PERENCANAAN DERMAGA DENGAN MENGGUNAKAN TURAP BAJA SHEEPEL
KELILING
q = 1.00 t/m2
1500 500
1
1500 500Blok Angkur
8000 6000
do
2
` Diketahui suatu konstruksi turap Sheepel dengan angkur yang
digunakan untuk menahan tanah pada Dermaga Kantor Pelayanan Utama
Bea & Cukai Batam. Dalam masaalah ini digunakan metode ujung
tetap (fixed end methode) dengan pertimbangan bahwa kedalaman
penembusan tura sudah cukup dalam, sehingga tanah dibawah dasar
galian mampu memberikan tahanan pasif yang cukup untuk mencegah
ujung bawah turap berotasi. Diketahui: 1. Karakteristik Tanah I =
1.8 t/m3 = 0.96 t/m3 = 37 c = 0 t/m2 2. Karakteristik Tanah II = 30
= 0.78 t/m3 c = 0 t/m2
I. ANALISIS GAYA YANG BEKERJA PADA TURAP
Koefisien tekanan tanah aktif (Ka) :
Tanah I Ka1 = tg2 (45-/2) = tg2 (45-37/2) = 0.25 Tanah II Ka2 =
tg2 (45-/2) = tg2 (45-30/2) = 0.33
Koefisien tekanan tanah pasif (Kp) :Tanah I Kp1 = tg2 (45+/2) =
tg2 (45+37/2) = 4 Tanah II Kp2 = tg2 (45+/2) = tg2 (45+30/2) =
3
q = 1.00 t/m2
h1 = 1.50 mA
Ea1 Ea2
h = 2.0 m
8000 h2 = 6.50 mEa3
Ea4
Ep1
doB
Ea5 Ea6
A.Gaya Gaya dan Momen thd ttk A akibat tekanan Tanah Aktif
A1.Tekanan pada dinding akibat muatan q = 4.0 t/m2 Ea1 = q x h1 x
ka1 Ea1 = 4.0 x 1.50 x 0.25 = 1.50 t/m Z1 = 1.25 m
A2. Tekanan pada dinding akibat berat tanah setinggi h1 = 4.20 m
Ea2 = h1 x tnh x ka1 Ea2 = 1.50 x 1.80 x 0.25 = 0.506 t/m Z2 = 1.00
m A3. Tekanan pada dinding akibat Ea1 & Ea2 Ea3 = Ea1 + Ea2 Ea3
= 1.50 + 0.506 = 2.006 t/m Z3 = 2.75 m A4. Tekanan pada dinding
akibat berat tanah setinggi h2 = 6.50 m Ea4 = = h2 x tnh x ka2 Ea4
= x 6.50 x 1.80 x 0.33 = 12.548 t/m Z4 = 3.83 m A5. Tekanan pada
dinding akibat Ea3 & Ea4 Ea5 = Ea3 + Ea4 Ea5 = 2.006 + 12.548 =
14.554 t/m Z5 = (0.5 do + 6.0) m A6. Tekanan pada dinding akibat
berat tanah aktif setinggi do Ea6 = do x tnh x ka2 Ea6 = do x 1.80
x 4 Ea6 = (3.6 do) t/m Z6 = (2/3 do + 6) m A7. Tekanan pada dinding
akibat berat tanah pasif setinggi do Ep1 = do x tnh x kp2 Ep1 = do
x 1.80 x 3 Ep1 = 2.7 do t/m Z7 = 2/3 do + 6.0
TAB EL MOMEN AKTIF TERHAD AP TITIK ( A ) B e ra t ( to n ) 1.50
0.51 2.01 12.55 14.55 3.60 do Le n g a n Th d ttk A (m ) 1.250
1.000 2.750 3.830 0.5do + 6 2/3 do + 6 Mo m e n Th d ttk A (tm )
1.875 0.506 5.517 48.059 7.275 do+87.30 2.4 do + 21.6 do
No 1 2 3 4 5 6
Te k a n a n Ta n a h Ea1 Ea2 Ea3 Ea4 Ea5 Ea6
Maka M aktif = 1.875 + 0.506 - 5.517 - 48.058 - 7.275do - 87.30
-2.4 do - 21.6 do = -138.494 - 7.275 do -21.6 do - 2.4 do = 7.275do
+ 21.6 do +2.4 do + 143.256 t m (Searah jarum jam)
TAB EL MOMEN P AS IF TERHAD AP TITIK ( A ) B e ra t (t) 2.7 do
Le n g a n Th d ttk A (m ) 2/3 do + 6 Mo m e n Th d ttk A (tm ) 1.8
do + 16.2 do
No 1
Te k a n a n Ta n a h E p1
Maka M pasif = -(1.80 do + 16.2 do) t m (Berlawanan arah jarum
jam)Mtotal = Maktif + Mpasif = 7.275do + 21.6do +2.4do + 143.256
(1.80do+16.20do) = 7.275do + 21.6do +2.4do + 143.256 1.80do-16.20do
= 7.275do + 5.4do + 0.60do + 143.256 = 0.60do+ 5.4do + 7.275do
+143.256 Dalam kondisi seimbang Mtotal = Maktif + Mpasif = 0, maka;
0.60do+ 5.4do + 7.275do +143.256 = 0 -22.20do+ 9.0do + 194.027do +
