Abstrak — Giant  Sea  Wall Jakarta  merupakan  tanggul  penahan yang  dibangun  di  teluk  Jakarta  untuk  melindungi  wilayah utara  pesisir  dari  erosi  dan  pasang-surut  air  laut  yang menyebabkan  banjir  rob.  S elain  itu,  Giant  S ea  Wall  Jakarta juga  berfungsi  sebagai  dinding  penahan  tanah  reklamasi. S trukturnya berbentuk sheet pile. Dari data perencanaan Giant S ea  Wall  Jakarta  oleh  PT.  WIKA  Beton,  ditemukan  bahwa pembebanan yang direncanakan hanya akibat be ban statis yaitu beban  tambahan  sebesar  15  kN/m2  di  atas  tanah  reklamasi. S truktur  tidak  direncanakan  terhadap  beban  dinamis  yaitu kemungkinan  terjadinya  gempa.  S truktur  ini  akan  dijadikan sebagai  preliminary  desain.  S truktur  akan  didesain  secara elastis.  Dari  hasil  analisa  yang  telah  dilakukan,  didapatkan kesimpulan bahwa momen terbesar ialah akibat beban dinamis dengan  cara  analitis  yaitu  2391,7  kNm/m  dengan  panjang cylinder pile 24 m dan diameter 1,2 m. Pada analisa penampang didapatkan  tegangan  pratekan  saat  peralihan  -18,29  MPa. S etelah  dihitung  momen  crack  penampangnya,  didapat  lebih besar  dari  momen  yang  terjadi  yaitu  sebesar  2784,5  kNm/m. S ehingga  preliminary  desain  sebelumnya  dapat  digunakan untuk struktur Giant S ea Wall Jakarta.
Kata Kunci — Giant Sea Wall, Sheet Pile, Cylinder Pile.

## I. PENDAHULUAN
IANT Sea Wall Jakarta merupakan tanggul penahan yang dibangun di teluk Jakarta untuk melindungi wilayah utara pesisir dari erosi dan pasang-surut air laut yang menyebabkan banjir  rob.  Selain  itu,  Giant  Sea  W all  Jakarta  juga  berfungsi sebagai  dinding  penahan  tanah  yang  melindungi  tanah reklamasi dari gelombang. Saat ini, perencanaan Giant sea wall Jakarta  terdiri  dari cylinder  pile dengan  sistem pratekan  yang  saling  berjajar  dan  dihubungkan  oleh konektor  satu  sama  lain  atau  yang  biasa  disebut sheet pile. Kinerja seismik cylinder pile dalam memikul beban gempa  sangat  diperlukan.  Saat  terjadi  beban  gempa, cylinder  pile harus  berperilaku  sebagai elemen struktur yang elastis. Hal ini dikarenakan adanya kesulitan dalam memperbaiki cylinder  pile terhadap  kerusakan  dan mencegah  adanya  tulangan  yang  terekspos  akibat keretakan pada cylinder pile [1].
Gambar 1. Rencana Giant Sea Wall Jakarta.
Wilayah  Indonesia  yang  terletak  diatas  pertemuan  3 lempeng  membuat  Indonesia  rawan  terhadap  ancaman gempa bumi.  Kegagalan  pada  konstruksi  giant  sea  wall  akan berdampak  besar  terhadap  beberapa  aspek  yang  tentunya merugikan  banyak  pihak. Cylinder pile harus mampu menahan beban dinamis akibat gempa.
Dari  data  perencanaan  Giant  Sea  Wall  Jakarta  oleh  PT. WIKA Beton, ditemukan bahwa pembebanan yang direncanakan  hanya  akibat  beban  statis  yang  berupa  beban surcharge  sebesar  15  kN/m2  di  sekitar  struktur  sea  wall. Struktur  tidak  direncanakan  terhadap  beban  dinamis  yang dapat  mempengaruhi  struktur  yaitu  beban  gelombang  dan beban gempa.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Sheet  Pile merupakan  struktur  dengan  barisan cylinder  pile yang  berfungsi  sebagai  dinding  penahan tanah dan biasanya digunakan pada pekerjaan pembuatan dermaga,  jembatan,  tebing  jalan  raya  maupun sea wall . Kayu, baja, dan beton merupakan material-material yang dapat  digunakan  menjadi Sheet  Pile.  Giant  Sea  Wall Jakarta  direncanakan  menggunakan sheet  pile beton yang  terdiri  dari  rangkaian cylinder  pile yang  saling dihubungkan  dengan  menggunakan  konektor  baja  di kanan-kiri cylinder pile . Cylinder pile terbuat dari beton prategang yang merupakan kombinasi dari beton dan baja dengan  mutu  tinggi.  Kombinasi  aktif  ini  menghasilkan perilaku  yang lebih baik dari kedua bahan tersebut. Baja
Desain Cylinder Pile untuk Struktur Giant Sea Wall Jakarta dengan Beban Dinamis
Akmilia Aswarini, Kriyo Sambodho, dan Priyo Suprobo
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil, Lingkungan dan Kebumian, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : priyo@ce.its.ac.id
G
merupakan  material  yang  kuat  terhadap  tarikan sedangkan  beton  bahan  yang  getas  akan  tarikan.  Gaya prategang  yang  diberikan  pada  penampang  beton  akan merubah beton menjadi material yang elastis karena tidak ada gaya tarik pada penampang  beton  yang menyebabkan keretakan.

