Optimasi Bentuk Penopang Pelat Beton Apung

## HAZAIRIN, ERMA DESMALIANA, IMAS ANGGI MEYLANI
Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Nasional Bandung Email: herin@itenas.ac.id

## ABSTRAK
Bencana banjir seringkali terjadi di Indonesia, bahkan Istana negara tidak luput terendam  karena  tidak  terbendungnya  volume  air  yang  meningkat.  Kerusakan yang terjadi pada sarana dan prasarana akibat banjir tidaklah kecil dan satu cara untuk  menghindari  kerusakan  tersebut  yaitu  dengan  menggunakan  pelat  beton apung.  Pemodelan  pelat  beton  apung  di  atas  fondasi  elastis  menggunakan perangkat lunak Ansys, dengan nilai tumpuan elastis sebesar 10 kN/m 3 dan beban sebesar 2.500 N pada bagian ujung pelat beton apung. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  pengaruh  bentuk  penopang  pelat  beton  apung  terhadap keseimbangan apung, serta nilai deformasi maksimum akibat pembebanan. Pelat beton  apung  berukuran  3x4  meter  dengan  variasi  bentuk  penopang  segitiga, trapesium dan lengkung baik satu arah maupun dua arah. Dari hasil analisis dan pembahasan  dapat  disimpulkan  bahwa  pelat  beton  apung  dengan  bentuk penopang segitiga 30 0 dua arah memiliki nilai deformasi terkecil sebesar 0,194 m; volume pelat sebesar 9,328 m 3 serta deviasi draft sebesar 0,191 m.
Kata Kunci : pelat beton apung, bentuk penopang pelat, deformasi

## ABSTRACT
Flood disasters often occur in Indonesia, even the state palace is not spared from being submerged because the increasing volume of water cannot be stopped. The damage that occurs to facilities and infrastructure due to flooding is not small and one way to avoid this damage is to use floating concrete slabs. Modeling of floating concrete slab on an elastic foundation using Ansys software, with an elastic support value of 10 kN/m 3 and a load of 2,500 N at the end of the floating concrete slab. This study aims to determine the effect of the shape of the floating concrete slab support on the buoyancy balance, as well as the maximum deformation value due to  loading.  Floating  concrete  slab  measuring  3x4  meters  with  various  forms  of triangular, trapezoidal and curved supports in one direction or two directions. From the results of the analysis and discussion, it can be concluded that the floating concrete slab with a triangular shape of 300 two-way supports has the smallest deformation value of 0.194 m, the plate volume is 9.328 m 3 and the draft deviation is 0.191 m.
Keywords : floating concrete plate, plate support geometry, deformation

## 1. PENDAHULUAN
Curah  hujan  yang  cukup  tinggi  serta  luasnya  daerah  perairan  di  Indonesia  dapat mengakibatkan bencana banjir. Bencana banjir sangat merugikan bagi masyarakat dan juga pemerintah  dengan  rusaknya  sarana  dan  prasrana  yang  dapat  mengganggu  stabilitas perekonomian  secara  signifikan,  sehingga  pencegahan-pencegahan  bencana  banjir  harus segera dilakukan. Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk mengantisipasi kerusakan sarana  yaitu  dengan  menggunakan  struktur  beton  apung.  Bentuk  pelat  beton  apung  yang sering digunakan adalah pelat persegi, yang mana pelat ini hanya akan stabil apabila dibebani oleh  beban  merata  dengan  posisi  sentris.  Oleh  karena itu,  maka  akan  dilakukan penelitian bentuk  penopang  pelat  beton  apung  yang  berbeda-beda.  Pelat  beton  apung  ini  akan dimodelkan  menggunakan  perangkat  lunak  Ansys untuk  mendapatkan  nilai  deformasi maksimum,  yang  kemudian  diverifikasi  dengan  perhitungan  manual  secara  teoritis menggunakan  teori  kesetimbangan  benda  apung  untuk  mengetahui  kestabilan  pelat  beton apung setelah dibebani. Pelat beton apung sudah pernah dibahas dan diteliti oleh penelitian terdahulu, dimana penelitian tersebut membahas tentang kapasitas lentur pelat beton apung dengan bentuk penopang persegi.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Beton apung
Beton apung merupakan jenis beton yang memiliki kepadatan kurang dari air dan mengapung di  atas  air.  Beton  terapung  ( floating  concrete)  dapat  diklasifikasikan  sebagai  kapal  berupa kendaraan air dengan bentuk dan jenis tertentu, yang digerakan dengan tenaga angin, tenaga mekanik,  energi  lainnya,  ditarik  atau  ditunda,  termasuk  kendaraan  yang  berdaya  dukung dinamis, kendaraan di bawah permukaan air, serta alat apung dan bangunan terapung yang tidak berpindah-pindah (UU RI No.17 Tahun 2008 tentang Pelayaran, Pasal 1 angka 36).

