINGKUNGAN, PEMBEBANAN DAN DESAIN AWAL 109 4.1 Analisa Pasang Surut ... 109

4.2 Analisa Data Angin ... 114

4.3 Peramalan Gelombang ... 116

4.4 Data Sondir Tanah ... 120

4.5 Perencanaan Kapal Desain ... 121

4.6 Perencanaan Elevasi Deck Jetty Berdasarkan Data Pasang Surut... 122

4.7 Dimensi Jetty, Trestle, dan Mooring dolphin ... 122

4.8 Pembebanan Jetty, Trestle dan Mooring dolphin ... 123

4.8.1Beban Mati (keseluruhan) ... 123

4.8.2Beban Gaya Gelombang ... 125

4.8.3Beban Truk ... 128

4.8.4Beban Berthing (Berlabuh Kapal) ... 129

4.8.5Beban Mooring (Tarikan Kapal) ... 132

4.8.6Beban Gempa ... 134

4.9 Desain Awal Jetty, Trestle dan Mooring dolphin ... 136

4.9.1Desain Awal Jetty ... 136

4.9.1.1Desain Awal Pelat Jetty ... 136

4.9.1.2Desain Awal Balok Memanjang Jetty ... 146

4.9.1.3Desain Awal Balok Melintang Jetty ... 158

4.9.1.4Desain Awal Fender Jetty ... 168

4.9.1.5Desain Awal Tiang Pancang Jetty ... 172

4.9.1.6 Penulangan Pile cap jetty. ... 182

4.9.2Desain Awal Trestle ... 186

4.9.3Desain Awal Mooring dolphin ... 186

4.9.3.1 Pemilihan bollard ... 186

Universitas Kristen Maranatha xiv BAB V DESAIN, ANALISIS DAN PEMBAHASAN STRUKTUR JETTY,

TRESTLE DAN MOORING DOLPHIN ...189

5.1 Desain Struktur Jetty, Trestle, dan Mooring dolphin ... 189

5.2 Data Struktur... 191

5.2.1 Data Struktur Jetty ... 191

5.2.2 Data Struktur Trestle ... 192

5.2.3 Data Struktur Mooring dolphin ... 193

5.3 Analisa Struktur ... 194

5.3.1 Properti Material ... 194

5.3.2 Pemodelan Penampang Profil ... 195

5.3.3Pemodelan Pelat Lantai ... 196

5.3.4 Pembebanan ... 197

5.3.4.1 Beban Mati ... 197

5.3.4.2Beban Gaya Gelombang ... 197

5.3.4.3Beban Truk ... 198

5.3.4.4Beban Berthing ... 202

5.3.4.5Beban Mooring ... 203

5.3.4.6Beban Gempa ... 204

5.3.5 Kombinasi Pembebanan ... 205

5.4 Hasil Analisis ... 206

5.4.1 Lendutan Struktur ... 206

5.4.2 Gaya Dalam ... 211

5.4.2.1Balok ... 211

5.4.2.2Tiang Pancang ... 213

5.4.2.3Reaksi Perletakan ... 214

5.4.3 Penulangan Balok ... 215

5.4.4 Kontrol Kapasitas Tiang Pancang Baja ... 232

5.4.5 Penulangan pile cap jetty ... 243

5.4.6 Hubungan balok pile cap dan tiang pancang ... 247

5.5 Pembahasan ... 251

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ...263

6.1 Kesimpulan ... 263

Universitas Kristen Maranatha xv DAFTAR PUSTAKA ...265

Universitas Kristen Maranatha xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Sistem boiler ... 10

Gambar 2. 2 Primary & secondary air duct system (warna biru) ... 14

gambar 3. 1 tampak melintang jetty pelabuhan barang ... 17

gambar 3. 2 pelabuhan barang potongan (general cargo) ... 20

gambar 3. 3 pelabuhan barang peti kemas ... 20

gambar 3. 4 pelabuhan barang curah... 21

gambar 3. 5 lebar pelabuhan/dermaga barang curah kering ... 24

gambar 3. 6 pembebanan truk “t”. ... 32

gambar 3. 7 ruang tinjau kubus dalam fluida ... 35

gambar 3. 8 sketsa profil gelombang air. ... 40

gambar 3. 9 klasifikasi gelombang sesuai tipe perairan ... 43

gambar 3. 10 ilustrasi pergerakan partikel air untuk perairan dangkal dan dalam 45 gambar 3. 11 ilustrasi perbedaan fasa antara kecepatan dan percepatan partikel air. ... 46