## III. METODOLOGI
Gambar 2. Bagan Alir Metodologi

## IV. PRINSIP-PRINSIP PUBLIKASI

## A. Karak teristik  Material Sea Wall
Pada struktur Giant Sea Wall Jakarta direncanakan material baja dan beton dengan karakteristik sebagai berikut:
- Mutu beton,   f’c  =  52  MPa
- Mutu tulangan,   fy =  540  MPa
- pu f = 2000 MPa  u  0,024
- o f = 1500 MPa   (75% pu f )
- yp f = 1997 MPa  y  0,009
B. Cek  Panjang Cylinder Pile diatas Permuk aan Tanah (h1) h1  = HHWL + SHW + W + P + Tinggi Rubble Stone = 3,08 + 0,5+ 0,4 + 0,5 + 2,5 = 6,89 m < 7 m (OK)
Sehingga panjang 7 meter pada preliminary desain sebelumnya bisa dipakai.
Dimana, h1        = Panjang Struktur Minimal HHWL   = Highest High Water Level (HHWL) SHW    = Significant Wave Height W        = tinggi jagaan (diambil 0,4 m)
P        = tinggi cylinder pile yang masuk di Pile Cap
C. Cek  Panjang Penanaman Cylinder Pile (D)
- Kondisi Short Term
Perhitungan  kedalaman  cylinder  pile  didapatkan dengan persamaan   0
M , sehingga :
     Mp Ma M
= 2,87D³+29,9D²+134,15D+206,87-9,03 D³-31 D² = -6,16D³-1,1D² +134,15D + 206,87 Setelah dihitung menggunakan rumus abc didapatkan  nilai  D=5,2  m.  Direncanakan  dengan  SF  = 2,5  ,  maka  kedalaman  cylinder  pile  :  5,2  x  2,5  =  13  m. Dengan  demikian,  panjang  total  minimal  dari  cylinder pile  adalah  panjang  diatas  tanah  (h1)  +  kedalaman penanaman  (D)  =  7  +  13  =  20  m.  Karena  preliminary desain  sebelumnya  lebih  besar  dari  minimal  panjang, yaitu 24 m. Maka, preliminary desain sebelumnya dapat dipakai dimensinya.
- Kondisi Long Term
Perhitungan kedalaman cylinder pile didapatkan dengan persamaan   0 M , sehingga :
     Mp Ma M
=0,45D³+16,27D²+53,75D -4,99 -3,49D³ - 50,04D² = -3,04D³-33,77D² +53,75D -4,99 Setelah dihitung menggunakan rumus abc, didapatkan  nilai  D=1,32  m.  Direncanakan dengan SF = 2,5 , maka kedalaman cylinder pile : 1,32 x 2,5 = 3,3 m ≈ 4 m.  Dengan  demikian,  panjang  total  dari  cylinder  pile adalah  panjang  diatas  tanah  (h1)  +  kedalaman penanaman  (D)  =  7  +  4  =  11  m.  Karena  preliminary sebelumnya  memenuhi,  maka  dimensi  dapat  dipakai yaitu 24 m.
Dari kedua kondisi ini, digunakan perencanaan p ada kondisi  short  term  karena  sudah  mengakomodasi kondisi long term. Sehingga didapatkan bahwa panjang penanaman yang digunakan ialah 17m.

## D. Letak  Titik  Jepit (Zf)
Untuk  menghitung  letak  titik  jepit  (Zf),  digunakan rumus dibawah ini :
5 . nh I E T p p 
Zf = 1,8T
Tanah  lanau  (kohesif),  nilai  nh  yang  digunakan adalah 8033 kN/m3.
Ep  =4700 c f ' =4700 52 =33892 MPa
Ip  = 64 ) ( 4 4 d D   = 64 ) 900 1200 ( 4 4  
= 6,95 × 10 10 mm 4 5 10 008 , 0 10 95 , 6 33892    T
= 3117 mm = 3,1 m Zf = 1,8 . 3,1 = 6 m dari dasar cylinder pile.