1549.955 = 0, atau 22.20do- 9.0do - 194.027do - 1549.955 = 0 Dengan
menggunakan cara coba-coba (trial and error), didapatkan do = 7.08
m m. Untuk keamanan nilai do dikalikan dengan angka keamanan 1.2
2.0 (untuk tanah granuler), sehingga: d = 1.2 do = 1.2 x 7.08 =
8.50 m. Jadi panjang turap yang masuk ke tanah adalah 8.50 m,
sehingga panjang turap yang dibutuhkan adalah 8 + 8.50 = 16.50
m.
II. PENENTUAN PROFIL TURAP Dalam soal ini, digunakan turap baja
dengan profil LARSSEN. Penentuan ukuran dan geometri profil turap
baja didasarkan pada Widerstands Moment yang tersedia pada tabel
profil Larssen. Mengacu pada gambar turap diatas dengan diagram
momen yang sama, maka untuk menentukan Mtotal adalah dengan
mengganti do dengan x.. Mtotal = Maktif + Mpasif = - 22.20x + 9.0x
+ 194.027x + 1549.955 atau = 22.20x - 9.0x - 194.027x - 1549.955
Letak momen maksimum dapat diperoleh dengan mendeferensialkan
persamaan momen total diatas terhadap x. = d M total = 0 maka
dx
66.6x2 18.0x - 194.027 = 0, atau dengan mengggunakan rumus ABC,
maka dapat difaktorkan sebagai berikut: X. 1 2 = 18 {(18) - 4 x
66.6 x (- 194.027)} 2 x 66.6
x = , diperolehx1 = 37.76 m (memenuhi) x2 = -1.76 m (tidak
memenuhi) Maka Mtotal = 22.20x 9.0x - 194.027x - 1549.955 =
22.2.(37.76) 9.0(37.76) - 194.027(37.76) - 1549.955 = 1173.51 kg m
Digunakan turap baja dengan profil Larssen dengan t = 1600 kg/cm,
maka diperoleh W = M total = 117351 = 73.34 cm
t
1600
dengan W adalah Moment Perlawanan (cm). Dari tabel profil turap
Larssen, digunakan profil Larssen Steel Sheet Pilling 16 W dengan W
= 1601 cm3 > 73.34 cm dengan: b = 525 mm h = 348 mm t = 8.9 mm d
= 10.5 mm f = 341 mm
d f h t
b
b
III. PENENTUAN DIAMETER BAJA ANGKUR
Gaya dan momen akibat tekanan tanah aktif
TAB EL MOMEN AKTIF TERHAD AP TITIK ( B ) B e ra t ( kg ) 1050.00
3.97 1053.97 2.33 1056.29 180.46 3,347.01 Le n g a n Th d ttk B (m
) 14.330 14.080 10.330 9.247 3.540 2.360 M a k tif Mo m e n Th d
ttk B ( kg m ) 15,046.500 55.884 10,887.510 21.527 3,739.267
425.874 30,176.56
No 1 2 3 4 5 6
Te k a n a n Ta n a h Ea1 Ea2 Ea3 Ea4 Ea5 Ea6 E a k tif
Eaktif = 3347.01 kg/m dan Maktif = 30176.56 kg m Karena jarak
antar angkur 2 m, maka Eaktif dan Maktif dikalikan dengan 2,
sehingga; Eaktif = 2 x 3347.01 = 6694.02 kg/m dan Maktif = 2 x
30176.56 = 60353.12 kg m
Gaya dan momen akibat tekanan tanah pasifTAB EL MOMEN P AS IF
TERHAD AP TITIK ( B ) B e ra t ( kg ) 135.34 T Le n g a n Th d ttk
A (m ) 2.360 8.250 Mo m e n Th d ttk A ( kg m ) 319.405 8.25 T
No 1 2
Te k a n a n Ta n a h E p1 J a n gka r
Karena jarak antar angkur 2 m, maka Epasif dan Mpasif dikalikan
dengan 2, sehingga; Epasif = 2 x 135.34 + T = 270.68 + T kg/m . (1
) dan Mpasif = 2 x 319.405 + 8.25 T = 638.81 + 8.25 T kg/m ..( 2 )
Pada kondisi balance; Maktif + Mpasif = 0, sehingga; 60353.12
+638.81 +8.25T = 0 60991.93 = 8.25T T = 7392.96 kg. Diketahui
angkur = 1600 kg/cm2
angkur = T / A dimana A = Luas penampang baja angkur = 0.25
d1600 = 7292.96 / 0.25 d >>> d = 7392.96/400 d = 4.29 cm 5
cm (2 )