gambar 3. 12 grafik menentukan gaya angkat ... 54

gambar 3. 13 kurva pasang surut... 59

gambar 3. 14 tegangan dan regangan pada penampang beton bertulang. ... 62

gambar 3. 15 pelat yang menumpu pada 2 tepi memikul beban terpusat ... 66

gambar 3. 16 persyaratan tulangan longitudinal balok ... 70

gambar 3. 17 persyaratan sambungan lewatan tulangan longitudinal... 71

gambar 3. 18 persyaratan tulangan transversal komponen struktur lentur... 73

gambar 3. 19 perencanaan geser balok ... 74

gambar 3. 20 detail kaitan untuk penyaluran kait standar ... 80

gambar 3. 21 kriteria umum pemilihan tipe pondasi... 82

gambar 3. 22 beberapa jenis pengunaan pondasi tiang ... 83

gambar 3. 23 beberapa tipe tiang pancang berdasarkan perpindahan volume tanah ... 85

gambar 3. 24 panjang dan beban maksimum untuk berbagai macam tipe tiang yang umum dipakaidalam praktek (carson, 1965) ... 85

gambar 3. 25 (a) dan (b) end/point bearing piles (c) friction piles ... 96

gambar 3. 26 satuan perlawanan geser tiang pada tanah pasir (granuler) ... 98

gambar 3. 27 skema uji pembebanan ... 99

gambar 3. 28 hubungan antara pembebanan dan total penurunan (b) hubungan antara pembebanan dan penurunan netto ... 101

gambar 3. 29 skema keruntuhan tiang pendek pada tanah non kohesif . ... 106

gambar 3. 30 skema keruntuhan tiang panjang bebas pada tanah non kohesif ... 106

gambar 3. 31 skema keruntuhan tiang pendek ujung jepit pada tanah non kohesif ... 107

Universitas Kristen Maranatha xvii gambar 3. 32 skema keruntuhan tiang panjang ujung jepit pada tanah non kohesif