## 2.2 Beton Sandwich
Beton sandwich  merupakan  beton  yang  terdiri  dari  dua  lapisan  tipis,  kaku  dan  kuat  dari material padat yang dipisahkan oleh satu lapisan tebal yang terbuat dari material dengan berat jenis  yang  rendah,  yang  memiliki  kekakuan  dan  kekuatan  yang  lebih  rendah  dari  lapisan pengapitnya (Callister, W.D., 1997). Dua lapisan tipis yang terdapat pada struktur sandwich ini disebut dengan lapisan wajah ( faces), dan satu lapisan tengah disebut dengan lapisan inti ( core) seperti tertera pada Gambar  1 .  Seringkali  beton sandwich  yang efisien didapatkan apabila berat inti dari sandwich kira-kira sama dengan jumlah berat lapisan pengapitnya .
Gambar 1. Beton sandwich (Sumber: Callister, W. D., 1997)

## 2.3 Gaya Apung
Gaya apung adalah kemampuan suatu benda untuk dapat mengapung dalam cairan ataupun fluida. Gaya apung biasanya terjadi akibat adanya perbedaan tekanan fluida pada kedalaman yang  berbeda.  Benda  yang  berada  di  dalam  air  akan  memiliki  massa  yang  lebih  kecil dibandingkan saat benda tidak berada dalam air. Hal ini disebabkan karena adanya gaya apung
yang menekan ke atas searah dengan gaya angkat sehingga benda tersebut menjadi lebih ringan. Benda yang dimasukkan ke dalam fluida akan mengalami perbedaan tekanan antara fluida bagian atas dan fluida bagian bawah. Fluida yang terletak pada bagian bawah benda memiliki tekanan yang lebih besar daripada fluida yang berada di bagian atas benda. Gaya yang bekerja pada benda yang terendam di dalam air seperti tertera pada Gambar 1 berikut.
Gambar 1. Gaya-gaya yang bekerja pada benda yang terendam dalam air (Sumber: academia.edu/6347762/MEKANIKA_FLUIDA)
Gaya apung (𝐹 𝐺 ) ditentukan dengan menggunakan Persamaan 1.a hingga Persamaan 1.e berikut:
𝐹 𝐺 = 𝐹 𝐵 ...(1.a)
↔ 𝐹 𝐵 = 𝑊 𝑏 − 𝑊 𝑎 ...(1.b)
↔ 𝐹 𝐺 = 𝜌 𝑏 𝑥𝑔𝑥𝑉 𝑏 ...(1.c)
↔ 𝐹 𝐵 = 𝜌 𝑎 𝑥𝑔𝑥𝑉 𝑏𝑡 ...(1.d)
↔ 𝜌 𝑎 𝑥𝑔𝑥𝑉 𝑏𝑡 = 𝜌 𝑏 𝑥𝑔𝑥𝑉 𝑏 ...(1.e)
halmana: 𝐹 𝐵 = force bouyancy / gaya apung [N],
𝐹 𝐺 = force gravity / gaya gravitasi [N],
𝑊 𝑏 = berat benda di udara [N],
𝑊 𝑎 = berat benda dalam air [N], 𝜌 𝑎 = berat jenis air [1.000 kg/m 3 ] 𝜌 𝑏 = berat jenis benda [kg/m 3 ], 𝑔 = gravitasi bumi [9,81 m/s 2 ], 𝑉 𝑏 = volume benda [m 3 ], 𝑉 𝑏𝑡 = volume benda terendam [m 3 ].