IV. PERENCANAAN BLOK ANGKUR Ko diambil = 0.4.
h HPp Pa
Telah diasumsikan sebelumnya bahwa h = 0.75 m dan H = 2.5 m.
Apabila nilai h H/3 maka dianggap tinggi papan angker = H dan
termasuk jenis blok angkur memanjang didekat permukaan tanah,
sehingga tekanan tanah aktif dan pasif yang bekerja pada blok
angkur adalah setinggi H. Selanjutnya apabila h > 0.5H maka
dapat dianggap RA = luas papan angker x kuat dukung tanah
(Terzaghi) atau RA = A x tanah, Dengan tanah 1.3 cNc + pb Nq + 0.4
dN >> dimana Nc = kohesivitas tanah (untuk pasir c=0) Nc, Nq,
N = faktor kapasitas dukung tanah (gambar 2.6-Teknik Fondasi I-HCH)
pb = tekanan overburden efektif pada ujung bawah tiang d = diameter
tiang. Teng (1962) mengusulkan persamaan untuk menghitung kapasitas
ultimit blok angkur pendek didekat permukaan tanah untuk jenis
tanah granuler sebagai berikut. T L( Pp - Pa) + 1/3 Ko( Kp + Ka) H
tg dengan T = kapasitas ultimit blok angkur pendek L = panjang blok
angkur Pa dan Pp = tekanan aktif dan pasif total K0 = koefisien
tekanan tanah saat diam (diambil = 0.4) = berat volume tanah Kp, Ka
= koefisien tekanan tanah pasif dan aktif H = kedalaman dasar blok
angker terhadap permukaan tanah = sudut gesek dalam tanah
h = 0.75, dan H = 2.5 m, h H/3 0.75 2.5/3 0.75 0.83 OK!. Maka
dapat dianggap tinggi blok angkur = H. Pp = H 1Kp1 x 2 = x 2.5 x
1.80 x 4 x 2 Pp = 45.00 Ton Pa = H 1Ka1 x 2 = x 2.5 x 1.80 x 0.25 x
2 Pa = 2.812 Ton
T L ( Pp Pa) + 1/3 Ko ( Kp + Ka) H tg 7.392 L(45 2.812) + x 0.4
x 1.8 x (4 + 0.25) x 2.5 x tg 377.392 L (42.188) + 7.064 L 0.56 m,
maka dipakai L = 1 m Dipakai H = 2.5 m, sehingga tinggi blok angker
= H h = 2.5 0.75 = 1.75 m . V. MENENTUKAN PANJANG BAJA ANGKUR Letak
angkur harus terletak pada zone tanah yang stabil. Blok angkur
bekerja penuh jika: 1. daerah aktif turap yang alan runtuh tidak
memotong bidang longsor blok angkur; 2. blok angkur terletak
dibawah garis yang ditarik dari ujung bawah turap yang membuat
sudut terhadap horizontal. Gambaran selengkapnya adalah sebagai
berikut. a = d (untuk metode ujung tetap) = x 8.25 =5.5 m dari
penggambaran secara skalatis diperoleh panjang batang angkur yang
digunakan (L) = 20.4 m 20.5 m. Panjang L sebaiknya dibatasi antara
12 -15 m saja. IIBlok Angkur
q d H2 I a L = 20.4 m 17