## Analisis Fixed Mooring Dolphin Akibat Beban
Lateral, Studi Kasus Fuel Jetty PT. Petro Storindo Energi, Sangatta Kalimantan Timur
CORNELIS, HENOCH LEINDRIO 1 , HAMDHAN, INDRA NOER 2 , KURNIADI, YESSI NIRWANA 2 1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional 2 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional Email : henochcornelis@gmail.com

## ABSTRAK
Fixed Mooring Dolphin terdiri dari Mooring Dolphin dan Berthing  Dolphin. Mooring Dolphin sendiri digunakan sebagai tempat pengikat tali kapal sedangkan Berthing Dolphin digunakan sebagai tempat penambat kapal. Pada penelitian ini dilakukan analisis pada struktur atas dan struktur bawah menggunakan aplikasi SAP 2000 dan aplikasi Pile untuk mengetahui desain mana yang paling stabil. Pada struktur atas dilakukan analisis gaya geser, gaya vertikal, dan momen pada kemiringan dan diameter tiang yang berbeda. Pada struktur bawah dilakukan analisis defleksi, momen, dan gaya geser dan hubungan antara kedalaman dan defleksi pada diameter tiang yang berbeda. Hasil yang didapat pada kemiringan 4:1 dengan diameter 914.4 mm P=1340.328kN, V=63.72kN, dan M=821.427kN m dan diameter 1016 mm P=4620.918kN, V=71.148kN, dan M=1044.1257kN m adalah yang paling stabil.
Kata Kunci: Fixed Mooring Dolphin System, Mooring Dolphin, Berthing Dolphin, Daya Dukung Pondasi.

## ABSTRACT
Fixed Mooring Dolphin consist of mooring dolphin and berthing dolphin. Mooring dolphin is where ship chain fastened and berthing dolpin is where the ship anchored. In this research, the structure is analyzed by SAP 2000 and pile software to determine which design is the most stable.  Upper structure  is analyzed for  shear,  vertical  force,  and  moment  on  different pile gradient  and  diameter.  Upper  structure  is  analyzed  for  deflection,  moment,  shear,  and infulence of depth to deflection on different pile diameter. The result ishow that  the  most stable pile is design with diameter 914.4 mm, P=1340.328kN, V=63.72kN, dan M=821.427kN m and diameter 1016 mm P=4620.918kN, V=71.148kN, dan M=1044.1257kN m with gradient 4:1.
Key  Words: Fixed  Mooring  Dolphin  System,  Mooring  Dolphin,  Berthing  Dolphin, Bearing Capacity.

## 1. PENDAHULUAN
Kebutuhan minyak di pertambangan batubara di Sangatta Tanjung Bara, Kalimantan Timur ini sangat dibutuhkan karena banyaknya permintaan produksi batubara di dalam maupun di luar negeri.  PT.  Kaltim  Prima  Coal  ini  pun membangun  Terminal  Tangki  Solar  75.000  m 3 yang meliputi  Terminal  Tangki  dan Fixed  Mooring  Dolphin.  Dolphin  adalah  konstruksi  yang digunakan  untuk  menambatkan  kapal  tanker  berukuran  besar  yang  biasanya  digunakan bersama-sama  dengan pier  dan  wharf  untuk  memperpendek  panjang  bangunan  tersebut. Pada tugas akhir ini yang akan dijadikan penelitian adalah Fixed Mooring Dolphin dimana fixed mooring dolphin dibangun di laut, untuk tempat kapal bersandar pada dermaga yang dibangun pada trestle pada dolphin ini kapal ditambatkan pada bolder, dan dilengkapi dengan fender untuk  meredam  benturan  kapal  pada dolphin  dan untuk  menahan  beban pada  saat  kapal merapat atau kapal digoyangkan oleh arus atau gelombang. Analasis pada tugas akhir adalah mooring dolphin dan berthing dolphin dimana akan ditinjau struktur atas dan struktur bawah dimana  akan  dilakukan  juga  dengan  melakukan  percobaan  kemiringan  dan  diameter  yang berbeda.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Dolphin
Dolphin adalah struktur yang muncul di atas level permukaan air laut dan tidak terhubung dengan struktur dermaga atau pantai. Fungsi dolphin digunakan sebagai tambatan (berthing dolphin) atau untuk mengikat tali kapal (mooring dolphin). Dolphin terdiri dari Berthing Dolphin dan Mooring Dolphin. Berthing Dolphin berfungsi sebagai tempat menambat kapal sehingga diperlukan  11  tiang  pancang. Mooring  Dolphin  berfungsi  untuk  tempat  pengikat  tali  kapal sehingga diperlukan lebih sedikit dibandingkan dengan Berthing Dolphin yaitu 8 tiang pancang. Selain itu, dolphin juga digunakan sebagai tempat pemberi informasi pada kapal seperti batas kecepatan, atau sebagai tempat informasi navigasi. Struktur dolphin merupakan struktur yang terdiri dari tiang pancang ke dasar laut dan dihubungkan secara bersamaan oleh pilecap yang akan menjadi platform. Untuk pembahasan selanjutnya system ini dinamakan Fixed Mooring Dolphin system.