## 2.4 Kesetimbangan Benda Apung
Kestabilan benda terjadi apabila benda tersebut diusik atau dibebani, maka benda tersebut dapat  kembali  ke  posisi  kesetimbangan  awalnya.  Kesetimbangan  benda  terapung  sesuai dengan Prinsip Hukum Archimedes, yaitu benda yang terapung akan mengalami gaya apung sebesar  zat  cair  yang  dipindahkan.  Stabilitas  benda  terapung  dapat  diketahui  berdasarkan tinggi metasentrumnya. Titik metasentrum merupakan titik potong antara garis vertikal melalui pusat apung benda setelah digoyangkan dengan garis vertikal melalui berat benda sebelum digoyangkan. Tinggi metasentrum seperti tertera pada Gambar 2 dan kesetimbangan benda terapung tertera pada Gambar 3 berikut.
Gambar 2. Tinggi metasentrum (Sumber: academia.edu/6347762/MEKANIKA_FLUIDA)
Tinggi metasentrum ( 𝑚 ) ditentukan dengan Persamaan 2 berikut:
𝑚 = 𝐼 0 𝑉 − 𝐴 0 𝐵 0 ...(2) halmana:
𝐼 0
= momen inersia tampang benda yang terpotong permukaan zat cair [mm 4 ],
V
= volume zat cair yang dipindahkan [m 3 ], 𝐴 0 𝐵 0 = jarak antara pusat apung dan pusat benda [m].

## Gambar 3. Kesetimbangan benda terapung
Jarak titik pusat berat benda ke titik metasentrum (𝑀) ditentukan dengan Persamaan 3.a hingga Persamaan 3.b :
𝐵𝐺 = 𝑂𝐺 − 𝑂𝐵 ...(3.a) 𝐵𝑀 = 𝐼 0 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑎𝑚 ...(3.b) 𝐺𝑀 = 𝐵𝑀 − 𝐵𝐺 ...(3.c) halmana: 𝑂 = titik dasar benda, 𝐵 = titik pusat apung benda terendam,
𝐺
= titik pusat berat benda, 𝑀 = titik metasentrum,
𝐵𝐺 = jarak antara titik pusat apung dengan titik pusat berat benda [m],
𝑂𝐺 = jarak antara dasar benda ketitik pusat berat benda [m],
𝑂𝐵 = jarak antara dasar benda ketitik pusat apung [m],
𝐵𝑀 = jarak titik pusat apung ketitik metasentrum [m],
𝐺𝑀 = jarak titik pusat berat benda ketitik metasentrum [m].
Apabila: 𝐺𝑀  >  0 → benda stabil.
𝐺𝑀  =  0 → benda dalam stabilitas netral. 𝐺𝑀  <  0 → benda tidak stabil.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Kajian Pustaka
Kajian  pustaka  merupakan  tahap  awal  mencari  referensi  yang  sesuai  dengan  bahasan penelitian ini.  Buku  peraturan  dan  jurnal  akan  menjadi  dasar  dan  pedoman  selama  proses penelitian ini berlangsung, diantaranya SNI 03-2847-2002 Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung dan Sejenisnya.

## 3.2 Perhitungan Teoritis Pelat Beton Apung Sebelum Dibebani
Perhitungan secara teoritis menggunakan teori kesetimbangan benda apung bertujuan untuk menentukan tinggi tenggelam pelat beton apung atau letak muka air pada saat pelat beton apung sebelum dibebani.

## 3.3 Pemodelan Menggunakan Software Ansys
Software  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  Ansys. Pelat  beton  apung  dimodelkan dengan menggunakan aplikasi AutoCAD 3D yang kemudian di- export ke Ansys . Pelat beton apung dimodelkan dengan sudah menentukan letak muka air.

