Perancangan Pondasi Pompa

8/13/2019 Perancangan Pondasi Pompa

http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-pondasi-pompa 1/18

PEMBUATAN FRONT END ENGINEERING DESIGN (FEED)

TOTAL PROJECT KAMOJANG UNIT 5 (1 x 30 MW) - JAWA BARAT

PERANCANGAN PONDASI POMPA

A 26/06/12 Issued for Approval ARS AN IWP

PREPARED CHECKED APPROVED CHECKED APPROVED

REV TANGGAL DESKRIPSIPT. LAPI ITB PT. PGE

STATUS CODE : IFR = Issued for Review, IFA = Issued for Approval, IFU = Issued for Use

Total or Partial Reproduction and / or utilization of this document are forbidden without prior written

authorization of PT. PGE

NOMOR DOKUMEN REVISI STATUS

KMJ5-FC-CI-DTN-006 A IFA



PEMBUATAN FRONT END ENGINEERING DESIGN(FEED)TOTAL PROJECT KAMOJANG UNIT 5 (1 x 30

MW) - JAWA BARAT

JUDUL NOMOR DOKUMEN HALAMAN

Perancangan Pondasi Pompa KMJ5-FC-CI-DTN-006 2 of 18

TABULASI HALAMAN REVISI

Hal REVISI Hal REVISI

A B 0 1 2 3 4 5 A B 0 1 2 3 4 5

1 26

2 27

3 28

4 29

5 30

6 31

7 32

8 339 34

10 35

11 36

12 37

13 38

14 39

15 40

16 41

17 42

18 43

19 4420 45

21 46

22 47

23 48

24 49

25 50




MW) - JAWA BARAT



COMMENT SHEET

Komentar:

NO

REFERENCE,

PARAGRAPH, OR

CHAPTER

COMMENT OF PT. PGE RESPONSE OF PT. LAPI ITB

1

2

3

COMPANY PT. PGE PT. LAPI ITB - ELC

BY

POSITION

DATE

DOCUMENT STATUS: IFR IFA IFU




MW) - JAWA BARAT



TABLE OF CONTENTS

1. UMUM .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 5 1.1 RUANG LINGKUP .......................................................................................... 5 1.2 CODE, STANDARD DAN REFERENSI .......................................................... 5 1.3 SATUAN ......................................................................................................... 5 1.4 DATA MATERIALS / BAHAN .......................................................................... 5

2. PE NDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 5 3. B E B AN DAN TE G ANGAN YANG DITE R IMA TANAH . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 7

3.1 BEBAN PADA PONDASI PENUMPU POMPA ............................................... 7 3.2 TEGANGAN PADA TANAH AKIBAT GAYA-GAYA PADA POMPA. ............... 8

3.1.1 Tegangan yang diterima tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral

dengan arah melintang pompa (Case – 1) .......................................... 8 3.1.2 Tegangan yang diterima tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral

dengan sejajar arah pompa (Case – 2) ............................................... 9 4. P E R ANC ANGAN S T R UK T UR P E NUMP U P O MP A ( KAP ASI T AS P O NDASI ) . . .. . .. 10 5. ANGK A K E AMANAN DAN DIMENS I PONDAS I . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 6. PE R HITUNGAN TULANG AN PE NUMPU POMPA . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 15 7. ANALISIS PE NURUNAN PADA STR UK TUR PE NUMPU POMPA . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . .. . 17




MW) - JAWA BARAT



1. UMUM

1.1 RUANG LINGKUP

Dokumen ini menyajikan perhitungan untuk perancangan pondasi pompa injeksi

pada pembangunan Pembangunan Fasilitas Produksi & Reinjeksi Panas Bumi Unit-V

30 MW di Desa Laksana, Kecamatan Ibun, Kabupaten Bandung milik PT Pertamina

Geothermal Energy, selanjutnya disebut sebagai PGE.

Sebelum melakukan konstruksi, kontraktor sangat direkomendasikan untuk

melakukan verifikasi data tanah dengan jalan melakukan pengeboran, sondir maupun

pengeboran tangan.

1.2 CODE, STANDARD DAN REFERENSI

a. Standar Perencanaan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, SNI-1726-2002.

b. UBC 1997.

c. ASCE 7-05.

1.3 SATUAN

Satuan yang digunakan pada dokumen perhitungan ini adalah satuan SI (Standar

Internasional).

1.4 DATA MATERIALS / BAHAN

Beton Bertulang =23.5 kN/m3

Lean Concrete =22.5 kN/m3

Baja =77 kN/m Air =10 kN/m

3

2. PENDAHULUAN

3

Pompa injeksi adalah seperti gambar di bawah.