## E. Analisa Perhitungan Statis
- Cara Analitis
Momen yang terjadi pada titik jepit
) ( ) ( ) ( g p p a a y a y P y P M
       ) 5 , 15 76 , 3 ( ) 5 , 0 3 , 3568 ( ) 9 , 0 3665 (        M kNm
M 07 , 1456 

## 
- Analisa Statis SAP 2000
Momen yang terjadi pada analisa statis menggunakan software SAP 2000 ialah sebesar 560,32 kNm.
- Metode Elemen Hingga (Plaxis 2D)
Gaya dalam envelope yang terjadi pada cylinder pile dengan  besar  momen  -426,30  kNm/m,  gaya geser -162,11 kN/m dan gaya axial -530,75 kN/m.
Gambar 3. Analisa Statis di Plaxis 2D

## F. Analisa Perhitungan Dinamis
- Cara Analitis
Momen yang terjadi pada titik  jepit
y Pa y Pa y Pa y Pa y Pa y Pa y Pw M . 3 . 2 . 1 . 3 . 2 . 1 .         m kNm M M
/ 7 , 2391 ) 4 . 1 , 194 ( ) 67 , 3 . 3 , 652 ( ) 13 , 5 . 7 , 118 ( )
89 , 6 . 33 ,
646 ( ) 47 , 15 . 38 , 14 ( ) 85 , 12 . 59 , 21 (    
    
-Analisa Dinamis(SAP 2000)
Momen  yang  terjadi  pada  analisa  statis  menggunakan software SAP 2000 ialah sebesar 782,35 kNm.
-Metode Elemen Hingga (Plaxis 2D) Penggambaran  beban  gempa  pada  software  Plaxis  2D dimodelkan  dengan  time  historis.  Analisa  didapatkan  dari nilai  rata-rata  hasil  dari  10  time  historis  gempa.  Analisa tersebut  mendapatkan  hasil  seperti  yang  tergambar  pada tabel 1.
T abel 1. Rekapitulasi Analisa T ime Historis No Analisa Plaxis 2D Momen (kNm) Gaya Geser  (kN) Gaya Axial (kN) 759.639 220.583 541.533
1 Time Historis 1 618.33 228.71 532.13 2 Time Historis 2 485.11 184.69 540.52 3 Time Historis 3 428.66 163.23 588.01 4 Time Historis 4 1960 406.32 407.28 5 Time Historis 5 428.99 163.37 588.01 6 Time Historis 6 1960 406.32 407.28 7 Time Historis 7 428.66 163.23 588.01 8 Time Historis 8 428.66 163.22 588.07 9 Time Historis 9 428.99 163.37 588.01 10 Time Historis 10 428.99 163.37 588.01 Rata-rata

## V. DESAIN STRUKTUR
Analisa  perhitungan  momen  lentur  pada  desain cylinder  pile rencana  dihitung  menggunakan  data penampang berikut.
Tebal Selimut Beton (s) = 50 mm
Gambar 4. Karakteristik Penampang

## A. Cek  Rasio Penulangan
Dari data teknis tersebut rasio penulangan cylinder pile dapat dihitung sebagai berikut,
Luas penampang beton,
2 2 1 ( ) 4 c luar dalam A D D 
    8 , 494800 ) 900 1200 .( . 4 1 2 2     c A mm
Luas tulangan prategang (longitudinal),
2 1 4 s A n d      900 150 150 Spiral Wire Ø 5,5 - 50 mm Hole 24 Ø 35 mm For PC Strand 2x24 Ø 12,7 mm Gaya Axial Gaya Geser Momen
49 , 6080 7 , 12 . . 4 1 . 48 2    s A mm 2 Syarat Minimal sesuai SNI 2847-2013 pasal 10.9.1, g st g A A A 08 , 0 01 , 0  
0,01 (494800,8) ≤ 6080 ≤ 0,08 (494800,8) 4948 ≤ 6080 ≤ 39584,064 (OK) Volume  tulangan  spiral  tiap jarak spasi spiral. Untuk perhitungan ini digunakan jarak spiral 50mm,
2 1 4 sh s s
V d D             
7 , 12 75 . 2 1200 .( . 7 , 12 . . 4 1 2            sh V
3 , 412811  sh V mm 3
Volume  beton  terkekang  yang  dihitung  tiap  jarak spasi spiral adalah sebagai berikut,
2 1 4 cc s V D s            50 . ) 7 , 12 75 . 2 1200 .( . 4 1 2           cc V 15 , 42254079  cc V mm 3
Setelah mendapatkan luasan dan volume dari beton dan tulangan  maka  rasio  tulangan  dapat  dihitung  sebagai berikut,
Rasio tulangan longitudinal,
s c A A   01 , 0 8 ,
494800 49 , 6080  