... 108

Gambar 4. 1 Grafik Hasil Pengukuran Pasang Surut Simeulue………..110

Gambar 4. 2 Grafik probabilitas elevasi penting pasang surut Simeulue. ... 114

Gambar 4. 3 Perhitungan panjang fetch untuk Simeulue. ... 116

Gambar 4. 4 Waverose total berdasarkan data angin Belawan ... 118

Gambar 4. 5 Data Sondir Lokasi S-8 PLTU Simeulue ... 120

Gambar 4. 6 Data N-SPT Lokasi BH-9 PLTU Simeulue ... 120

Gambar 4. 7 Ukuran Kapal Rencana... 121

Gambar 4. 8 Elevasi Deck Jetty ... 122

Gambar 4. 9 Konfigurasi Pembebanan Truk... 129

Gambar 4. 10 Spektrum Response Gempa Simeulue ... 135

Gambar 4. 11 Penyebaran beban roda... 137

Gambar 4. 12 Dimensi Pelat Jetty ... 138

Gambar 4. 13 Pelat menerima 2 beban roda ... 140

Gambar 4. 14 Pelat dengan satu beban roda ... 141

Gambar 4. 15 Pelat pre-cast jetty ... 145

Gambar 4. 16 Potongan memanjang pelat pre-cast jetty ... 145

Gambar 4. 17 Potongan melintang pelat pre-cast jetty ... 146

Gambar 4. 18 Skema pembebanan balok memanjang jetty ... 147

Gambar 4. 19 Desain awal penulangan balok memanjang jetty ... 157

Gambar 4. 20 Desain awal potongan melintang balok memanjang jetty ... 157

Gambar 4. 21 Skema pembebanan balok melintang jetty ... 159

Gambar 4. 22 Desain awal penulangan balok melintang jetty ... 167

Gambar 4. 23 Desain awal potongan balok melintang jetty... 167

Gambar 4. 24 Fender tipe AN... 169

Gambar 4. 25 Skema jarak antar fender ... 170

Gambar 4. 26 Grafik radius bow vs ukuran kapal ... 171

Gambar 4. 27 Grafik hubungan antara My / (Kpd4 ) dan Hu/Kpd3 ... 175

Gambar 4. 28 Grafik hubungan D dengan (EI)3/5(Kh)2/5/QaD ... 176

Gambar 4. 29 Bollard tipe MSB ... 186

Gambar 5. 1 Tampak Atas Jetty Trestle dan Mooring dolphin ... 189

Gambar 5. 2 Tampak Samping Jetty, Trestle dan Mooring dolphin ... 190

Gambar 5. 3 Tampak Depan Jetty, Trestle dan Mooring dolphin ... 190

Gambar 5. 4 Tampak 3 dimensi Jetty, Trestle dan Mooring dolphin ... 191

Gambar 5. 5 Pemodelan Material Beton Bertulang ... 194

Gambar 5. 6 Pemodelan Material Baja ... 195

Gambar 5. 7 Pemodelan Profil Balok 400/700 ... 195

Gambar 5. 8 Pemodelan Tiang Pancang Baja ... 196

Gambar 5. 9 Pemodelan pelat lantai ... 196

Gambar 5. 10 Input beban gaya gelombang ... 197

Gambar 5. 11 Beban Gaya Gelombang ... 198

Gambar 5. 12 Pemodelan jalur truk ... 199

Universitas Kristen Maranatha xviii

Gambar 5. 14 Pemodelan truk 3 as ... 200

Gambar 5. 15 Pemodelan kelas truk ... 200

Gambar 5. 16 Mendefinisikan beban truk ... 201

Gambar 5. 17 Mendefinisikan analysis case truk ... 201

Gambar 5. 18 Pemodelan Beban Berthing ... 202

Gambar 5. 19 Pemodelan Beban Berthing pada jetty ... 202

Gambar 5. 20 Mendefinisikan beban mooring ... 203

Gambar 5. 21 Pemodelan beban mooring pada mooring dolphin ... 203

Gambar 5. 22 Pemodelan spektrum response wilayah gempa Simeulue ... 204

Gambar 5. 23 kombinasi pembebanan ... 205

Gambar 5. 24 Lendutan maksimum arah-x jetty ... 206

Gambar 5. 25 Lendutan maksimum arah-y jetty ... 207

Gambar 5. 26 Lendutan maksimum arah-x trestle ... 208

Gambar 5. 27 Lendutan maksimum arah-y trestle ... 208

Gambar 5. 28 Lendutan maksimum mooring dolphin arah-x ... 209

Gambar 5. 29 Lendutan maskimum mooring dolphin arah-y ... 210

Gambar 5. 30 Gaya dalam yang timbul akibat pembebaban ... 211

Gambar 5. 31 Penulangan longitudinal balok memanjang jetty ... 222

Gambar 5. 32 Potongan melintang balok memanjang jetty ... 223

Gambar 5. 33 Gaya-gaya pada balok akibat gempa ke arah kanan ... 227

Gambar 5. 34 Gaya-gaya pada balok akibat gempa ke arah kiri ... 228

Gambar 5. 35 Diagram gaya geser balok akibat gaya gempa arah kanan ... 230

Gambar 5. 36 Penulangan sengkang balok memanjang jetty ... 231

Gambar 5. 37 Potongan melintang balok memanjang jetty... 231

Gambar 5. 38 Penampang melintang tiang panjang jetty ... 235

Gambar 5. 39 Denah kelompok tiang pancang... 240

Universitas Kristen Maranatha xix

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Nilai Apron standar ... 23

Tabel 3. 2 Kedalaman jetty berdasarkan draft kapal ... 24

Tabel 3. 3 Gaya tarikan kapal ... 28

Tabel 3. 4 Standar Material Baja OCDI 2002 ... 33

Tabel 3. 5 Rangkuman Teori Gelombang Linier ... 47

Tabel 3. 6 Panjang penyaluran batang ulir dan kawat ulir ... 77

Tabel 3. 7 Faktor panjang penyaluran ... 78

Tabel 3. 8 Nilai kc untuk kolom dengan ujung-ujung ideal ... 91

