by edit.docx
TRANSCRIPT
TUGAS A
Rencanakan pelabuhan laut yang terletak di lokasi sesuai peta.
I. PENENTUAN LOKASI PELABUHAN
Ditetapkan dengan memperhatikan :
a. Arah angin
b. Keadaan tinggi gelombang
c. Perbedaan pasang surut
d. Kemungkinan perluasan
e. Luas daerah di depannya untuk memutar kapal
f. Keamanan terhadap kebakaran
g. Strategi
a. Arah Angin .
Dalam perencanaan ini diasumsikan angin bersesuaian dengan Skala Banford tingkat 8
( “Pelabuhan”, hal 25 oleh Abdul Mutalib ) dengan :
- Arah angin
- Kecepatan
b. Keadaan Tinggi Gelombang .
Ini penting karena sangat menentukan dan dapat menyebabkan kapal tidak melakukan bongkar muat.
Gelombang dapat terjadi karena perimbangan air yang berubah disebabkan antara lain karena :
a. Gerakan kapal
b. Gempa bumi
c. Letusan gunung berapi
d. Tiupan angin
Gelombang yang disebabkan oleh tiupan angin sangat penting untuk diketahui agar dalam kolam
pelabuhan dapat diusahakan air berada dalam kondisi tenang. Tinggi gelombang yang terjadi dalam
kolam diisyaratkan melebihi 30 cm atau tergantung kapal yang berlabuh. Berikut ini adalah tabel kriteria
besar gelombang yang cukup agar suatu jenis kapal dapat melakukan bongkar muat dengan aman.
Ukuran Kapal Ukuran Tinggi Gelombang
1000 DWT Maks 0,2 m
1000 – 3000 DWT Maks 0,6 m
3000 – 15000 DWT Maks 0,8 m
Kapal Tanker Maks 1,2 m
(sumber: “Pelabuhan” Soedjono Kramadibrata, Hal 131)
Untuk tinggi gelombang yang terjadi pada suatu titik K dalam kolam pelabuhan dapat juga dihitung
dengan rumus (formula Stevenson).
Hk = H [
√bB
−0 ,0274√ D(1+ √b
B)]
(Pers 2.1 Hal 41 “ Pelabuhan “ Dr. Ir. Bambang Triatmodjo)
Dimana: Hk = Tinggi Gelombang pada setiap titik K dalam kolam
pelabuhan (m)
H = Tinggi gelombang pada suatu pintu masuk (m)
b = Lebar pintu masuk (m)
B = Lebar kolam pada titik K dalam pelabuhan (m)
D = Jarak dari pintu masuk sampai ke titik K (m)
Bila ternyata dalam perhitungan Hk > Hijin = 0,2 m, maka perlu dipasang “Break Water” agar air
dalam kolam pelabuhan lebih tenang. Break Water dipengaruhi oleh ombak, berupa :
o Gaya tekan hidrostatik, yang besarnya tergantung dari naik dan turunnya ombak.
o Gaya tekan dinamis, yang menjelma dengan pecahnya ombak.
II. PERBEDAAN PASANG SURUT
Terjadinya pasang surut disebabkan oleh gaya tarik pergerakan deklinasi dari benda-benda angkasa
dari suatu sistem tata surya. Akibat terjadinya pasang surut ini, terjadi ketidak-tetapan ketinggian muka
air terhadap suatu posisi di daratan. Dalam menentukan lokasi pelabuhan perlu diperhatikan pasang
surutnya karena dapat merusak break water.
III. KEMUNGKINAN PERLUASAN PELABUHAN
Dalam merencanakan suatu pelabuhan, maka kemungkinan perluasan pelabuhan perlu dipikirkan
untuk rencana jangka panjang, apalagi kalau yang direncanakan adalah pelabuhan umum.
Perlu diperhatikan tersedianya ruang untuk :
a. Perencanaan dermaga
b. Penambahan bangunan-bangunan kecil
c. Perluasan pelabuhan
d. Kemungkinan pembangunan dok untuk perbaikan, perawatan untuk pembuatan kapal, dll
IV. LUAS DAERAH PERAIRAN ( DI MUKA ) UNTUK MEMUTAR KAPAL.
Diperlukan areal dengan jari-jari minimum R = 0,75 L dimana L = panjang kapal. Misalnya dalam
perencanaan tugas ini, dipakai ukuran kapal passanger (penumpang) yaitu 20.000 DWT, dimana Loa =
198 m (Tabel Karakteristik Kapal: “Pelabuhan”, Hal 22 .Ir Bambang Triatmodjo).