## 2.2 Gaya dari Tumbukan Kapal
Kapal yang diikat pada lokasi lepas pantai atau dekat pintu masuk pelabuhan untuk kapal, dimana terjadinya gelombang dapat terjadi dalam jangka waktu yang lama, atau kapal yang diikat pada saat cuaca buruk, maka kapal akan bergoyang akibat gaya dari gelombang, angin maupun arus.
2.2.1 Gaya Akibat Tarikan Kapal Gaya tarik yang terjadi pada mooring dolphin sebaiknya ditentukan berdasarkan seperti berikut ini:
a. Gaya tarik pada bollard adalah nilai yang berubungan dengan bobot kapal, dimana nilai yang disebutkan dan ½ dari nilai yang disebutkan pda arah vertikal bekerja.
b. Gaya tarik pada bitt adalah yang berhubungan dengan bobot kapal dan bekerja disegala arah.
c. Gaya  tarik  kapal dengan bobot kurang dari 200 ton atau lebih dari 10000 ton.
Untuk mooring dolphin yang menampung kapal pada cuaca buruk dan dibangun di area perairan dengan kondisi laut buruk, harus ditentukan dengan pertimbangkan cuaca dan kondisi laut, struktur dolphin dan data pengukuran gaya tarik

## 2.2.2 Gaya Gelombang Laut
Gaya gelombang yang terjadi pada struktur dapat ditentukan dengan metode penelitian dan desain yang tepat dengan memperhatikan tipe struktur, topografi dasar laut, kedalaman air, dan karakteristik gelombang. Gaya gelombang yang bekerja pada tiang, tidak menghalangi penyebaran gelombang air, dapat dihitung sebagai penjumlahan gaya tarik yang tepat dengan kecepatan partikel air kuadrat dan gaya inersia terhadap percepatan dengan rumus sebagai berikut
⃗ = = ⃗ ∆ + ∝ ⃗ ∆s (1)

## 2.2.3 Gaya Akibat Angin
Apabila arah angin menuju ke dermaga, maka gaya tersebut akan berupa benturan kepada fixed mooring dolphin.  Sedangkan apabila arah angin meninggalkan  fixed mooring dolphin maka gaya tersebut akan mengakibatkan gaya tarikan kepada alat penambat. Beban angin dihitung dengan persamaan:
R w = × × × × ( + )( ) (2)
Maksimum  gaya  angin pada  persamaan  diatas terjadi ketika ϴ  =  90 0 .  Koefisien  tekananan angina adalah 1.2 pada saat ϴ = 90 0 dan gaya angina (R w ) akan menjadi: R w = 0.0738 × B× U 2 (kg) (3)

## 2.2.4 Gaya Arus
Arus pasang adalah salah satu faktor yang harus diperhatikan seperti tekanan angin. Fixed Mooring Dolphin System dan fasilitas tambatan di desain tidak terpengaruh oleh arus pasang. Di beberapa kasus gaya arus ini harus diperhatikan dengan persamaan sebagai berikut:
R p = K×D×V t 2 (4)