## 3.4 Input Data
Parameter pelat beton apung antara lain dimensi pelat 3x4 meter; berat jenis pelat 600 kg/m 3 ; jenis material pelat; nilai kekakuan pondasi ES = 10 kN/m 3 ; serta beban P = 2.500 N di- input ke dalam aplikasi Ansys. Beban P diletakkan pada ujung pelat beton apung untuk mendapatkan nilai deformasi maksimum. SetUp pemodelan pelat beton apung seperti pada Gambar 4 dan Gambar 5 berikut.
Gambar 4. Pemodelan bentuk penopang pelat beton apung
Gambar 5. SetUp pembebanan pada pelat beton apung

## 3.5 Solve
Solve  atau  hasil  output  dari  perhitungan  menggunakan  aplikasi  Ansys  adalah  total deformation, yang mana hasil tersebut akan menunjukkan deformasi maksimum dan minimum pada setiap pelat beton apung yang diteliti. Proses running dilakukan apabila semua parameter serta beban pada pelat beton apung sudah di- input.

## 3.6 Perhitungan Teoritis Pelat Beton Apung Setelah Dibebani
Perhitungan  teoritis  menggunakan  teori  kesetimbangan  benda  apung  kembali  dilakukan setelah  proses  perhitungan  menggunakan  aplikasi  Ansys  selesai  dan  menghasilkan  nilai deformasi  maksimum.  Perhitungan  teoritis  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  keseimbangan pelat beton apung setelah dibebani.

## 3.7 Pembahasan
Pembahasan dari penelitian dilakukan setelah semua perhitungan selesai. Pembahasan berisi analisis  nilai  total  deformasi  yang  dihasilkan  oleh  setiap  pelat  beton  apung,  perbandingan volume pelat beton apung dan juga deviasi tinggi tenggelam pelat beton apung baik sebelum maupun sesudah dibebani. Hal ini bertujuan untuk menentukan bentuk penopang pelat beton apung yang paling baik, stabil dan efisien.

## 3.8 Kesimpulan
Kesimpulan  berisi  tentang  hasil  akhir  dari  pembahasan  dan  menentukan  bentuk  penopang pelat beton apung yang paling stabil dan efisien.

## 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Umum
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  memodelkan  pelat  beton  apung  dalam  beberapa  bentuk berbeda yang akan diberi beban P = 2.500 N pada ujung pelat beton apung dan diletakkan pada pondasi elastis dengan elastic support ES = 10 kN/m 3 . Bentuk  penopang pelat beton apung yang diamati adalah segitiga, trapesium, lengkung dan pelat persegi.