R = 0,75 L D = 2.R
= 0,75 . (198) = 2. (148.5)
= 148.5 m = 297 m
V. KEAMANAN TERHADAP KEBAKARAN.
Dalam perencanaan pelabuhan, kemungkinan kebakaran harus dihindari antara lain dengan
menempatkan unit-unit kebakaran pada tempat - tempat yang diperkirakan mudah terbakar.
VI. STRATEGI
Pada perencanan pelabuhan, tidak hanya diperlukan strategi ekonomi, tapi perlu pula strategi
pertahanan dan keamanan . Dengan memperhatikan hal-hal tersebut diatas, kita dapat membuat beberapa
sketsa rencana penempatan pelabuhan yang tepat dan mendekati sempurna. Perlu pula diperhatikan
jaringan lalu lintas yang sudah ada agar tidak terganggu.
VII. PEMERIKSAAN KEADAAN TANAH
Pemeriksaan keadaan tanah sangat penting, terutama untuk keperluan :
o Perencanaan konstruksi pondasi
o Penentuan jenis kapal keruk yang dipakai
Cara-cara yang digunakan untuk pemeriksaan keadaan tanah antara lain dengan pengeboran (boring)
atau pun sondir yang dilakukan pada tempat-tempat tertentu. Dengan demikian dapat diketahui keadaan
tanah dasar, jenis tanah serta sifat tanah dan lapisan-lapisannya.
VIII. PERHITUNGAN GELOMBANG
Pada perencanaan pelabuhan ini, data mengenai gelombang tidak diperoleh. Untuk itu diperlukan
menghitung “fetch efektif” guna memperoleh data tsb. Fetch adalah jarak antara terjadinya angin sampai
lokasi gelombang tersebut. Dengan diperolehnya fetch efektif, ditambah data mengenai kecepatan angin
berhembus, maka dapat diketahui tinggi gelombang pada lokasi pelabuhan, dengan menggunakan grafik
(terlampir).
Cara perhitungan fetch efektif yaitu :
a) Dari lokasi yang akan direncanakan dibuat pelabuhan, ditarik garis lurus yang sejajar arah
angin yang ada.
b) Dari garis tersebut, dapat dilihat 2 kemungkinan :
Garis tersebut akan mengenai daratan
Garis tersebut tidak akan mengenai daratan
c) Selanjutnya buat garis lurus yang membentuk sudut 45˚ dengan garis sejajar arah angin
tersebut, ke arah kiri dan kanan.
d) Sudut 45˚ tersebut kemudian dibagi dalam beberapa segmen yang sudutnya 5˚ sehingga
terdapat beberapa garis lurus.
e) Ukur panjang garis dari lokasi pelabuhan sampai ke ujung seberang yang berpotongan tegak
lurus dari arah angin.
f) Hitung cosinus sudut tersebut.
g) Buat dalam bentuk tabel.
Catatan :
Garis yang mengenai daratan adalah garis dimana jika mengenai daratan maka arah angin akan
kembali.
Garis yang tidak mengenai daratan adalah garis dimana jika tidak mengena daratan maka arah
angin akan terus.
Tabel Perhitungan Fetch Efektif
No Sudut Cosα Ri (km) Ri Cos α (km)
1 45 0.7071 10.075 7.1241
2 40 0.7660 9.8 7.5072
3 35 0.8192 9.55 7.8229
4 30 0.8660 9.35 8.0973
5 25 0.9063 9.325 8.4513
6 20 0.9397 9.3 8.7391
7 15 0.9659 9.35 9.0314
8 10 0.9848 9.475 9.3311
9 5 0.9962 9.725 9.6879
10 0 1.0000 9.95 9.95
11 5 0.9962 10.275 10.2359
12 10 0.9848 10.8 10.6359
13 15 0.9659 11.4 11.0116
14 20 0.9397 11.7 10.9944
15 25 0.9063 10.625 9.6295
16 30 0.8660 9.925 8.5953
17 35 0.8192 9.25 7.5771
18 40 0.7660 8.8 6.7412
19 45 0.7071 8.4 5.9307
16.9025 167.146
Fetch Effektif =
∑ R1.Cosα
∑ Cosα =
167 . 14616 , 9025 = 9.8888 km
Tinggi Gelombang (Ho)