Tabel 4. 1 Data pengukuran Pasang Surut Simeulue ... 110

Tabel 4. 2 Deskripsi Komponen Pasut ... 111

Tabel 4. 3 Data Konsituen Pasut Simeulue ... 111

Tabel 4. 4 Jenis Pasang Surut ... 113

Tabel 4. 5 Data Kejadian angin terbesar tahun 1997-2006 ... 115

Tabel 4. 6 Perhitungan Fetch efektif Simeulue ... 117

Tabel 4. 7 Tinggi Gelombang Terbesar Tahunan ... 119

Tabel 4. 8 Resume Hasil Analisis Gelombang Ekstrem Perioda Ulang ... 119

Tabel 4. 9 Dimensi Kapal Curah ... 130

Tabel 4. 10 Reaksi Fender tipe AN ... 131

Tabel 4. 11 Dimensi Kapal... 133

Tabel 4. 12 Kapasitas An Arch Fender ... 168

Tabel 4. 13 Dimensi fender tipe AN ... 169

Tabel 4. 14 Nilai Kh untuk Tanah nonkohesif (pasir, kerikil) ... 173

Tabel 4. 15 Dimensi Bollard tipe MSB ... 187

Tabel 4. 16 Rekapitulasi desain awal struktur ... 188

Tabel 5. 1 Lendutan maksimum arah-x jetty ... 207

Tabel 5. 2 Lendutan maksimum arah-y jetty ... 207

Tabel 5. 3 Lendutan maksimum arah-x trestle... 209

Tabel 5. 4 Lendutan maksimum arah-y trestle... 209

Tabel 5. 5 Lendutan maksimum arah-x mooring dolphin ... 210

Tabel 5. 6 Lendutan maksimum arah-y mooring dolphin ... 210

Tabel 5. 7 Gaya dalam maksimum balok jetty ... 212

Tabel 5. 8 Gaya dalam maksimum balok trestle ... 212

Tabel 5. 9 Gaya dalam maksimum balok mooring dolphin ... 212

Tabel 5. 10 Gaya dalam maksimum tiang pancang jetty ... 213

Tabel 5. 11 Gaya dalam maksimum tiang pancang jetty ... 213

Tabel 5. 12 Gaya dalam maksimum tiang pancang jetty ... 213

Tabel 5. 13 Reaksi perletakan maksimum jetty ... 214

Tabel 5. 14 Reaksi perletakan maksimum trestle ... 214

Universitas Kristen Maranatha xx

Tabel 5. 16 Penulangan balok ... 232

Tabel 5. 17 Rekapitulasi desain akhir struktur ... 250

Tabel 5. 18 Persentase selisih desain balok ... 262

Universitas Kristen Maranatha 1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan akan energi dan listrik di Indonesia yang semakin meningkat seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk dan perkembangan ekonomi, mengharuskan pemerintah mencari solusi yang tepat dan efisien untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Dalam hal memenuhi kebutuhan listrik, Pemerintah yang diwakili oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) telah merancang suatu ‘Master Plan’ yang dituangkan kedalam Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) dalam meninjau dan mengatasi permasalahan peningkatan kebutuhan listrik secara Umum di Indonesia.

Melalui RUPTL ini PLN telah mengaproksimasi jumlah kebutuhan akan tenaga listrik untuk beberapa tahun ke depan, dan juga telah merancang beberapa rencana penyediaan Pembangkit Listrik yang diantaranya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Listrik Tenaga Uap( PLTU), Pembangkit Listrik Tenaga Gas Bumi (PLTG), dan lain sebagainya. Melalui pembangunan pembangkit ini PLN diharapkan mampu memberikan jawaban atas nilai rasio elektrifikasi penduduk yang masih berada di bawah angka 50 % pada tahun 2014. Salah satu pembangkit tenaga listrik yang memberikan pasokan listrik cukup besar adalah Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Hal ini dikarenakan energi tahunan yang dihasilkan oleh satu pembangkit uap bisa mencapai 6 sampai 30 Mega Watt (MW). Jumlah yang cukup Untuk melistriki beberapa wilayah kabupaten yang ada dalam satu wilayah propinsi.

Namun yang menjadi kendala utama dalam membangun pembangkit jenis ini apabila dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga air adalah jumlah sarana penunjang dan infrastruktur yang cukup memakan biaya yang lebih besar. Belum lagi apabila berbicara mengenai efisiensi pemakaian batu bara dalam memproduksi tiap mega watt energi listrik, dan berapa lama pembangkit jenis ini

Universitas Kristen Maranatha 2 bisa bertahan. Beberapa sarana penunjang untuk pembangkit jenis uap ini adalah

Dermaga untuk mengangkut batu bara, Power House (Rumah Pembangkit), Coal Handling Facilities, Coal Storage dan Boiler.

Dermaga (Jetty) memegang peranan penting untuk pendistribusian batu bara yang akan digunakan sebagai bahan baku utama PLTU. Besarnya pembangkit menentukan kapasitas dermaga yang akan direncanakan.

Khusus dalam tugas akhir kali ini akan dibahas bagaimana merencanakan dermaga angkut batubara dengan kapasitas kapal (barge) 5000 DWT Untuk melayani PLTU 2 x 7 MW yang akan dibangun di Pulau Simeulue Provinsi Nangroe Aceh Darusallam.