## 4.2 Perhitungan Teoritis Sebelum Pelat Beton Apung Dibebani
Data-data perencanaan pelat betong apung dengan bentuk penopang segitiga 15 0 satu arah: Volume pelat ( 𝑉 𝑏 )
= 4,8115 m 3
Berat jenis pelat ( 𝜌 𝑏 )
= 600 kg/m 3
Berat jenis air ( 𝜌 𝑎 )
= 1000 kg/m 3 Gaya gravitasi bumi ( 𝑔 )
= 9,81 m/s 2 Tinggi keseluran pelat ( 𝐻 ) = 0,6019 m
Menghitung volume pelat beton apung terendam ( 𝑉 𝑏𝑡 ) 𝐹 𝐺 = 𝐹 𝐵 𝜌 𝑏 × 𝑔 × 𝑉 𝑏 = 𝜌 𝑎 × 𝑔 × 𝑉 𝑏𝑡
600 × 9,81 × 4,8115 = 1.000 × 9,81 × 𝑉 𝑏𝑡
𝑉 𝑏𝑡 = 2,8869 m 3
Menghitung volume pelat beton apung di atas air ( 𝑉 𝑏𝑎 ) 𝑉 𝑏𝑎 = 𝑉 𝑏 − 𝑉 𝑏𝑡 𝑉 𝑏𝑎 = 4,8115 − 2,8869 𝑉 𝑏𝑎 = 1,9246 m 3
Menghitung tinggi pelat beton apung di atas air ( 𝑡 ) 𝑡 = 𝑉 𝑏𝑎 𝑏 × ℎ 𝑡 = 1,9246 3 × 4 𝑡 = 0,1604 m
Menghitung tinggi pelat beton apung tenggelam/ draft ( 𝑑 ) 𝑑 = 𝐻 − 𝑡 𝑑 = 0,6019 − 0,1604 𝑑 = 0,4415 m
Jadi, dari hasil perhitungan pelat beton apung dengan bentuk penopang segitiga 15 o satu arah didapatkan tinggi benda tenggelam adalah 0,4415 meter.
Hasil  perhitungan  tinggi  tenggelam  pelat  beton  apung  dengan  berbagai  variasi  bentuk penopang disajikan pada Tabel 1 hingga Tabel 5 .
Tabel 1. Hasil Perhitungan Tinggi Tenggelam Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Segitiga Satu Arah Sudut 𝝆 𝒃 𝝆 𝒂 𝒈 𝑽 𝒃 𝑽 𝒃𝒕 𝑽 𝒃𝒂 𝒕 𝑯 𝒅 [ 0 ] [ kg/m 3 ] [ kg/m 3 ] [ m/s 2 ] [m 3 ] [m 3 ] [m 3 ] [m] [m] [m] 15 600 1.000 9,81 4,812 2,887 1,925 0,160 0,602 0,442 20 600 1.000 9,81 5,676 3,405 2,270 0,189 0,746 0,557 25 600 1.000 9,81 6,597 3,958 2,639 0,220 0,890 0,689 30 600 1.000 9,81 7,596 4,558 3,039 0,253 1,066 0,813 35 600 1.000 9,81 8,702 5,221 3,481 0,290 1,250 0,960 40 600 1.000 9,81 9,952 5,971 3,981 0,332 1,459 1,127 45 600 1.000 9,81 11,400 6,840 4,560 0,380 1,700 1,320 Tabel 2. Hasil Perhitungan Tinggi Tenggelam Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang Trapesium Satu Arah Sudut 𝝆 𝒃 𝝆 𝒂 𝒈 𝑽 𝒃 𝑽 𝒃𝒕 𝑽 𝒃𝒂 𝒕 𝑯 𝒅 [ 0 ] [ kg/m 3 ] [ kg/m 3 ] [ m/s 2 ] [m 3 ] [m 3 ] [m 3 ] [m] [m] [m] 15 600 1.000 9,81 4,715 2,829 1,886 0,157 0,522 0,364 20 600 1.000 9,81 5,545 3,327 2,218 0,185 0,637 0,452 25 600 1.000 9,81 6,429 3,858 2,572 0,214 0,760 0,545 30 600 1.000 9,81 7,388 4,433 2,955 0,246 0,893 0,647 35 600 1.000 9,81 8,449 5,070 3,380 0,282 1,040 0,759 40 600 1.000 9,81 9,650 5,790 3,860 0,322 1,207 0,885 45 600 1.000 9,81 11,040 6,624 4,416 0,368 1,400 1,032
Tabel 3. Hasil Perhitungan Tinggi Tenggelam Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Segitiga Dua Arah Sudut 𝝆 𝒃 𝝆 𝒂 𝒈 𝑽 𝒃 𝑽 𝒃𝒕 𝑽 𝒃𝒂 𝒕 𝑯 𝒅 [ 0 ] [ kg/m 3 ] [ kg/m 3 ] [ m/s 2 ] [m 3 ] [m 3 ] [m 3 ] [m] [m] [m] 15 600 1.000 9,81 5,615 3,369 2,246 0,187 0,602 0,415 20 600 1.000 9,81 6,768 4,061 2,707 0,226 0,746 0,520 25 600 1.000 9,81 7,996 4,797 3,198 0,266 0,899 0,633 30 600 1.000 9,81 9,328 5,597 3,731 0,311 1,066 0,755 35 600 1.000 9,81 10,803 6,482 4,321 0,360 1,253 0,893 40 600 1.000 9,81 12,469 7,482 4,988 0,416 1,459 1,043 45 600 1.000 9,81 14,400 8,640 5,760 0,480 1,700 1,220
Tabel 4. Hasil Perhitungan Tinggi Tenggelam Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Trapesium Dua Arah sudut 𝝆 𝒃 𝝆 𝒂 𝒈 𝑽 𝒃 𝑽 𝒃𝒕 𝑽 𝒃𝒂 𝒕 𝑯 𝒅 [ 0 ] [ kg/m 3 ] [ kg/m 3 ] [ m/s 2 ] [m 3 ] [m 3 ] [m 3 ] [m] [m] [m] 15 600 1.000 9,81 4,715 2,829 1,886 0,157 0,522 0,364 20 600 1.000 9,81 5,545 3,327 2,218 0,185 0,637 0,452 25 600 1.000 9,81 6,429 3,858 2,572 0,214 0,760 0,545 30 600 1.000 9,81 7,388 4,433 2,955 0,246 0,893 0,647 35 600 1.000 9,81 8,449 5,070 3,380 0,282 1,040 0,759 40 600 1.000 9,81 9,650 5,790 3,860 0,322 1,207 0,885 45 600 1.000 9,81 11,004 6,624 4,416 0,368 1,400 1,032

