Contoh Perhitungan Breakwater

SOAL 2

Diketahui : Data Perencanaan §

Pasang surut

= 2,00 m

§

Tinggi jagaan

= 1,00 m

§

Berat jenis beton

= 2400 kg/m3

§

Berat jenis air laut

= 1024 kg/m3

Ditanya : a. Perencanaan

Pemecah

Gelombang

Sisi

Miring

(Rubblemound

Breakwaters), dengan kriteria : overtopping breakwaters dan jenis lapis batu pelindung dari quarry stone dan Tetrapod dari pantai sampai kedalaman - 8,00 m dari MSL b. Perencanaan Pemecah Gelombang Campuran (Composite Breakwaters), dengan kriteria : bahan dari beton bertulang

dan di dalamnya diisi

pasir/batu pecah dan pelindung kaki (toe protection) dari Tetrapod

Jawab : 2.a Perencanaan Pemecah Gelombang Sisi Miring (Rubblemound Breakwaters) Penyelesaian : 1. Gelombang Desain

.H =

dimana :

∑H N .H = tinggi rata – rata gelombang (m) N = jumlah data = 20

∑ H. = 3,35 + 3,05 + 1,75 + 3,25 + 3,05 + 2,75 + 2,65 + 3,00 + 2,75 + 2,65 + 1,50 + 1,75 + 1,60 + 1,45 + 1,25 + 1,35 + 1,85 + 1,95 + 2,25 + 3,50 = 46,7 m

.H =

46,7 20

= 2,335 m

∑ (H - H)

2

σ .H =

⇒ dicari dengan kalkulator

N −1

σ .H = 0,743

Periode ulang 20 tahun H T = .H +

(

σH Y − Yn σn

)

Dari Buku Dasar – Dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol II hal II-6 (Nur Yuwono, 1992) Dari tabel 2.2 → diperoleh nilai Y = 2,97 Y juga dapat dicari dengan persamaan : Y = − ln [− ln{(Tr - 1) / Tr}] = − ln[− ln{(20 - 1) / 20}] = 2,97 Dari tabel 2.3 →

Y n = 0,523

Dari tabel 2.4 → σ .n = 1,06

(N = 20) (N = 20)

Maka : Tinggi gelombang signifikan dengan kala ulang 20 tahun

(Hs )20

= .H +

(

σH Y − Yn σn

= 2,335 + = 4,05 m

)

0,743 (2,97 − 0,523) 1,06

; Tr = 20

Menghitung Ts

8,50 dt

Ts

8,25 dt 3,35 m

3,50 m

0,15 (8,50 − 8,25) = 0,7 ( x) 0,15 (0,25) = 0,7 ( x) x = 1,167 Ts = 1,167 + 8,25 = 9,417 dt

Jadi Gelombang Rencana : Hd = 4,05 m Td = 9,417 dt

2. Elevasi Mercu Bangunan a. Run – up Gelombang

Lo =

g T2 2π

dimana : g = 9,8 m/dt2 Td = 9,417 dt Maka,

Lo =

9,8 . 9,417 2 2π

= 138,39 m

Ir =

tan θ H Lo

4,05 m

dimana : tan θ = 0,5 Maka, Iribarren number (Ir) Ir =

0,5 4,05 138,39

= 2,92 Dari Gambar 5.4 Dasar – dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol II halaman V – 5 (Nur Yuwono, 1992), dihitung nilai Run – up. Untuk lapis lindung dari batu pecah (quarry stone) :

Ru = 1,11 H

⇒ Ru = 1,11 x 4,05 = 4,5 m

Untuk lapis lindung dari tetrapod

Ru = 0, 78 H

⇒ Ru = 0,78 x 4,05 = 3,2 m

b. Sea Level Rise (SLR) Kala ulang gelombang

= 20 tahun

Tahun awal perencanaan

= 2007

Tahun akhir perencanaan

= 2027

Dari Gambar 3.7 Prediksi Kenaikan Muka Air Laut (SLR) hal III – 12, diperoleh SLR = 19 cm = 0,19 m

c. Storm Surge/Wave Set – up SS =

g 0,50 . Ho 2 . . T 64 . π . db1,50

Perhitungan Hb dan db §

Tinggi Gelombang Pecah (Hb) Dengan periode gelombang di laut dalam (T = 9,417 dt) dan tinggi gelombang rencana adalah tinggi gelombang di laut

dalam tanpa refraksi (Ho’), panjang gelombang di laut dalam dapat dihitung sebagai berikut :

Lo =

9,8 . 9,417 2 2π

= 138,39 m Untuk menentukan tinggi gelombang pecah (Hb) dipakai dua cara : 1) Dari Shore Protection Manual thn 1984, Volume I, hal 2 -130 (Munk, 1949) Hb 1 = Ho' 3,3 (Ho' /Lo)1 / 3

Hb = =

Ho'

3,3 (Ho' /Lo)

1/ 3

4,05

3,3 (4,05/138,39 )

1/ 3

= 3,978 m 2) Dari Gambar 3.4 Hb/Ho’ versus Ho’/gT^2 Dasar - dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol II hal III – 8 (Nur Yuwono,1992) Kemiringan dasar laut diasumsikan 1 : 50 Ho' gT 2

=

(m = 0,02)

4,05 = 0,0047 9,8 . 9,417 2

m = 0,020 (1:50) maka diperoleh

Hb = 1,14 Ho'

Hb = 1,14 x 4,05 = 4,617 m ∴ Dari dua cara di atas, diambil tinggi gelombang pecah yang paling besar kemungkinan terjadi, yaitu Hb= 4,617 m.