## 2.5 Daya Dukung Tiang
2.5.1  Daya Dukung Ijin Aksial Tiang
Beban  vertikal  yang terjadi pada  tiang  tidak  boleh  melebihi  daya  dukung ijin  aksial tiang  tersebut.  Persamaan  untuk  mengecek  daya  dukung  ijin  aksial  tiang  adalah  sebagai berikut :
Qu = Q f + Q b - W p
Qa = Q u /S f (5) Untuk tahan friksi pada tanah kohesi Ca = α × C u α berdasarkan grafik Tomlinson Q f = C a × A s (6)
Gambar 1 Faktor Adhesi (α) berdasarkan Grafik Tomlinson

## 2.5.2  Daya Dukung Lateral Pada Tiang
Kapasitas tiang beban lateral dibatasi dengan 3 hal yaitu :
 Kapasitas gaya geser pada tanah
 Kapasitas struktur dari tiang yang meliputi gaya geser dan momen lentur
 Deformasi pada tiang

## 3. METODE PENELITIAN
3.1 Prosedur Peneltiian Pada penelitian ini akan dilakukan analisis Fixed Mooring Dolphin System di lahan PT.Kaltim Prima  Coal  Sangatta  Kalimantan  Timur.  Secara  umum  prosedur  pengerjaan  tugas  akhir  ini ditunjukkan dengan urutan langkah-langkah atau bagan alir pada Gambar 3a dan Gambar 3b.

## Gambar 3a Bagan Alir
Mulai Pengumpulan Referensi Perumusan Masalah Pengumpulan Data Data Hidroseanografi : - Data Arus - Data Tumbukan Kapal - Data Tarikan Kapal - Data Angin Data Geoteknik Meliputi : - Data Gempa - Data Pondasi - Data Tanah Pembebanan Analisis Struktur AtasFixed Mooring Dolphin System Menggunakan SAP2000

## Gambar 3b Bagan Alir

## 4. ANALISIS DATA
4.1 Studi Kasus
Pada penelitian ini akan dilakukan analisis pada proyek Pembangunan Fixed Mooring Dolphin untuk kapal 80.000 DWT dengan studi kasus di Sangatta Tanjung Bara, Kalimantan Timur. Bagian struktur yang akan dianalisis meliputi gaya tarik kapal terhadap bolard, gaya tumbukan terhadap fender, gaya angin, gaya arus dan analisis daya dukung tanah. Pada penelitian ini yang  akan  dilakukan  pemodelan  adalah Berthing  Dolphin,  Mooring  Dolphin  dimana  akan dilakukan variasi kemiringan dan diameter yang berbeda.

## 4.2 Analisa Pemodelan Tiang Mooring Dolphin
Pemodelan  struktur  didesain  berdasarkan  gambar  teknik  yang  diberikan  oleh  konsultan perencana. Pada pemodelan mooring dolphin pondasi perteletakan dimodelkan sebagai jepit sehingga reaksi perletakan yang digunakan adalah beban vertikal, beban geser, dan momen. Pemodelan Mooring  Dolphin  sendiri  dimodelkan  dalam  tiga  pemodelan  dimana  dilakukan analisis kemiringan tiang yang berbeda dengan sudut yang sama. Mooring Dolphin yang telah di input beban-beban yang bekerja pada Mooring Dolphin dengan kemiringan tiang 4V:1H yang dapat dilihat pada Gambar 4.
X Analasis Struktur Bawah Fixed Mooring Dolphin dan Analisis Daya Dukung Momen Geser Defleksi P-y Analisis dan Pembahasan Kesimpulan Selesai Output: - Gaya Momen - Gaya Vertikal - P (Load)

## Gambar 4 Pile Mooring Dolphin Kemiringan Tiang 4V:1H
Setelah dilakukan analisa menggunakan SAP 2000, didapat gaya yang bekerja pada Mooring Dolphin adalah gaya geser,gaya vertikal, dan gaya momen, gaya-gaya tersebut di ambil nilai maxiumum, dalam perencanaan nilai maxium menjadi acuan. Pemodelan Mooring Dolphin  dari analisa program SAP 2000 diperoleh sebagai berikut
Tabel 1Nilai P, Vertikal, dan Momen pada Model Mooring Dolphin Kemiringan Tiang P (kN) V (kN) M (kN m) 4V:1H 1340.328 63.72 821.427 5V:1H 1137.756  53.132 567.314 6V:1H 1237.915  54.612  652.3192