## 
Rasio volumetrik tulangan spiral,
sh s cc V V   01 , 0 15 ,
42254079 3 , 412811   s

## 
Persyaratan minimum untuk komponen struktur dengan tegangan  tekan  rata-rata  dalam  beton,  akibat  gaya  prategang efektif  saja,  sama  dengan  atau  lebih  besar  dari
1,6  MPa,
yt c s f f ' 12 , 0   01 , 0 540 52 12 , 0   s 
B. Geometri Penampang
Luas penampang PC Bar, A sp 68 , 126 7 , 12 . . 4 1 2    sp A mm 2
Lubang  PC  Bar  yang  terdapat  2  strand  didalamnya memiliki luas, A lubang
1 , 962 35 . . 4 1 2    sp A mm 2
Luas penampang beton bruto, A cg
8 , 494800 ) 900 1200 .( . 4 1 2 2     cg A mm 2
Luas penampang beton netto, A cn 4 , 471470 ) 1 , 962 24 ( 8 , 494800     cn A mm 2

## C. Tegangan saat Stressing
Tulangan  pada cylinder  pile diberi  tegangan tarik tiap satuan  tulangan  sebesar  75% pu f atau  sama  dengan  1500 MPa sehingga gaya yang terjadi pada baja sebesar,
190020 68 , 126 . 1500 .    A F  N
Tetapi  besarnya  tegangan  pratekan  akan  berkurang karena  terjadi  kehilangan  gaya prategang yang terjadi pada pc  bar. Kehilangan gaya prategang pada hal ini diakibatkan oleh perpendekan elastis beton dihitung sebagai berikut,
1,5 ' 0,043 s s c c E E n E w f    486 , 5 52 043 , 0 . 2400 200000 5 , 1   n N Fi 9120960 48 190020   
Maka,
( 1) i s c s n F f A n A       33 . 100 48 . 61 , 126 ). 1 486 , 5 ( 4 , 471470
9120960 . 486 , 5      s f MPa
Sehingga tegangan yang terjadi pada baja menjadi
67 , 1399 33 . 100 1500     MPa
Pada  penampang beton tegangan yang terjadi dihitung sebagai berikut,
29 , 18 48 . 61 , 126 ). 1 486 , 5 ( 4 , 471470 9120960      t i A F f Mpa
Tegangan  tekan  pada  beton  yang  terjadi  akibat tegangan  pratarik  yang  diberikan  pada  tiap  pc  bar  sebesar 1500  Mpa  mengakibatkan  tegangan  pada  beton  sebesar 18,29 Mpa ditunjukan pada gambar 3.

## D. Analisa Perhitungan Kapasitas Penampang
Analisa  perhitungan  hanya  didasarkan pada kondisi crack , karena  struktur  pantai  seperti  ini  tidak  boleh  terjadi crack untuk menghindari tulangan terekspos  [1].
Momen  crack  terjadi  saat  serat  bawah cylinder  pile mengalami tegangan tarik sama dengan besarnya kemampuan tegangan tarik beton cylinder pile . Pada kondisi ini  penampang diasumsikan dalam kondisi elastis. Besarnya kapasitas tarik beton cylinder pile adalah,
' 0,62 0,62 52 4,471 r c
f f     Mpa
Momen  crack  dapat  dihitung  dengan  menambah  nilai  fr dengan  tegangan  peralihan  penampang  beton  dengan perumusan sebagai berikut,
Gambar 8 Diagram tegangan pratekan saat crack r cr P f I A M y          Dimana, 4 4
2 1 (h1 2 ) ( 1)
64 g s i I h n A y           3793606188
0 6960937500   g I I g = 73.402.981.188,3 mm 4 600 1200 . 5 , 0   y mm 29 , 18  A P MPa
Maka besarnya momen crack adalah,
600 3 ,
3402981188 7 ). 29 , 18 471 , 4 (   cr M
091 . 542 . 784 . 2  cr M N.mm 54 , 2784  cr M kN.m
Menghitung kurvatur crack,
r f / Ec crack P A y         
6 10 . 1
600 5 , 36457 / ) 29 , 18 471 , 4 (     crack  rad/mm
P yang terjadi diperoleh dengan analisa mekanika teknik berikut,
Gambar 4. 1 Statika simple beam .
kN M P 95 , 2141 3 , 1 / 54 , 2784 3 , 1 / max   
Lendutan yang terjadi dihitung dengan seperti pembahasan bab 3. Dengan memasukan nilai P , E , dan I g didapat lendutan pada tengah bentang sebesar δ = 1,071 mm