UL = Kecepatan angin = 45 knots = 45 km/jam= 12.5 m/s
UL = 0,71, Uw123 (“Pelabuhan” Bambang Triatmodjo Hal 99)
RL =
UW
U L (“Pelabuhan” Bambang Triatmodjo Hal 100)
Dari Gambar 3.25 (“Pelabuhan” Bambang Triatmodjo Hal 100) diperoleh :
Untuk UL = 12.5 m
s maka RL =
UW
U L = 1,03
UW = UL x RL
UW = 12.5 x 1,03 = 12.875 m
s
UA = 0,71 Uw1,23 = 0,71 (12.875)1,23 = 16.453
ms
Dengan menggunakan grafik peramalan gelombang (Gambar 3.27 “Pelabuhan” Ir. Bambang
Triatmodjo Hal. 102)
untuk : UA = 16.453 m/s dan Fetch Efektif = 9.889 km diperoleh :
Tinggi Gelombang (Ho) = 0.84 m
Selain berdasarkan UA, perhitungan Ho bisa juga berdasarkan data UA dan durasi dengan
menggunakan grafik yang sama, yaitu :
Untuk UA = 16.453 m/s dan durasi 5 jam, diperoleh :
Tinggi Gelombang (Ho) = 1.95 m
Dari kedua nilai Ho di atas, diambil nilai yang lebih kecil sehingga tinggi gelombang adalah :
Tinggi Gelombang (Ho) = 0.84 m
Dalam perencanaan pelabuhan, kapal rencana adalah passenger yaitu 20000 GT. Dari Tabel 7.1
(“Pelabuhan” Soedjono Kramadibrata, Hal. 131), Untuk ukuran kapal tersebut maka tinggi gelombang
yang dijinkan (Hijin) = 0.2 m.
0.2 m < 0.84 m (Hijin < Ho)
Jadi lokasi pelabuhan memerlukan “ Break Water ” karena tinggi gelombang pada pelabuhan
melebihi tinggi gelombang yang diijinkan.
Tinggi Gelombang Pecah (Hb)
Dalam menghitung tinggi gelombang pecah, maka diperlukan data-data :
Tinggi gelombang (Ho) = 0.84 m
Periode (T) = 10 seconds
Kelandaian (m) =Kedalamanlaut pada kontur terluar dari pantai
Jarak kontur dari darat
Dari data diperoleh :
Kedalaman Laut = 0.5 m
Jarak Kontur dari darat = 200 m
Maka :
m = 0.5200
m = 0.0025 m
Koefisien Refraksi Gelombang
Refraksi terjadi karena adanya pengaruh penambahan kedalaman laut. Di daerah mana kedalaman
air lebih besar dari setengah panjang gelombang, yaitu di laut dalam. Gelombang menjalar tanpa
dipengaruhi dasar laut. Tetapi di laut transisi dan dangkal, dasar laut mempengaruhi gelombang.
Di daerah ini apabila ditinjau suatu garis puncak gelombang yang berada di air yang lebih
dangkal akan menjalar dengan kecepatan yang lebih kecil daripada bagian air yang lebih dalam.
Akibatnya garis puncak gelombang akan membelok dan berusaha sejajar dengan garis kedalaman
laut. Garis orthogonal gelombang yaitu garis yang tegak lurus dengan garis puncak gelombang
dan menunjukkan arah penjalaran gelombang, juga akan membelok dan berusaha untuk menuju
tegak lurus dengan garis kontur dasar laut.
Perhitungan Refraksi Gelombang
Diketahui :
- Tinggi gelombang = 0.84 m
- Periode gelombang = 10 detik
- Arah gelombang = 45˚
Arah datang gelombang pada salah satu titik, misalkan 3 m :
L0=1.56 T 2=1.56 (102 )=156 m
C0=L0
T=156
10=15.6
ms
dL0
= 3156
=0.0192
Untuk nilai dL0
di atas, dari Tabel A - 1 “ PELABUHAN” Bambang Triatmodjo hal. 265 didapat :
dL=¿0.05611
L= 30.05611
=¿53.466
C= LT
=53.46610
=5.347ms
sin α 1=C1
C0
sin α0 → sin α1=5.34715.6
sin 45 °→ sin α 1=¿0.2424¿
α 1=14.028 °
Jadi, koefisien refraksi :
K r=√ cos α0
cos α1
→ K r=√ cos 45°cos 14.028
→ K r=0.854
Syarat : Untuk daerah teluk, Kr < 1 → < 1 ... OK!