MW) - JAWA BARAT



Gambar 2-1 Model pompa yang akan dipasang

Dimensi dan beban-beban yang bekerja pada pompa adalah seperti ditunjukkan

pada tabel di bawah:

Tabel 2-1 Dimensi dan beban-beban pada pompa

Dimensi pompa yang akan digunakan pada tabel di atas diberi warna hijau. Pompa

injeksi panas menggunakan size 200-400 dengan berat 2000 kg sedangkan pompainjeksi dingin menggunakan size 200-315 dengan berat 1900 kg




MW) - JAWA BARAT



3. B E B AN DAN TE GANGAN YANG DITER IMA TANAH

3.1 Beban Pada Pondasi Penumpu Pompa

Beban-beban yang bekerja pada struktur penumpu pompa yang berasal dari beban-

beban pompa selama operasional telah dihitung oleh mechanical engineer. Hasil dari

perhitungan beban-beban yang bekerja tersebut adalah seperti ditunjukkan pada

Gambar 3-1 dibawah.

Untuk analisis tekanan tanah akibat beban yang bekerja pada struktur penumpu

pompa, beban yang digunakan adalah beban terbesar dari hasil perhitungan diatas

yaitu pompa injeksi panas size 200-400. Arah dan besaran gaya yang digunakan

pada analisis tekanan tanah adalah seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.

Fx Fy Fz

kg

378 0 0

0 0 800

-378 -2800 0

Gambar 3-1 Gaya-gaya pada pompa untuk perancangan struktur penumpu pompa

Fy

Fz

Fx




MW) - JAWA BARAT



3.2 Tegangan Pada Tanah akibat gaya-gaya pada pompa.

Jika dilihat dari tipe beban yang akan diterima oleh pondasi dan kemudian teruskan

ke tanah di bawah pondasi, ada dua tipe gaya yang akan menentukan dimensi

pondasi yaitu :

- Gaya lateral yang arahnya melintang terhadap pompa.

- Gaya lateral yang arahnya sejajar pompa.

Kedua tipe beban lateral tersebut di atas, akan dianalisis satu per satu untuk

menentukan dimensi blok beton struktur penumpu pompa.

1. Tegangan yang diterima tanah akibat gaya verti kal dan gaya lateral

dengan arah melintang pompa (Case – 1)

Tegangan pada tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral yang bekerja dengan

arah melintang arah pompa yang kemudian disebut Case - 1, dihitung berdasarkan

model seperti ditunjukkan pada gambar dibawah,

Gambar 3-2 Model perhi tungan teganan tanah Case - 1

Besarnya tegangan yang diterima tanah akibat gaya dan dimensi pondasi pada

Case – 1 adalah sebagai berikut,

Maximum momen akibat gaya lateral Case-1:

Mmax = Lload x H

Eksentrisitas e

load

= 378 kg x 0,530 m = 200.34 kg.m

≈ 201 kg.m

case-1 :

2800 kg

378 kg

530 mm

470 mm

750 mm

1000 mm

Pipe dia . 16 '




MW) - JAWA BARAT



mm

kg

mkg

Load

M e

vertical

case

1,0072,0

2800

.201max1

≈=

==−

Tegangan maximum yang akan diterima tanah akibat gaya-gaya Case-1 adalah

sebagai berikut:

2

max

/1948

)6.01(1217

)1

1,061(

)3.21(

2800

)6

1(

mkg

B

e

A

Pq

pondasi

vertical

=

+×=

×+×

×=

×+×=

Maximum tegangan tanah akibat gaya-gaya case-1 adalah 1948 kg/m2 atau 19.48

kN/m2.

2. Tegangan yang diterima tanah akibat gaya vertikal dan gaya lateral

dengan sejajar arah pompa (Case – 2)

Tegangan pada tanah akibat gaya Case - 2, dihitung berdasarkan model sepertiditunjukkan pada gambar dibawah:

Gambar 3-3 Model perhitungan teganan tanah Case – 2

Besarnya tegangan yang diterima tanah akibat gaya dan dimensi pondasi pada

Case – 2 adalah sebagai berikut,

Maximum momen akibat gaya lateral Case-2 alternative#1:

Mmax = Lload x H load

530 mm

470 mm

750 mm

1000 mm




MW) - JAWA BARAT



= 800 kg x 0,53 m = 424 kg.m

≈ 424 kg.m

Eksentrisitas e case-1

mm

kg

mkg

Load

M e

vertical

case

2,0151,0

2800

.424max1

≈=

==−

:

Tegangan maximum yang akan diterima tanah akibat gaya-gaya Case-2 adalah

sebagai berikut:

2

max

/1850

)52.01(1217

)3.2

2.061(

)3.21(

2800

)6

1(

mkg

B

e

A

Pq

pondasi

vertical

=

+×=

×+×

×=

×+×=

Maksimum tegangan tanah akibat gaya-gaya case-2 adalah 1850 kg/m2 atau 18.5

kN/m2.