## Tabel 5. Hasil Perhitungan Tinggi Tenggelam Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang Lengkung Dua Arah
Tinggi 𝝆 𝒃 𝝆 𝒂 𝒈 𝑽 𝒃 𝑽 𝒃𝒕 𝑽 𝒃𝒂 𝒕 𝑯 𝒅 [cm] [ kg/m 3 ] [ kg/m 3 ] [ m/s 2 ] [m 3 ] [m 3 ] [m 3 ] [m] [m] [m] 50 600 1.000 9,81 7,4504 4,470 2,980 0,248 0,700 0,452 75 600 1.000 9,81 10,064 6,038 4,025 0,336 0,950 0,615 100 600 1.000 9,81 12,768 7,661 5,107 0,426 1,200 0,774 4.3 Perhitungan Menggunakan Software Ansys
Pelat betong apung  dengan bentuk  penopang satu arah dimodelkan menggunakan aplikasi Ansys dengan perlakuan sebagai berikut:
1. Pelat  diletakkan  pada  pondasi  elastis  dengan elastic  support  sebesar  10  kN/m 3 pada penampang sisi bawah penopang pelat.
2. Pelat dibebani P = 2.500 N pada ujung pelat.
3. Pelat diberikan tambahan ES = 0,15 N/m 3 pada setiap sisinya.
Pelat dengan bentuk penopang satu arah seperti disajikan baik pada Gambar 6 dan Gambar 7 maupun Tabel  6 dan Tabel  7 mengalami  deformasi  yang  berlebihan  sehingga mengakibatkan pelat menjadi tidak stabil . Oleh karena itu, setiap pelat beton apung dengan bentuk  penopang  satu  arah  perlu  diberikan  tambahan elastic  support    pada  setiap  sisi, diasumsikan pelat beton apung tersebut mengalami jepit pada setiap sisinya.

## Gambar 6. Total deformasi pelat beton apung dengan bentuk penopang segitiga satu arah Tabel 6. Dimensi dan Total Deformasi Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Segitiga Satu Arah Sudut Lebar Pelat Panjang Pelat Tebal Pelat Tinggi Penopang Deformasi Total [ 0 ] [cm] [cm] [cm] [cm] Max [m] Min [m] 15 300 400 20 40,19 0,499 0,361 20 300 400 20 54,6 0,398 0,243 25 300 400 20 69,95 0,344 0,145 30 300 400 20 86,6 0,325 0,115 35 300 400 20 105,03 0,296 0,042 40 300 400 20 125,86 0,291 0,074 45 300 400 20 150 0,277 0,052
Gambar 7. Total deformasi pelat beton apung dengan bentuk penopang trapesium satu arah