## 4.3 Analisa Pemodelan Tiang
Berthing Dolphin Pemodelan Berthing  Dolphin  mengikuti  gambar  rencana  yang  dilakukan  konsultan  dan membandingkan  dengan  kemiringan  yang  berbeda-beda.  Dimana Berthing  Dolphin  lebih banyak  menerima  beban  dibandingkan Mooring  Dolphin.  Pemodelan  Berthing  Dolphin dimodelkan  juga  dalam  tiga  pemodelan  dimana  dilakukan  analisis  kemiringan  tiang  yang berbeda dengan sudut yang sama
Gambar 5 Pile Berthing Dolphin Kemiringan Tiang 4V:1H
Setelah dilakukan analisa menggunakan SAP 2000, didapat gaya yang bekerja pada Mooring Dolphin adalah gaya geser,gaya vertikal, dan gaya momen, gaya-gaya tersebut di ambil nilai maxiumum,  dalam  perencanaan  nilai  maxium  menjadi  acuan.  dapat  dilihat  pada  tabel  2 dengan kemiringan tiang yang berbeda.

## Tabel 2 Nilai P (Gaya Geser), Vertikal, dan Momen pada Model
Berthing Dolphin Kemiringan Tiang P (kN) V (kN) M (kN m) 4V:1H 4620.918 71.148  956.7095 5V:1H 4331.215 63.126 929.7016 6V:1H 4560.049 69.709 916.4628 4.4 Analasis Pemodelan Mooring Dolphin dan Berthing Dolphin pada kemiringan tiang
Pemodelan pada struktur Berthing Dolphin dan Mooring dolphin dengan kemiringan tiang yang berbeda. Gaya momen serta lendutan yang terjadi pada tiang dalam modelisasi terjadi akibat gaya tarik kapal dan gaya bentur kapal. Pada kemiringan tiang 4V:1H dan 5V:1H diperoleh nilai momen yang besar dibandingkan dengan kemiringan tiang 6V:1H. Sudut kemiringan tiang menunjukan  semakin  vertikal  suatu  tiang  maka  momen  yang  terjadi  akan  semakin  besar. Hubungan antara kemiringan tiang terhadap gaya geser pada mooring dolphin dan berthing dolphin dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7.
Gambar 6 Hubungan Kemiringan Tiang Terhadap P (geser) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 0 1 2 3 4 P ( kN ) Kemiringan Tiang Mooring Dolphin Berthing Dolphin 4:1 5:1
6:1

## Gambar 7 Hubungan Kemiringan Terhadap M (momen)
4.5 Pengaruh Diameter Tiang Terhadap Mooring Dolphin dan Berthing Dolphin. Tiang-tiang pada Mooring Dolphin dan Berthing Dolphin menggunakan profil baja berbentuk lingkaran dengan diameter 914.4 mm dan1016 mm, dari diameter tersebut diperoleh gaya- gaya yang bekerja pada tiang seperti gaya P (geser), gaya M (momen), dan gaya V (vertikal) pada tabel 3.
Tabel 3 Nilai P (gaya geser), Vertikal, dan Momen pada Model Mooring Dolphin dan Berthing Dolphin terhadap diameter Diameter (mm) P (kN) V (kN) M (kN m) Mooring Dolphin 812.8 1335.249 55.106 73.142 914.4 1340.328 63.72 821.427 1016 1357.773 73.142 924.945 Berthing Dolphin 914.4 4527.079 60.047 783.0338 1016 4620.918 71.148 956.7095 1066.8 4655.601 76.728 1044.1257

## 4.6 Parameter Tanah
Mendesain suatu pondasi parameter tanah adalah tahap yang sangat diperlukan, apabila salah dalam menentukan paramter tanah untuk mendesain pondasi akan mengakibatkan kesalahan fatal pada struktur yang ada diatasnya. Oleh karena itu, parameter tanah harus akurat jika ada kesalahan maka desain pondasi akan berakibat fatal. Jumlah lapisan tanah yag dapat di input pada parangkat lunak maksimal berjumlah 10 lapisan, lapisan dibuat menjadi 10 lapis dengan  mengkategorikan  jenis  tanah  yang  mendekati  antara  lapisan  satu  dengan  yang lainnya.
0 200 400 600 800 1000 1200 0 1 2 3 4 M ( kN m ) Kemiringan Tiang Mooring Dolphin Berthing Dolphin 5:1 6:1 4:1