Koefisien Pendangkalan (ks)
Untuk menghitung koefisien pendangkalan dicari nilai n dengan menggunakan table A-1
“Pelabuhan”.Ir.Bambang Triatmodjo” berdasarkan nilai d/Lo diatas, didapat nilai n1= 0.9609. Di
laut dalam nilai No=0.5, sehingga koefisien pendangkalan:
K s=√ n0 L0
n1 L1
→ K s=√ (0.5 ) . (156 )(0.9609 ) . (53.466 )
→ K s=1.5182
Tinggi gelombang pada kedalaman 0.5 m adalah:
H₁ = Ks. Kr. Ho = 1,518 . 0,854 . 0,84 = 1,0889
Hitung tinggi gelombang laut dalam ekivalen dengan rumus :
H 0' =K r . H 0
H 0' =0.854 x0.84
H 0' =0.717 m
Hitung :
H o
¿2 = 0.7179.81∗102 = 0.000731
Dari grafik 3.22 “PELABUHAN” Bambang Triatmodjo hal. 92 diperoleh:
H b
H o= 1.775
Hb = Ho*(1.775)
Hb = 0.84*(1.775)
Hb = 1.491 m
Jadi, tinggi gelombang pecah (Hb) = 1.491 m
Kedalaman Gelombang Pecah (db)
Hitung :
H b
g T 2 = 1.491
9.81(102) = 0.00152 ; m = 0.0025
Dari Grafik 3.23 “ PELABUHAN” Bambang Triatmodjo hal. 93 diperoleh:
db
H b
= 1.28
db = Hb*(1.28)
db = 1.491*(1.28)
db = 1.908 m
Jadi, kedalaman gelombang pecah adalah (db) = 1.908 m
Energi Gelombang
E=ρ g H 0
2
8
E=(1000 ) (9.81 )(0.84)2
8
E = 865.242
Kgdet2
Dimana :
E = Energi rata-rata (Kg
det2 )
Ρ = kerapatan massa air laut (Kg
m3 )
g = percepatan gravitasi (m
det2 )Ho = Tinggi Gelombang (m)
PERENCANAAN BREAK WATER
Pengertian Break Water
Break Water adalah bangunan yang digunakan untuk melindungi daerah perairan pelabuhan dari
gangguan gelombang.
Macam dan Tipe Break Water
Break water yang dihubungan dengan pantai
Break water lepas pantai
Pemecah gelombang terdiri atas tiga tipe, yaitu :
a. Pemecah gelombang sisi miring
b. Pemecah gelombang sisi tegak
c. Pemecah gelombang campuran
Perencanaan break water sisi miring biasanya dibuat dari tumpukan batu alam yang dilindungi oleh
lapisan pelindung (armour) berupa batu besar atau beton dengan bentuk tertentu. Beton dan batu buatan
terdiri dari :
a. Tetrapod, mempunyai empat kaki yang berbentuk kerucut terpancung
b. Tribar, mempunyai tiga kaki yang saling dihubungkan dengan lengan.
c. Ouddripod, mempunyai bentuk mirip tetrapod tetapi sumbu-sumbu dari ketiga kakinya berada
pada bidang datar.
d. Dolos, terdiri dari dua kaki saling silang menyilang dan dihubungkan dengan lengan.
Perancanaan break water dengan sisi miring mempunyai keuntungan :
a. Elevasi puncak bangunan rendah
b. Gelombang refleksi kecil
Batu Alam
Batu Alam
Tetrapods
LWSmax
LWSmin
c. Kerusakan berangsur-angsur
d. Perbaikan murah
e. Harga murah
Dalam perencanaan break water, dipilih model “Rubber Mound”
Pemecah gelombang sisi miring biasanya dibuat dari tumpukan batu alam yang dilindungi oleh lapis
pelindung berupa batu besar atau batu dengan bentuk tertentu.
Beton atau batu buatan ini berupa tetrapod, tribar, heksapod, dolor, dsb.
o Menentukan Berat Dari Unit Armour.
Rumus Hudson :
W =γ r . H3
K D (Sr−1 )3 .Ctg α
Dimana : W = Berat Unit Armour
γr = Specific Weight dari Unit Armour
H = Tinggi Gelombang (ft)
KD = Damage Cooficient
Sr = Specific Grafity dari Unit Armour
α = Sudut kemiringan Break Water
γw = Specifik Weight Air laut (Lbs/cuft)
Diketahui : Syarat pembuatan Break Water terpenuhi, yaitu :
Ho > H iijin = 0,84 m > 0,6 m
γr batu alam = 165 lbs/cuft
γr tetrapod = 140 lbs/cuft
γw = 64 lbs/cuft
Sr = 165/64 = 2,19 ft
H = 0,84 m = 2,756 ft
θ = 1,5 dan KA (lapis lindung) = 1,04 (tetrapod) & 1,15 (batu alam)
KD = 7,0
Berat Unit Armour (Lapis Pelindung)
Lapisan I (Tetrapods) :
W =
140 .2 , 7563
7,0 x (2 , 19−1 )3 x1,5 = 165,629 lbs
W1 = 165,629.Fk =165,629.1,5 = 248,4435 lbs
W1 = 112,724Kg
Lapisan II :
W2 =
W 110 =
248 , 443510 =24,844 lbs
W2 = 11,272 Kg
Lapisan III :
W3 =
W 1600 =
248 , 4435600 = 0,414 lbs
W3 = 0,1879 Kg
o Menentukan Lebar Crest.