1.2 Permasalahan

Permasalahan yang akan ditinjau adalah sebagai berikut: 1. Pembebanan Jetty secara Umum

2. Analisa Struktur Jetty, trestle dan mooring dolphin. 3. Desain struktur Jetty, trestle dan mooring dolphin.

4. Perbandingan desain awal dan desain akhir struktur.

1.3 Tujuan Penulisan

Sesuai dengan permasalahan yang akan dihadapi adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Mendesain Struktur atas Jetty, trestle dan mooring dolphin yang meliputi pelat, balok, dan pile cap.

2. Desain dan kontrol stabilitas struktur bawah. 1.4 Pembatasan Masalah Penulisan

Untuk menghindari penyimpangan pembahasan dari masalah yang telah diuraikan di atas, maka diperlukan pembatasan masalah yang meliputi :

Universitas Kristen Maranatha 3 1. Perencanaan hanya meninjau aspek teknis saja dan tidak dilakukan analisa

dari segi biaya.

2. Perencanaan tidak memantau aspek metode pelaksanaan.

3. Perhitungan perencanaan dibatasi pada struktur jetty, trestle dan mooring dolphin

4. Perhitungan penulangan dibatasi pada komponen pelat, balok dan pile cap.

5. Perhitungan stabilitas hanya meninjau kapasitas tiang pancang tunggal Adapun ruang lingkup pada penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Struktur atas Jetty, Trestle dan mooring dolphin adalah Struktur Beton

Bertulang

2. Struktur Bawah menggunakan tiang pancang baja

3. Peraturan pembebanan yang digunakan berdasarkan peraturan The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan (OCDI) 2002

4. Peraturan komponen struktur mengacu pada Standar Nasional Indonesia yang berkaitan dengan Beton, Baja, dan Peraturan gempa.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan adalah sebagai berikut:

BAB I, berisi latar belakang, tujuan, ruang lingkup, lisensi perangkat lunak, metodologi penulian.

BAB II, berisi tinjauan umum Pembangkit Listrik Tenaga Uap dan data lokasi PLTU Simeulue 2x7 MW.

BAB III, berisi tinjauan pustaka dan dasar teori.

BAB IV, berisi penjabaran data-data pendukung dan desain awal perencanaan komponen struktur.

BAB V, analisa dan pembahasan desain struktur jetty dan trestle dan

mooring dolphin.

Universitas Kristen Maranatha 4 1.6 Lisensi Perangkat Lunak

Sifat lisensi perangkat lunak yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

 Autodesk Autocad 2010, dengan sifat lisensi Universitas Kristen Maranatha.

 CSI SAP 2000 V.11, dengan sifat lisensi Universitas Kristen Maranatha. 1.7 Metodologi Penulisan

Metodologi penulisan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Tahap pertama adalah studi literatur mempelajari kritria desain dan pembebanan.

2. Tahap kedua mengumpulkan data-data pendukung yang diperlukan untuk penulisan Tugas Akhir, yaitu data lingkungan dan data topografi

3. Tahap ketiga adalah menganalisa struktur jetty, trestle dan mooring dolphin. 4. Tahap keempat adalah mendesain struktur atas dan kontrol stabilitas struktur

bawah

Universitas Kristen Maranatha 263 BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan desain akhir struktur yang didapatkan maka dapat disimpulkan :

1. Tidak ada persentase selisih desain untuk pelat, pile cap, fender dan bollard antara desain awal dan desain akhir.

2. Persentase selisih gaya dalam maksimum balok memanjang dan melintang jetty, trestle dan mooring dolphin antara desain awal dan desain akhir diberikan pada tabel 5.23.

Tabel 5. 1 Jenis Struktur Komponen

struktur

Persentase selisih

Pu (%) Vu.tump(%) Mu.tump (%) Mu.lap (%)

Jetty

Balok memanjang 100 12.23 32,68 9,16

Balok melintang 100 14.31 29,83 31,65

Trestle

Balok memanjang 100 90.63 3,12 3,66

Balok melintang 100 105.34 39,61 47,24

Mooring Dolphin

Balok memanjang 100 74.61 1,18 33,66

Balok melintang 100 76.44 22,01 50,4

3. Persentase selisih gaya dalam maksimum tiang pancang jetty, trestle dan mooring dolphin antara desain awal dan desain akhir diberikan pada tabel 5.24

Tabel 5. 2 Jenis Struktur Komponen

struktur

Persentase Selisih Pu (%) Vu.tump(%) Mu.tump

(%)

P-M ratio (%) Jetty Tiang Pancang 65.613 32.17 22.99 56,4 Trestle Tiang Pancang 17.717 37.72 68.20 56,4 Mooring