## Tabel 7. Dimensi dan Total Deformasi Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Trapesium Satu Arah Sudut Lebar Pelat Panjang Pelat Tebal Pelat Tinggi Penopang Deformasi Total [ 0 ] [cm] [cm] [cm] [cm] Max [m] Min [m] 15 300 400 20 32,15 1,075 0,896 20 300 400 20 43,68 0,765 0,551 25 300 400 20 55,96 1,097 0,980 30 300 400 20 69,28 0,556 0,254 35 300 400 20 84,02 0,535 0,251 40 300 400 20 100,69 0,524 0,291 45 300 400 20 120 0,393 0,077
Pelat  beton  apung  dengan  bentuk  penopang  persegi  seperti  terlihat  pada Gambar  8 dan Tabel  8 dimodelkan  menggunakan software  Ansys  dengan  perlakuan  penambahan  elastic support sebesar 0,50 N/m 3 pada setiap sisi karena pelat beton apung tidak stabil . Pelat beton apung diasumsikan mengalami jepit pada setiap sisinya.
Gambar 8. Total deformasi pelat beton apung persegi
Tabel 8. Dimensi dan Nilai Deformasi Pelat Beton Apung Persegi
Lebar Pelat Panjang Pelat Tebal Pelat Deformasi Total [cm] [cm] [cm] Max [m] Min [m] 300 400 20 0,1845 0,0115
Pelat beton apung dengan bentuk penopang dua arah seperti terlihat baik pada Gambar 9 hingga Gambar 11 maupun Tabel 9 hingga Tabel 11 . dapat menghasilkan nilai deformasi total tanpa harus diberikan tambahan elastic support pada setiap sisinya sehingga pelat ini lebih stabil dibandingkan dengan pelat beton apung  dengan bentuk penopang persegi dan juga pelat beton apung dengan bentuk penopang satu arah.
Gambar 9. Total deformasi pelat beton apung dengan bentuk penopang segitiga dua arah

## Tabel 9. Dimensi dan Nilai Deformasi Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Segitiga Dua Arah Sudut Lebar Pelat Panjang Pelat Tebal Pelat Tinggi Penopang Deformasi Total [ 0 ] [cm] [cm] [cm] [cm] Max [m] Min [m] 15 300 400 20 40,19 0,225 0,130 20 300 400 20 54,6 0,201 0,084 25 300 400 20 69,95 0,194 0,053 30 300 400 20 86,6 0,194 0,031 35 300 400 20 105,03 0,198 0,019 40 300 400 20 125,86 0,206 0,016 45 300 400 20 150 0,216 0,014
Gambar 10. Total deformasi pelat beton apung dengan bentuk penopang trapesium dua arah
Tabel 10. Dimensi dan Nilai Deformasi Pelat dengan Penopang Trapesium Dua Arah
Sudut Bentang 3 meter Bentang 4 meter Tinggi Penopang Deformasi Total [ 0 ] B1 [cm] B2 [cm] B1[cm] B2 [cm] [cm] Max [m] Min [m] 15 300 60 400 160 32,15 0,285 0,207 20 300 60 400 160 43,68 0,242 0,142 25 300 60 400 160 55,96 0,222 0,101 30 300 60 400 160 69,28 0,213 0,069 35 300 60 400 160 84,02 0,212 0,045 40 300 60 400 160 100,69 0,213 0,026 45 300 60 400 160 120 0,218 0,019
Gambar 11.Total deformasi pelat beton apung dengan bentuk penopang lengkung dua arah
Tabel 11. Dimensi dan Nilai Deformasi Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Lengkung Dua Arah Lebar Pelat Panjang Pelat Tebal Pelat Tinggi Penopang Deformasi Total [cm] [cm] [cm] [cm] Max [m] Min [m] 300 400 20 50 0,278 0,185 300 400 20 75 0,236 0,109 300 400 20 100 0,223 0,065

## 4.4 Perhitungan Teoritis Setelah Pelat Beton Apung Dibebani
Adapun tujuan perhitungan teoritis yaitu untuk mengetahui keseimbangan apung pelat beton apung setelah dibebani oleh beban P = 2.500 N dan mengalami deformasi berdasarkan data- data perencanaan.