B = n . KA . ( W/ γr ) 1/3
n = jumlah unit armour (diketahui 3 lapis)
Lapis I : B1 = 3 . 1,04 . (248,4435 / 140)1/3 = 3,778 ft = 1,151 m
Lapis II : B2 = 3 . 1.15 . (24,844 / 165)1/3 = 1,835 ft = 0,559 m
Lapis III : B3 = 3 . 1,15 . (0,414 / 165)1/3 = 0,469 ft = 0,143 m
o Menentukan Tebal Lapisan Armour.
T = m . KA ( W/ γr ) 1/3
m = Jumlah armour -1 = n – 1 = 2
Lapis I : T1 = 2 . 1,04 (248,4435 / 140)1/3 = 2,518 ft = 0,767 m
Lapis II : T2 = 2 . 1,15 (24,844 / 165)1/3 = 1,224 ft = 0,373 m
o Menentukan Elevasi dari Crest.
Tinggi gelombang (H) = 0,84 m = 2,756 ft
Panjang Gelombang (L) = 156 m = 511,811 ft
Beda pasang surut (Zo) = 1,25 – 0,7 = 0,55 m = 1,80455 ft
Panjang gelombang dihitung dengan rumus :
H / L = 0,84 / 156 = 0,00538 & Ctg α = 1,5
Pada perhitungan panjang gelombang
HB
gT 2= 0,00152
Dari Grafik Diperoleh Ru/H = 0,875 R = 0,875 .H = 0,875 .0,84 = 0,735 m
» Elevasi crest min. harus berada pada R + 2 . Zo = 0,735 + 2 .(0,55)
= 1,835 m
» Free board (jagaan) = ½ . tinggi gelombang
= ½ 0,84 = 0,42 m
» Elevasi crest sesudah ditambah freeboard : 1,835 + 0,42 = 2,255 m
» Kedalaman Break Water :
Untuk perencanaan tinggi break water diambil untuk kapal dengan tonnage terbesar : 40.000
DWT
- Max draft = 12,4 m
- Clearance = 1 m ( syarat 0.8 m - 1 m )
B
Kedalaman Break Water (h) :
h = max draft + clearance + 1/3 . tinggi gelombang
= 12,4 + 1 + 1/3 . 0, 84 = 12,68 m ≈ 13 m
Tinggi Break Water : x = Kedalaman Break Water + elevasi crest
= 13 m + 2,255 m
= 15,255 m
o Menghitung Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Break Water.
Cotg θ = 1,5
1tg(θ ) = 1,5
tg θ = 0,6667 maka θ = 33,69˚
Lebar Dasar Break Water :
B =
(2) . T . BreakWater
tg .(33 , 69)o + Lebar Crest Lapis I
=
(2) .(15 , 255)tg(33 , 69 )o
+ 1,151 m
= 49,916 m
a = Tinggi Break Water - t1 – t2
= 15,255 – 0,767 – 0,373
= 14,115 m
b =
14,115 tg(θ ) =
14,115 tg(33 ,69 ) = 21,173 m
c = √(14,115 )2+(21, 173 )2 = 25,447 m
d =
0 ,559−0 , 1432 = 0,208 m
e = √(0 , 208 )2+(0 ,373 )2 = 0,427 m
f =
1, 151−0 ,1432 = 0,504 m
g = √(0 , 504 )2+(0 ,767 )2 = 0,918 m
h =
(1,5 x0 , 84 )+(0 , 42)sin(33 ,69 )o
=
1 , 68
sin(33 ,69 )o = 3,029 m
i = f + (
0 ,767tg(θ ) ) = 0,504 +
0 , 767tg(33 ,69 ) = 1,654 m
j =
(1 , 654−0 ,767 )sin(33 ,69 ) =
0 , 887sin(33 ,69 ) = 1,599 m
k = d + (
0 ,373tg (θ) ) = 0,208 + (
0 , 373tg(33 ,69 ) ) = 0,767 m
l = (
B−0 ,39622 ) – b = (
49 ,916−0 , 1432 ) – 21,173
= 3,7135 m
m=
2 ,255+H −0 , 767sin θ =