Universitas Kristen Maranatha 264 4. Desain penulangan balok memanjang dan melintang yang dihasilkan oleh

desain akhir memiliki perbedaan apabila dibandingkan dengan hasil yang telah dihitung pada desain awal, hal ini disebabkan oleh perbedaan pembebanan yang hanya memasukkan beban mati dan beban hidup, perbedaan metode analisa struktur yang hanya menggunakan statika sederhana pada tahap desain awal. Sedangkan pada desain akhir pembebanan gempa, mooring,berthing dan beban gelombang telah dihitung dengan perangkat lunak SAP2000 versi 11.0 lisensi Universitas Kristen Maranatha yang dimana gaya-gaya dalam yang dihasilkan oleh perangkat lunak ini telah menghitung torsi dan gaya lateral, sehingga dimensi tulangan dari balok pada tahap awal harus diperbaharui. Selain itu penerapan persyaratan sistem rangka pemikul momen khusus SNI-03-2847-2002 berpengaruh pada penulangan geser yang membagi bentang balok menjadi daerah sendi plastis dan luar sendi plastis.

5. Selisih persentase P-M ratio tiang pancang disebabkan karena tidak dimasukkannya gaya mooring, berthing, dan gaya gempa pada saat desain awal dan pada desain akhir tiang pancang dihitung sebagai tiang komposit sebagai konsekuensi dari persyaratan SNI-03-2847-2002 yang mengharuskan pengadaan tulangan tarik dan sengkang serta penyaluran tulangan pada hubungan antara tiang pancang dan pile cap.

6.2 Saran

Berbagai penyederhanaan dalam pemodelan jetty, trestle dan mooring dolphin pada tugas akhir ini telah dilakukan sehingga dibutuhkan pengujian yang lebih lanjut. Hal yang dimaksudkan menyangkut pada stabilitas lereng dan transpor sedimen, karena faktor ini berpengaruh terhadap tiang pancang struktur yang akan direncanakan, yang dimana pada tugas akhir ini permasalahan tersebut tidak dimasukkan kedalam ruang lingkup pembahasan. Perhitungan kapasitas dan daya dukung tanah dengan menggunakan perangkat lunak yang berbasis metode elemen hingga akan lebih menghasilkan desain yang lebih baik.

Universitas Kristen Maranatha 265 DAFTAR PUSTAKA

1. Bruun,Per.Port Engineering Volume 1, 4th Edition. Gulf Publishing Company.

2. CERC.1984. Shoe Protection Manual VolumeII. Washington: US Army Corps of Engineer.

3. Christady Hardiyatmo, Hary.2002.Teknik Fondasi 1 edisi kedua.Yogyakarta :Beta Offset.

4. Das,Braja M.1990. Principles of Foundation Engineering 2nd Edition. Massachussets: PWS-KENT Publishing Company.

5. Mac Gregor, James.1997.Reinforced Concrete Mechanic And Design. NewJersey :Prentice HallInc. McCormac,JackC.Alihbahasa: Sumargo,Ph.D.

6. DesainBeton Bertulangedisi kelima Jilid 1. Jakarta : Penerbit Erlangga. 7. SKSNI T-15-1991, TataCara Perhitungan S ruktur BetonUntuk Bangunan

Gedung. Jakarta : Badan Standardisasi Nasional.

8. SNI 1726-2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung . Jakarta : Badan Standardisasi Nasional

9. L Wahyudi , Syahril A Rahim. 1997. Struktur Beton Bertulang. Gramedia. 10.Triatmodjo, Bambang. 1999. Pelabuhan. Yogyakarta : Beta Offset.

11.T.Gunawan dan MargaretSaleh.1999. Teori dan SoalPenyelesaianStrukur Beton BertulangJilid 1.Jakarta : DeltaTeknik Group.

12.The Overseas Coastal Area Development Institute oJapan (OCDI), Technical StandardsFor Port And Harbour Facilities in Japan. Tokyo Japan .2002.

13.W Tedesco, Joseph. 1999.Structural Dynamic. California : Addison Wesley Longman, Inc.

14.SAP2000 Software 15.AUTOCAD Sofware

Universitas Kristen Maranatha 2 bisa bertahan. Beberapa sarana penunjang untuk pembangkit jenis uap ini adalah

Dermaga untuk mengangkut batu bara, Power House (Rumah Pembangkit), Coal Handling Facilities, Coal Storage dan Boiler.

Dermaga (Jetty) memegang peranan penting untuk pendistribusian batu bara yang akan digunakan sebagai bahan baku utama PLTU. Besarnya pembangkit menentukan kapasitas dermaga yang akan direncanakan.