Dari kedua case alternatif di atas, nilai tegangan tanah yang terbesar akibat gaya

geser yaitu case-1 sebesar 1948 kg/m2 , sehingga gaya tersebut digunakan untuk

melakukan desain pondasi selanjutnya.

4. P E R ANC ANGAN ST R UKT UR P E NUMP U P O MP A ( KAP AS I T AS P O NDASI )

Perancangan struktur penumpu pompa yang berupa blok beton bisa dianalogikan

sebagai pondasi dangkal. Pondasi sebagai struktur penumpu pompa dirancang

sedemikian rupa sehingga beban tegangan yang berasal dari gaya-gaya pompa di

atas mampu dipikul oleh tanah di bawah pondasi.




MW) - JAWA BARAT



1. Pompa P-01 A/B/C dan P-02 A/B

Struktur pondasi pompa Pompa P-01 A/B/C dan P-02 A/B dapat dihitung dengan

menggunakan data penyelidikan tanah hasil sondir seperti gambar dibawah ini.

0

1

Lempung

medium stiff

Lempung

lunak

qcv = 5 kg/cm²

= 7.5º

Cu = 25 kPa

γτ = 17 kN/m3

qcv = 10 kg/cm²

= 15 º

Cu = 50 kPa

γτ = 17 kN/m3

7

Pasir sangat

padat

Gambar 4-1 Simplifi kasi profil dan parameter disain tanah berdasarkan sondi r test

Properties dan dimensi pondasi untuk analisis daya dukung adalah seperti

ditunjukkan pada gambar di bawah,

Gambar 4-2 Simplifi kasi pro fil dan parameter disain tanah

530 mm

470 mm

750 mm

1000 mm

qc = 5 kg/cm

Cu=25 kPa

Φ =7.50

Pasir dan kerikil dipadatkan

Cu=5 kPa

Φ =25

γd= 18 kN/m3

Nc=20,Nq=10.6,Nγ=10.8




MW) - JAWA BARAT



Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal berdasarkan sondir dengan

memberi lapisan pasir dan kerikil yang dipadatkan supaya mendapatkan kepadatan

tanah yang homogen. Hal ini dlakukan untuk mendapatkan settlement yang seragam

pada blok pondasi pada shelter pompa.

Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal dilakukan sesuai dengan metode

perhitungan daya dukung Terzaghi, sebagai berikut:

2/9.334

8.911.143100

)8.101712

1

()6.10.75.018()205(

)...2

1().().(

mkN

N B Nq NcC Q oultimate

=

++=

×××+×+×=

++= γ γ σ

2. Pompa P-03 A/B/C

Struktur pondasi pompa Pompa P-03 A/B/C dapat dihitung dengan menggunakan

data penyelidikan tanah seperti gambar 4-3 berikut ini.

Dari hasil uji boring log di atas maka properties tanah yang digunakan untuk

perancangan pondasi ditunjukkan pada gambar di bawah,

-5.0

0

-13.0

Lempung

berpasir

Pasir

Lepas - padatN-SPTav = 15

= 280

γτ = 17.6 kN/m3

N-SPTav = 7

Cu = 42 kPa

γτ = 17 kN/m3

-18.0

Pasir sangat padat N-SPTav = 50

= 420

γτ = 19 kN/m3

Lempung N-SPTav = 10

Cu = 60 kPa

γτ = 17 kN/m3

Gambar 4-3 Simplifikasi lapisan tanah dan parameter disain berdasarkan bor dalam




MW) - JAWA BARAT



Properties dan dimensi pondasi untuk analisis daya dukung adalah seperti

ditunjukkan pada gambar di bawah,

Gambar 4-4 Simpli fikasi lapisan tanah dan parameter disain tanah

Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal berdasarkan boring denganmemberi lapisan pasir dan kerikil yang dipadatkan supaya mendapatkan kepadatan

tanah yang homogen. Hal ini dlakukan untuk mendapatkan settlement yang seragam

pada blok pondasi pada shelter pompa.

Analisis kapasitas daya dukung pondasi dangkal 1 dilakukan sesuai dengan metode

perhitungan daya dukung Terzaghi, sebagai berikut:

2/9.334

8.911.143100

)8.101712

1()6.10.75.018()205(

)...

2

1().().(

mkN

N B Nq NcC Q oultimate

=

++=

×××+×+×=

++= γ γ σ

Dari hasil perhitungan daya dukung pondasi pompa, diperoleh nilai daya dukung

pondasi dengan lapisan pasir dan kerikil sebagai pendukung sebesar 33490 kg/m2.