## Tabel 12. Keseimbangan Apung Pelat Beton Apung dengan Bentuk Penopang
Segitiga Dua Arah Sudut 𝑽 𝒃 𝑽 𝒃𝒕 𝑯 𝒅 𝑶𝑮 𝑶𝑩 𝑩𝑮 𝑰 𝟎 𝑩𝑴 𝑮𝑴 [ 0 ] [m 3 ] [m 3 ] [m] [m] [m] [m] [m] [m 4 ] [m] 15 5,615 4,635 0,602 0,638 0,387 0,347 0,039 9,011 1,944 1,905 20 6,768 5,174 0,746 0,720 0,486 0,413 0,073 9,003 1,740 1,667 25 7,996 5,725 0,899 0,825 0,593 0,485 0,108 8,842 1,544 1,436 30 9,328 6,324 1,066 0,946 0,702 0,558 0,143 8,613 1,362 1,218 35 1,803 3,554 1,253 1,042 0,854 0,507 0,346 6,347 1,786 1,440 40 12,469 6,777 1,459 1,234 0,975 0,687 0,288 7,609 1,123 0,835 45 14,400 9,440 1,700 1,431 1,134 0,866 0,268 8,444 0,894 0,626
Berdasarkan Tabel 12 maka semua pelat dengan bentuk penopang lengkung dua arah adalah stabil karena nilai GM atau tinggi metasentrum yang didapatkan dari hasil perhitungan adalah positif (+) atau GM > 0, sehingga pelat  tersebut akan tetap stabil apabila dibebani sentris maupun eksentris.
Berdasarkan  perhitungan  teoritis  dan  juga  perhitungan  menggunakan software  Ansys didapatkan  beberapa  data  pelat  betong  apung  dengan  bentuk  penopang  dua  arah  yang mengalami deformasi maksimum terkecil pada setiap bentuk penopangnya seperti pada Tabel 13.
Tabel 13. Perbandingan Pelat Betong Apung dengan Variasi Bentuk Penopang Dua Arah
Bentuk Penopang Volume benda Deformasi max Draft ( 𝒅 ) Deviasi [m 3 ] [m] Sebelum dibebani [m] Setelah dibebani [m] [m] Trapesium 35 o 10,869 0,211 0,678 0,887 0,209 Lengkung 100 cm 12,768 0,223 0,774 0,995 0,220 Segitiga 30 o 9,328 0,194 0,755 0,946 0,191

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Semakin besar ukuran dimensi penampang pelat  beton apung belum tentu  pelat beton apung akan  semakin stabil dan menghasilkan nilai deformasi yang kecil.
2. Dalam  penelitian  ini  bentuk  penopang  pelat  beton  apung  yang  paling  sesuai  dengan keseimbangan apung adalah pelat beton apung dengan bentuk penopang dua arah, karena pelat beton apung ini memiliki bentuk penopang yang sama pada setiap sisinya sehingga pelat beton apung akan mendapatkan tekanan air yang sama besar pada setiap sisinya. Pelat beton apung juga akan tetap stabil meskipun dibebani eksentris.
3. Pelat beton apung yang paling sesuai dengan keseimbangan apung dan paling stabil serta efisien adalah pelat beton apung dengan bentuk penopang segitiga 30 0 dua arah. Hal ini dikarenakan  pelat  beton  apung  tersebut  menghasilkan  nilai  deformasi  terkecil  sebesar 0,194  m;  volume  pelat  terkecil  sebesar  9,328  m 3 serta  deviasi  tinggi  benda  tenggelam ( draft) terkecil yaitu 0,191 m di antara pelat beton apung dengan bentuk penopang dua arah lainnya.

## DAFTAR RUJUKAN
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2002). SNI  03-2847-2002  tentang  Tata  Cara  Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Bandung: Badan Standardisasi Nasional. Callister,  W.  (1997). Materials Science and Engineering  - An Introduction. John Willey and Sons, Inc.
Nastain,  S.T.,M.T.  (2005). Google.  Dipetik  Agustus  30,  2020,  dari  Academia: https://www.academia.edu/6347762/MEKANIKA_FLUIDA
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 17 Tahun 2008. (2008). UU RI No.17 Tahun 2008 Tentang Pelayaran, Pasal 1 angka 36.