Khusus dalam tugas akhir kali ini akan dibahas bagaimana merencanakan dermaga angkut batubara dengan kapasitas kapal (barge) 5000 DWT Untuk melayani PLTU 2 x 7 MW yang akan dibangun di Pulau Simeulue Provinsi Nangroe Aceh Darusallam.

1.2 Permasalahan

Permasalahan yang akan ditinjau adalah sebagai berikut: 1. Pembebanan Jetty secara Umum

2. Analisa Struktur Jetty, trestle dan mooring dolphin. 3. Desain struktur Jetty, trestle dan mooring dolphin. 4. Perbandingan desain awal dan desain akhir struktur.

1.3 Tujuan Penulisan

Sesuai dengan permasalahan yang akan dihadapi adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Mendesain Struktur atas Jetty, trestle dan mooring dolphin yang meliputi pelat, balok, dan pile cap.

2. Desain dan kontrol stabilitas struktur bawah. 1.4 Pembatasan Masalah Penulisan

Untuk menghindari penyimpangan pembahasan dari masalah yang telah diuraikan di atas, maka diperlukan pembatasan masalah yang meliputi :

Universitas Kristen Maranatha 3 1. Perencanaan hanya meninjau aspek teknis saja dan tidak dilakukan analisa

dari segi biaya.

2. Perencanaan tidak memantau aspek metode pelaksanaan.

3. Perhitungan perencanaan dibatasi pada struktur jetty, trestle dan mooring dolphin

4. Perhitungan penulangan dibatasi pada komponen pelat, balok dan pile cap. 5. Perhitungan stabilitas hanya meninjau kapasitas tiang pancang tunggal Adapun ruang lingkup pada penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Struktur atas Jetty, Trestle dan mooring dolphin adalah Struktur Beton

Bertulang

2. Struktur Bawah menggunakan tiang pancang baja

3. Peraturan pembebanan yang digunakan berdasarkan peraturan The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan (OCDI) 2002

4. Peraturan komponen struktur mengacu pada Standar Nasional Indonesia yang berkaitan dengan Beton, Baja, dan Peraturan gempa.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan adalah sebagai berikut:

BAB I, berisi latar belakang, tujuan, ruang lingkup, lisensi perangkat lunak, metodologi penulian.

BAB II, berisi tinjauan umum Pembangkit Listrik Tenaga Uap dan data lokasi PLTU Simeulue 2x7 MW.

BAB III, berisi tinjauan pustaka dan dasar teori.

BAB IV, berisi penjabaran data-data pendukung dan desain awal perencanaan komponen struktur.

BAB V, analisa dan pembahasan desain struktur jetty dan trestle dan mooring dolphin.

Universitas Kristen Maranatha 4 1.6 Lisensi Perangkat Lunak

Sifat lisensi perangkat lunak yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

 Autodesk Autocad 2010, dengan sifat lisensi Universitas Kristen Maranatha.

 CSI SAP 2000 V.11, dengan sifat lisensi Universitas Kristen Maranatha. 1.7 Metodologi Penulisan

Metodologi penulisan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Tahap pertama adalah studi literatur mempelajari kritria desain dan pembebanan.

2. Tahap kedua mengumpulkan data-data pendukung yang diperlukan untuk penulisan Tugas Akhir, yaitu data lingkungan dan data topografi

3. Tahap ketiga adalah menganalisa struktur jetty, trestle dan mooring dolphin. 4. Tahap keempat adalah mendesain struktur atas dan kontrol stabilitas struktur

bawah

Universitas Kristen Maranatha 263 BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan desain akhir struktur yang didapatkan maka dapat disimpulkan :

1. Tidak ada persentase selisih desain untuk pelat, pile cap, fender dan bollard antara desain awal dan desain akhir.

2. Persentase selisih gaya dalam maksimum balok memanjang dan melintang

jetty, trestle dan mooring dolphin antara desain awal dan desain akhir diberikan pada tabel 5.23.