2 ,255+0 ,84−0 ,767sin(33 ,69 )
= 4,197 m
n =
2 ,255+Hsin ϑ =
2 ,255+0 ,84sin(33 ,69 )
= 5,580 m
o = (
14 ,115sin 33 ,69 ) – n = (
14 ,115sin 33 ,69 ) – 5,580
= 25,446 – 5,580
= 19,866 m
Gaya – gaya yang bekerja pada tetrapod adalah :
a. Akibat beban sendiri break water
Menghitung berat sendiri break water
Lapisan I tetrapod
Luas = A 2
= [ j⋅(i⋅sinθ ) ]
= [1 ,599⋅(1 ,654⋅sin θ ) ]
= 1 ,467 m2
Berat = 1 ,467⋅140⋅0 ,016=3 ,286 t /m
Lapisan II Batu Alam
Luas = A 1+ A 3+B1+B 2+B3+B 4+B 5
=
[ (B1+B2+ (2⋅i ))⋅T 1
2 ]+[ m⋅(i⋅sin θ ) ]+
[ (B2+B3+ (2⋅k ))⋅T 2
2 ]+[e⋅3 , 083+H−T 1−T 2
sin θ ]+
[ ((3 ,083−T 2−T 1)+B1 )⋅esinθ ]+
[( n+o−h )⋅(l⋅sin θ ) ]+[o⋅(l⋅sin θ ) ]
=
[ (1 ,151+0 ,559+(2⋅1 ,654 ) )⋅0 ,7672 ]+ [4 ,197⋅(1 ,654⋅sin θ ) ]+
[ (0 ,559+0 ,143+(2⋅0 ,767 ) )⋅0 ,3732 ]+
[0 ,427⋅3 ,083+0 ,84−0 ,767−0 ,3730 ,555 ]+
[ ( (3 ,083−0 ,373−0 ,767 )+1 ,151 )⋅0 ,4270 ,555 ]+
[(5 ,580+19 ,866−3 ,029 )⋅(3 ,7135⋅0 ,555 ) ]+[19 ,866⋅(3 ,7135⋅0 ,555 ) ]
= 99 , 4839 m2
Berat = 99 , 4839⋅165⋅0 , 016=262 ,637 t /m
Lapisan III Batu Alam
Luas = C
=[(B−(2⋅l )+B3) ]⋅a
2
=[ ( 49 , 916−(2⋅3 ,7135 )+0 ,143 ) ]⋅14 , 115
2
= 298 , 857 m2
Berat = 840 , 030⋅165⋅0 , 016=788 ,982 t /m
Jadi, Gaya Akibat Berat Sendiri Break Water :
∑W =W 1+W 2+W 3=3 ,286+99 ,483+788 , 982=891 ,752 t /mUntuk jalur selebar 1 m , Total Berat Break Water :
∑W =891 , 752 ton
b. Akibat gaya gempa
Koofisien gempa diambil koofisien terkecil dari koofisien gempa = 0,3
Jadi, Beban gempa = 0,3⋅891 ,752 t/m=267 ,526 t/m=267525 , 6 kg/m
Jadi, sepanjang 1 m = 267525,6 Kg
c. Akibat angin
Fw = W . A . K
dimana
x1
x2
0,45
θ
W = tekanan angin = c.v2
c = koef. Angin = 0,00256
v = kec. Angin = 19,4385 Knots
A = luas penampang Break Water
K = 1,5 (factor keamanan)
Tekanan Angin (W) = cv2 = (0,00256) x (19,4385)2 = 0,9673
x1 = elev . crest+ freeboard-H=2 ,255−0 ,84=1 ,415 m
x2 =
x1tanθ
=1 , 4150 , 667
=2 , 122 m
A =
12⋅( B1+(B1+2⋅x2 ) )⋅x 1=1
2⋅( 1,151+(1 ,151+2⋅2 ,122 ) )⋅1 , 415=4 , 631 m2
Fw = W⋅A⋅K=0 ,9673⋅4 ,631⋅1,5=6 ,719 t /m
Jadi,
Total Gaya Vertikal :
Σ V = Akibat Berat Sendiri Break Water = 891,752 t/m
Total Gaya Horizontal :
Σ H = Akibat Beban Gempa + Beban Angin = 267,526 ton/m + 6,719 t/m
= 274,245 t/m
1. Kontrol Stabilitas Break Water
a. Terhadap Geser
Syarat :
∑ V . tan φ
∑ H≥1,5⇒
891 , 752⋅0 , 667274 ,245
≥1,5⇒2 ,169≥1,5 .. .. . ok
b. Terhadap Guling
Syarat :
Mlawan guling
M guling > 2
Gaya Gempa + Angin dianggap bekerja pada tengah break water.