## VI. KESIMPULAN

## A. Kesimpulan
Pada  Struktur  Giant  Sea  Wall  Jakarta,  digunakan  Cylinder pile  memiliki  panjang  24  m  dengan  pembagian  panjang penanaman 17 m dan sisanya 7 m. Letak jepit (Zf) berada pada 6  m  dibawah  struktur  Cylinder  Pile.  Dari  hasil  perhitungan analitik  akibat  beban  statis  didapatkan  momen  terbesarnya 1456,07  kNm/m,  untuk  permodelan  SAP  2000  didapatkan momen  560,32  kNm  sedangkan momen envelope terbesar saat permodelan dengan Plaxis 2D ialah -426,30 kNm/m, gaya geser - 162,11  kN/m  dan  gaya  axial  -530,75  kN/m.  Sedangkan  analisa beban dinamis juga dilakukan dengan 3 cara yaitu analitis yang didapatkan  besar  momen  2391,7  kNm/m,  perodelan  SAP  2000 782,35 kNm dan dari hasil permodelan di Plaxis 2D, didapatkan nilai envelope antara lain momen sebesar  -618,33 kNm/m, gaya geser  sebesar  -228,71  kN/m  dan  gaya  axial  sebesar  -532,13 kN/m. Hasil tersebut direkapitulasi pada tabel 2.
T abel 2. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Momen Metode Momen Statis (kNm) Momen Dinamis (kNm) Analitis 1456,07 2391,7 SAP 2000 560,32 782,35 Plaxis 2D 426,3 759,64
Terdapat perbedaan nilai antara satu metode dengan  metode lainnya.  Perbedaan  nilai  ini  dikarenakan  adanya  asumsi permodelan  yang  berbeda  pada  tiap  metode.  Metode permodelan  SAP  2000 dan Plaxis 2D hampir sama dikarenakan tanah dimodelkan disekeliling struktur sehingga terdapat gaya pegas  tanah  yang  menahan  saat  dikenai  beban.  Namun  saat analitis,  perhitungan  murni  hanya  akibat  beban tanpa adanya koefisien  yang  mempengaruhi.  Ketiga  metode  ini  dilakukan sebagai bahan perbandingan dan dicari kombinasi yang paling kritis. Sehingga, angka yang dijadikan acuan ialah angka yang menentukan  yaitu  yang  terbesar.  Dalam  hal  ini  ialah  berasal dari analisa dinamis dengan cara analitik dengan besar momen 2391,7 kNm/m.
Saat dicoba cylinder pile dengan spesifikasi sebagai berikut : 1.Diameter   luar   :1200 meter
2.Diameter dalam  : 900 mm
3.Selimut Beton    : 50 mm
4.Jumlah Strand    : 48 mm
5.Diameter strand  : 12,7 mm
6.Tulangan Spiral  : Ǿ5,5 - 50 mm
7.f’c beton        : 52   MPa
8.fy        : 540 MPa dan  dihitung  persyaratannya  sesuai  dengan  SNI  2847:2013, didapatkan  hasil  bahwa  persyaratan  minimum  perbandingan tulangan  yaitu  0,01  terpenuhi.  Sedangkan  karena  struktur  ini harus bersifat elastis, maka dihitung momen crack dari cylinder pile  tersebut  dan  didapat  momen crack sebesar 2784,5 kNm/m dengan lendutan yang terjadi 1,071 mm. Nilai ini lebih dari nilai momen  yang  terjadi  akibat  beban  dinamis  sebelumnya. Sehingga  cylinder  pile  dengan  spesifikasi  yang  telah disebutkan  sebelumnya  dapat dipakai pada struktur Giant Sea Wall Jakarta.

## B. Saran
Beberapa saran yang dapat dipertimbangkan untuk penelitian pada tahap lanjut adalah:
1. Untuk melakukan analitis perencanaan dibutuhkan data- data  yang  akurat  sehingga  hasil  yang  didapat  sesuai dengan yang diinginkan.
2. Permodelan  elemen  hingga  cylinder  pile  belum memodelkan copping beam.
3. Kebutuhan konektor belum dihitung

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  Budek  and  G.  Benzoni,  “ Obtaining  Ductile  Performance From Precast, Prestressed Concrete Piles,” PCI J. , 2009.