Tabel 5. 1 Jenis Struktur Komponen

struktur

Persentase selisih

Pu (%) Vu.tump(%) Mu.tump (%) Mu.lap (%)

Jetty

Balok memanjang 100 12.23 32,68 9,16 Balok melintang 100 14.31 29,83 31,65

Trestle

Balok memanjang 100 90.63 3,12 3,66 Balok melintang 100 105.34 39,61 47,24

Mooring Dolphin

Balok memanjang 100 74.61 1,18 33,66 Balok melintang 100 76.44 22,01 50,4

3. Persentase selisih gaya dalam maksimum tiang pancang jetty, trestle dan

mooring dolphin antara desain awal dan desain akhir diberikan pada tabel

5.24

Tabel 5. 2

Jenis Struktur Komponen struktur

Persentase Selisih Pu (%) Vu.tump(%) Mu.tump

(%)

P-M ratio (%)

Jetty Tiang Pancang 65.613 32.17 22.99 56,4

Trestle Tiang Pancang 17.717 37.72 68.20 56,4

Mooring

Universitas Kristen Maranatha 264 4. Desain penulangan balok memanjang dan melintang yang dihasilkan oleh

desain akhir memiliki perbedaan apabila dibandingkan dengan hasil yang telah dihitung pada desain awal, hal ini disebabkan oleh perbedaan pembebanan yang hanya memasukkan beban mati dan beban hidup, perbedaan metode analisa struktur yang hanya menggunakan statika sederhana pada tahap desain awal. Sedangkan pada desain akhir pembebanan gempa, mooring,berthing dan beban gelombang telah dihitung dengan perangkat lunak SAP2000 versi 11.0 lisensi Universitas Kristen Maranatha yang dimana gaya-gaya dalam yang dihasilkan oleh perangkat lunak ini telah menghitung torsi dan gaya lateral, sehingga dimensi tulangan dari balok pada tahap awal harus diperbaharui. Selain itu penerapan persyaratan sistem rangka pemikul momen khusus SNI-03-2847-2002 berpengaruh pada penulangan geser yang membagi bentang balok menjadi daerah sendi plastis dan luar sendi plastis.

5. Selisih persentase P-M ratio tiang pancang disebabkan karena tidak dimasukkannya gaya mooring, berthing, dan gaya gempa pada saat desain awal dan pada desain akhir tiang pancang dihitung sebagai tiang komposit sebagai konsekuensi dari persyaratan SNI-03-2847-2002 yang mengharuskan pengadaan tulangan tarik dan sengkang serta penyaluran tulangan pada hubungan antara tiang pancang dan pile cap.

6.2 Saran

Berbagai penyederhanaan dalam pemodelan jetty, trestle dan mooring dolphin pada tugas akhir ini telah dilakukan sehingga dibutuhkan pengujian yang lebih lanjut. Hal yang dimaksudkan menyangkut pada stabilitas lereng dan transpor sedimen, karena faktor ini berpengaruh terhadap tiang pancang struktur yang akan direncanakan, yang dimana pada tugas akhir ini permasalahan tersebut tidak dimasukkan kedalam ruang lingkup pembahasan. Perhitungan kapasitas dan daya dukung tanah dengan menggunakan perangkat lunak yang berbasis metode elemen hingga akan lebih menghasilkan desain yang lebih baik.

Universitas Kristen Maranatha 265 DAFTAR PUSTAKA

1. Bruun,Per.Port Engineering Volume 1, 4th Edition. Gulf Publishing Company.

2. CERC.1984. Shoe Protection Manual VolumeII. Washington: US Army Corps of Engineer.

3. Christady Hardiyatmo, Hary.2002.Teknik Fondasi 1 edisi kedua.Yogyakarta :Beta Offset.

4. Das,Braja M.1990. Principles of Foundation Engineering 2nd Edition. Massachussets: PWS-KENT Publishing Company.

5. Mac Gregor, James.1997.Reinforced Concrete Mechanic And Design. NewJersey :Prentice HallInc. McCormac,JackC.Alihbahasa: Sumargo,Ph.D.

6. DesainBeton Bertulangedisi kelima Jilid 1. Jakarta : Penerbit Erlangga. 7. SKSNI T-15-1991, TataCara Perhitungan S ruktur BetonUntuk Bangunan

Gedung. Jakarta : Badan Standardisasi Nasional.

8. SNI 1726-2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung . Jakarta : Badan Standardisasi Nasional

9. L Wahyudi , Syahril A Rahim. 1997. Struktur Beton Bertulang. Gramedia. 10.Triatmodjo, Bambang. 1999. Pelabuhan. Yogyakarta : Beta Offset.

11.T.Gunawan dan MargaretSaleh.1999. Teori dan SoalPenyelesaianStrukur Beton BertulangJilid 1.Jakarta : DeltaTeknik Group.

12.The Overseas Coastal Area Development Institute oJapan (OCDI), Technical StandardsFor Port And Harbour Facilities in Japan. Tokyo Japan .2002.

13.W Tedesco, Joseph. 1999.Structural Dynamic. California : Addison Wesley Longman, Inc.

14.SAP2000 Software 15.AUTOCAD Sofware