22256 , 352091 , 804
=10 , 64> 2 . . . . . ok
c. Terhadap Eksentrisitas
Syarat |e| < ē
ē = 1/6 . B = 1/6 . (49,916) = 8,319 m
|e| = B/2 - x
x−=
M netto
∑V=
M lawan guling − M guling
∑V= 22256 , 35−2091 , 806
891 ,752=22 , 612 m
|e| =
49 ,9162
−22 , 612= 2,346 m
|e| = 2,346 m < ē = 12,117 m . . . . . ok
d. Terhadap Daya Dukung Tanah
σ12 =
∑ V
F±
MW ≤ σtanah
F = B x 1 m = 49,916 m2
M = ΣV . e = 891,752 x 2,346 = 2092,050 ton/m²
W = 1/6 . 1 . B2 = 1/6 x 1 x (49,916)² = 415,268 m3
σ12 =
891 , 75249 ,916
± 2092 , 050415 ,268 ≤ σ tanah
σ12 = 17,865 + 5,038 ≤ σ tanah
σ1 = 22,903 ton/m2 = 2,290 kg/cm2 ≤ 8 kg/cm2 . . . . . ok
σ2 = 12,827 ton/m2 = 1,283 kg/cm2 ≤ 8 kg/cm2 . . . . . ok
Kesimpulan : Dari kontrol stabilitas break water terhadap geser , guling , eksentrisitas dan daya
dukung tanah, ternyata break water tersebut cukup aman !!
Mguling = H . (Σ 15,255/2)
= 274,245 x (15,255/2)
= 2091,804 ton m
Mlawan guling = V . (Σ 49,916/2)
= 891,752 x (49,916/2)
= 22256,35 ton m
49,916 m
15,255 m ΣH
ΣV
Kolam Pelabuhan
Kolam pelabuhan harus tenang, mempunyai luas dan kedalam yang cukup, sehingga memungkinkan
kapal berlabuh dengan aman dan memudahkan bongkar muat barang. Selain itu tanah dasar harus
cukup kuat untuk bisa menahan angker dari pelampung penambat. OCDI memberikan beberapa
besaran untuk menentukan dimensi kolam pelabuhan.
444,75m
a. Luas Kolam
Data kapal terbesar yaitu container 40.000 DWT dengan panjang = 263m dan lebar=33,5 m.
Kolam menggunakan tambatan pelampung
r = Loa + Lebar kapal = 263 m + 33,5 m = 296,5 m
b. Kolam putar
Luas kolam putar yang digunakan untuk mengubah arah kapal minimum adalah luas lingkaran
dengan jari-jari 1,5 kali panjang kapal total dari kapal terbesar yang menggunakannya.
Perputaran kapal dilakukan dengan manual :
rputar = 1,5 x Loa = 1,5 x 296,5 = 444,75 m
c. Kedalaman kolam pelabuhan
Dengan memperhitungkan gerak osilasi kapal karena pengaruh alam seperti gelombang, angin
dan arus pasang surut, kedalaman kolam pelabuhan adalak 1,1 kali draft kapal pada muatan penuh
di bawah elevasi muka air rencana. Kapal rencana = kontainer 40.000 DWT, kedalaman = 13 m
(Pelabuhan Bambang Triatmodjo, hal 122)
Difraksi Gelombang
Jarak Break Water ke titik yang ditinjau 444,75 m, kedalaman air di belakang break water (d) = 20m.
Sudut datang gelombang θ = 135°, sudut gelombang dari titik yang di tinjau β = 45°.