530 mm

470 mm

750 mm

1000 mm

Cu=60 kPa

γτ = 17 kN/m3

Pasir dan kerikil dipadatkan

Cu=5 kPaΦ =25

γd= 18 kN/m3

Nc=20,Nq=10.6,Nγ=10.8




MW) - JAWA BARAT



5. ANGK A K E AMANAN DAN DIMENSI PONDASI

Dari hasil perhitungn tegangan yang bekerja pada tanah dan kapasitas daya dukung

pondasi maka hasil perhitungan di atas disimpulkan sebagai berikut.

Tegangan maximum (qmax) 1948 kg/m2

Kapasitas daya dukung pondasi (Qultimate) pondasi di atas adalah 33490 kg/m2.

Angka kemanan dari masing-masing dimensi lebar telapak di atas adalah sebagai

berikut:

19.17

1948

33490

max

=

==

q

QSF ultimate

Dari perhitungan di atas, angka keamanan untuk pondasi adalah 17.19 (SF≥3).

Gambar 5-1 Dimensi struktur penumpu pompa

530 mm

470 mm

750 mm

1000 mm




MW) - JAWA BARAT



6. PE R HITUNGAN TULANG AN PENUMPU POMPA

Tulangan pada blok pondasi dirancang untuk memikul bending moment yang terjadi

pada akibat gaya-gaya pada pompa.

Gambar 6-1 Gaya yang bekerja pada blok pondasi penumpu pompa.

Moment maksimum,Mmax = 1/8.(qu)L2

=1/8(19.48)(1)

= 1220 – 103,5

2

=2.44 kN.m.

Perhitungan penulangan pelat pondasi dan kolom pedestal adalah sebagai berikut:

Mu = 2.44 kN.m

Fc’ = K-300 = 0.83 x 30 = 24,9 MPa.

Fy = 400 MPa

Fy’ = 240 MPa

b = 2250 mm

h = 1220 mm

ds = Cc + (1,5 Φ main bar)

= 75 + (1,5 x 19)

= 103,5 mm.

d = h – ds

750 mm

470 mm

2250mm

Pipe dia . 16 '

470 mm

750 mm

1000 mm

Pmax = 19.48 kN/m

200 mm

A

A

Potongan A-A




MW) - JAWA BARAT



= 1116,5 mm

Maka :

!06.42713.0

8,010009,2485,0

10.44,225,11165,1116

85,0

2

06.427

5,1116)003,0002,0

003,0(85,075,0

max

62

2

max

Ok mmamm

b fc

M d d a

mm

a

ult

→=≤=

×××

×−−=

×××

×−−=

=

×+

××=

φ

22

6

7.2009..0018.0min47.6

))54.0.5,0(5,1116.(400.8,0

10.11.23

)5,0.(.

mmd b Asmm

ad fy

M As ult

==<=

−=

−=φ

Maka digunakan As minimum = 2010 mm2.

Di lapangan dipasang 8 @ D19 atau D19 – 120 mm.




MW) - JAWA BARAT



Gambar 6-2 Detail penulangan pondasi penumpu pompa

7. ANAL IS I S P E NUR UNAN P AD A S T R UK T UR P E NUMP U P O MP A

Analisis penurunan pondasi penumpu pompa dilakukan untuk mengetahui besarnya

penurunan struktur penumpu pompa tersebut jika beban vertikal pompa selama

hydrotest bekerja.

Analisis penurunan pondasi dilakukan berdasarkan data berikut:

Beban,V = 19.48 kN

Luas Pondasi, A =2.3 m

Potongan 1-1

1000

1 1

100

Tanah Dipadatkan

Pasir Urug

7 5 0100

4 0 0

Tampak Atas

4 7 0

D19 - 120D19 - 120

D19 - 120

2 D 19

D1 9 -1 2 0

D 1 9 - 1 2 0

D19-120

D19-120

1000

2 3 0 0

2

Lebar Pondasi,B =1 m

Beban per unit luas,p =16.21 kPa

Poisson Ratio,μ =0.2

Modulus Young,E =3450

Panjang/Lebar Pondasi,m =2.3




MW) - JAWA BARAT



Faktor Influence,Ip =1.53

Sehingga didapat nilai penurunan elastik,ρ i

mm

m

I E

p

p

3.8

0083.0

53.13450

)2.01(3.246.8

.2

)1( 2

=

=

−××=

= −Β µ

Penurunan < 25 mm ….OK

Perancangan Pondasi Pompa

Documents

Transcript of Perancangan Pondasi Pompa