## Tabel 4 Hasil Rekap Parameter Tanah
Lapisan  Kedalaman (M) Tipe Tanah γ-kN/m3 Nspt C-kN/m3 1 0 soft clay 15.5 2 40 2 7.3 stiff clay 19 10 50 3 17 stiff clay 19 15 40 4 21 stiff clay 19 25 41 5 24.5 stiff clay 19 30 41 6 25.5 stiff clay 19 25 53 7 29 stiff clay 19 35 41 8 33.45 stiff clay 19 30 43 9 36.3 stiff clay 19 32 48 10 60.45 stiff clay 19 35 52 Parameter yang dibutuhkan sudah diinput , langkah selanjutnya running  aplikasi pada arah vertikal  maupun  arah  lateral.  Dalam  analisis  daya  dukung  dengan  aplikasi Pile,  dilakukan percobaan dengan diameter yang berebeda dapat dilihat pada Gambar dan Gambar 10

## (b)
Gambar 9 Mooring Dolphin diameter 914.4 mm beserta hasil defleksi,
momen, dan geser (a), (b) dan Hasil kurva P-Y

## (b)
Gambar 10 Berthing Dolphin diameter 1016 mm beserta hasil defleksi, momen, dan geser (a), (b) dan Hasil kurva P-Y

## 5. KESIMPULAN
Pemodelan  tiang dengan kemiringan  yang berbeda  berdasarkan studi kasus Fixed mooring dolphin,  dilakukan  untuk  mengetahui  desain  mana  yang  paling  stabil.  Kemiringan  4V:1H diameter 914.4 mm dengan nilai P = 1340.328kN, V = 63.72kN, M = 821.427kN dan diameter 1016 mm dengan nilai P = 4620.918kN, V = 71.148kN, M = 956.7095kN adalah yang paling stabil dan memenuhi kriteria desain. Faktor yang mempengaruhi momen ultimate pada tiang, semakin banyak tiang, semakin kecil momen yang terjadi dan apabila tiang lebih sedikit maka momen yang terjadi akan semakin besar. Sudut kemiringan tiang semakin vertikal suatu tiang maka  momen  yang  terjadi  akan  semakin  besar,  dan  sebaliknya  semakin  besar  sudut kemiringan tiang maka momen akan semakin kecil. Pada struktur bawah pemodelan dilakukan pada  kemiringan  4V:1H  pemodelan  tiang  dengan  diameter  yang  berbeda  dilakukan  untuk mengetahui sifat defleksi, momen, dan gaya geser yang lebih efisien pada suatu desain dengan diameter 914.4 mm dengan nilai P = 1340.328kN, V = 63.72kN, M = 821.427kN dan diameter 1016 mm dengan nilai P = 4620.918kN, V = 71.148kN, M = 956.7095kN. Hasil ini akan diinput pada program  aplikasi pile  untuk mendapatkan nilai defleksi, momen, dan geser pada pile pada diameter 914.4 mm dengan hasil defleksi = 25 cm, momen = 1800kN-m, dan geser = - 250kN dan pada diameter 1016 mm dengan hasil defleksi=26 cm, momen=2500 kN-m, dan geser = -470kN adalah yang paling efisien dan memenuhi kriteria desain.

## DAFTAR RUJUKAN
Badan Standardisasis Nasional. RSNI Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. Bowles, J.E. 1996, “ Foundation Analysis and Design (5th Edition)”, New York : McGraw-Hill
Braja, M Das, Principles Of Geotechnical Engineering edisi 7 Das, Braja M. 2006, “ Principles of Geotecnical Engineering Fifth Edition”, California : Thomson.
Dean, E.T.R, “ Offshore Geotechnical Engineering”,
London :  Thomas Belford Geotechnical Engineering Office. 2006, Foundation Design and Construction Hongkong: Geo Publication
Kadimadibrata, Soedjono. 1985 Perencanaan Pelabuhan Bandug: Ganeca Exact
Royal HaskoningDHV, Feed Report Mooring Structure The Overseas Coastal Area Development Institute Of Japan.  1991, Technical Standards fot port and Harbour Facilities in Japan