Lo = 156
dLo =
20156 = 0,128m
Dengam menggunakan table A-1, didapat;
d/L = 0,16489 , L = 20/0,16489 = 121,29 m
Jarak ke titik A ke ujung rintangan : r = 444,75 m
rL =
444 , 75121 , 29 = 3,667 m
Dengan menggunakan table 3.5 untuk nilai
rL = 3,667 m
Didapat θ = 135˚ dan β = 45˚ , sehingga koofisien refraksi k’ = 0,11
Tinggi gelombang akibat difraksi breakwall
H=K'⋅H0=0 , 11⋅0 ,84=0 , 0924 m
Refleksi Gelombang
x =
H r
H i
dimana :
Hr = Tinggi Gelombang refleksi
Hi = Tinggi Gelombang datang = 0,318 m
x = koofisien refleksi = 0,5
Hr = x. Hi
= 0,5 . 0,84 = 0,42 m
Tipe Bangunan X
Dinding vertical dengan puncak diatas air
Dinding vertical dengan puncak terendam
0,7 – 1,0
0,5 – 0,7
Tumpukan batu sisi miring 0,3 – 0,6
Tumpukan blok beton
Bangunan vertical dengan peredam energi
0,3 – 0,6
0,05 – 0,2
I. PERENCANAAN DIMENSI TAMBATAN (BERTHING) DAN KONSTRUKSI LAINNYA
Dari data diketahui bahwa kapal yang akan menggunakan fasilitas pelabuhan adalah :
Passenger : Volume = 20.000 GT
Container : Volume = 40.000 DWT
1. Rencana Kedalaman Perairan
Disesuaikan dengan kapal yang akan menggunakan pelabuhan tersebut. Kedalaman pelabuhan
ditetapkan berdasarkan Full Load Draft (max draft) dari kapal yang tertambat dengan jarak aman /
ruang bebas sebesar 0,8 m sampai 1 m dibawah luas kapal. Taraf dermaga ditetapkan antara 0,5 – 1,5
diatas muka air pasang sesuai dengan besarnya kapal.
a. Passenger 20.000 GT
Panjang = 198 m
Lebar = 24,7m
Sarat = 7,5 m
Kedalaman perairan :
h = tinggi kapal (sarat) + clearance + pasang surut + 1/3 ombak
= 7,5 + 1,0 + 1,05 + 1/3 x (0,318)
= 9,656 m
Tinggi Taraf Kapal :
H = h + 1,5 m
= 9,656 + 1,5 m
= 11,156 m
b. Kontainer 40,000 DWT
Panjang = 263 m
Lebar = 33,5m
Sarat = 12,4 m
Kedalaman perairan :
h = tinggi kapal (sarat) + clearance + pasang surut + 1/3 ombak
= 12,4 + 1,0 + 1,05 + 1/3 x (0,318)
= 14,556 m
Tinggi Taraf Kapal :
H = h + 1,5 m
= 14,556 + 1,5 m
= 16,056 m
Keterangan :
DRAFTMLW
MHW
SARAT KAPAL
0,5 – 1,5
0,8 – 1,0 (CLARENCE)
Untuk kedalaman perairan bagi passenger ship diambil yang terbesar yaitu 13,756 m dengan
tinggi taraf kapal sebesar 14,556 m.
Untuk kedalaman perairan bagi Kontainer sebesar 14,556 m dengan tinggi taraf kapal sebesar
16,056 m.
2. Rencana Tambatan / Panjang Dermaga
Dari data diketahui bahwa kapal yang akan menggunakan fasilitas pelabuhan adalah :
Passenger : 20.000 GT
Kontainer : 40.000 DWT
Rumus untuk menghitung panjang dermaga adalah sbb :
d = n x L + (n-1) x 15 + 2 x 25
Dimana :
n = jumlah tambatan
L = panjang kapal
a. Tambatan PASSENGER.
Tonnage kapal yang diramalkan adalah 1.110.000 orang /tahun. Perhitungan jumlah tambatan
yang dilakukan dengan cara analitis, dengan asumsi :
jumlah kapal perkapal
jumlah kapal yang berkunjung pertahun =
1. 110. 00020 . 000 = 55,5 buah
jumlah kapal perhari =
55 , 5365 = 0,1520548 ≈ 1 kapal /hari
Dari hasil tersebut, diperlukan 1 buah tambatan.
Uk Panjang Dermaga :
d = n . L + ( n – 1 ) . 15 + 2 . 25
d = 1 x 198 + ( 1 - 1 ) . 15 + 50 = 248 m
b. Tambatan KONTAINER.
Oceangoing 1.100.000 TEUs
jumlah kapal yang berkunjung pertahun =
1. 100 .00040 . 000 =27,5 buah
jumlah kapal perhari =
27 , 5365 = 0,075342 ≈ 1 kapal /hari
Dari hasil tersebut, diperlukan 1 buah tambatan.
Uk Panjang Dermaga :
d = n . L + ( n – 1 ) . 15 + 2 . 25
d = 1 x 263 + ( 1 - 1 ) . 15 + 50 = 313 m
Kesimpulan :
Untuk dermaga bagi passenger ship dan container ship akan digabung menjadi satu dermaga
yang memanjang searah garis pantai sehingga panjang total dermaga yang akan dibangun
adalah :
= 248 + 313 = 561 m