§

Kedalaman Gelombang Pecah (db) Untuk menentukan kedalaman pada saat gelombang pecah, ditentukan berdasarkan persamaan di bawah ini :

1) Persamaan Munk, 1949 (SPM 1984, Vol I, hal 2 – 130) db = 1,28 Hb Maka, db = 1,28 x 4,617 = 5,33 m

2) Persamaan Iversen (1952, 1953), Galvin (1969) dan Goda (1970) (SPM 1984, Vol I hal 2 – 130) a = 43,75 (1 − e −19 m )

Maka, a = 43,75 (1 – e -19 . 0,02) = 13,83 b=

1,56 (1 + e −19 ,5 m )

Maka, b =

1,56 = 0,93 (1 + e −19 , 5,0 ,02 )

db 1 = Hb b - (a Hb/ g T 2 )

Maka, db =

1 b - a Hb/ g T 2

)

db =

Hb b - a Hb/ g T 2

)

db =

4,617 0,93 - (13,83 . 4,617/ 9.8 . 9,417 2 )

Hb

(

(

= 5,346 m 3) Dari Gambar 3.3. α dan β versus Hb/gT^2 Dasar – dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol II hal III-7 (Nur Yuwono, 1992)

4,617 Hb = = 0,005 9,8 . 9,4172 gT 2 m = 0,02 maka diperoleh,

db = 1,1625 Hb

db = 1,1625 x 4,617 = 5,367 m

Dari perhitungan di atas dapat dikatakan bahwa : ▫ Apabila tanpa memperhitungkan kemiringan db = 5,33 m ▫ Apabila memperhitungkan kemiringan dasar db = 5,367 m ∴ Untuk dasar perhitungan dipakai kedalaman gelombang pada saat pecah adalah yang paling besar, mengingat konstruksi akan lebih aman dengan perhitungan di gelombang pecah (breaking wave) : db = 5,367 m. §

Storm Surge (SS) SS =

Data

g 0,50 . Ho 2 . . T 64 . π . db1,50

: g = 9,8 m/dt2 Ho= 4,05 m T = 9,417 dt db = 5,367 m

maka diperoleh : SS =

9,80,50. 4,05 2 . . 9,417 64 . π . 5,3671,50

= 0,194 m Hitung wave set-up = ?

d. Penentuan Elevasi Mercu Bangunan Data

: elev dasar (bottom level) dbl = - m pasang surut

= 2,00 m

run – up - lapis lindung quarry stone = 4,5 m - lapis lindung tetrapod

= 3,2 m

SLR

= 0,19 m

SS

= 0,194 m

Wave set-up

=?

m

Maka, Elevasi Mercu Bangunan (untuk lapis lindung quarry stone) = 6,884 m dari MSL Elevasi Mercu Bangunan (untuk lapis lindung tetrapod) = 5,584 m dari MSL

e. Tinggi Pemecah Gelombang HPem.Gel = 6,884 – (– 8) = 14,884 m

(quarry stone)

HPem.Gel = 5,584 – (– 8) = 13,584 m

(tetrapod)

3. Spesifikasi Batu Lapis Pelindung Tetrapod − Rapat massa sesuai dengan kualitas beton yang dipakai. − Berat jenis beton

= 2400 kg/m3 = 2,4 t/m3

− Berat jenis butir batu pelindung γa

= 2,4 t/m3

− Berat jenis air laut γ W

= 1024 kg/m3 = 1,024 t/m3

Sr =

2,4 = 2,34375 ⇒ Sr – 1 = 1,34375 1,024

Cot θ = 2 m

=2

Dari Tabel 7.1 halaman 261 Teknik Pantai (Bambang Triatmodjo, 1999), diperoleh : KD = 8

Dari Tabel 7.2 halaman 265 Teknik Pantai (Bambang Triatmodjo, 1999), diperoleh: K ∆ =1,04 dan P = n = 50 %. §

Batu Alam (Quarry Stone) − Rapat massa 2400 – 3000 kg/m3 − Berat jenis butir batu pelindung γa

= 2,6 t/m3

− Berat jenis air laut γ W

= 1024 kg/m3 = 1,024 t/m3

Sr =

2,6 = 2,539 ⇒ Sr – 1 = 1,539 1,024

Cot θ = 2 m

= 2,

Dari Tabel 7.1 halaman 261 Teknik Pantai (Bambang Triatmodjo, 1999), diperoleh : KD = 4 Dari Tabel 7.2 halaman 265 Teknik Pantai (Bambang Triatmodjo, 1999), diperoleh: K ∆ =1,15 dan P = n = 37 %. 4. Berat Butir Lapis Lindung Berat batu lapis lindung dihitung dengan rumus Hudson berikut ini : W>

§

ρa . g . H 3 .

K D . (Sr - 1) . cot (α ) 3

Untuk lapis lindung dari quarry stone : W>

2,6 . 4,617 3 = 8,775 ton 3 4 . (1,539) . 2

W = 9 ton §

Untuk lapis lindung dari tetrapod : W>

2,4 . 4,6173 . = 6,084 ton 3 8 . (1,34375) . 2

W = 6,5 ton 5. Lebar Puncak Pemecah Gelombang Lebar puncak pemecah gelombang untuk m’ = 3 (minimum) :  W  B = m' K ∆    ρa . g 

1/ 3

 9 = 3 x 1,15 x    2,6 

1/ 3

= 5,217 m

6. Tebal Lapis Lindung Tebal lapis lindung dihitung dengan rumus berikut: §

Untuk lapis lindung dari quarry stone :  W  t = m K∆    ρa . g 

§

1/ 3

 9 = 2 x 1,15 x    2,6 

1/ 3

= 3,478 m

Untuk lapis lindung dari tetrapod :  W  t = m K∆    ρa . g 

1/ 3

 6,5  = 2 x 1,04 x    2,6 

1/3

= 2,822 m

7. Jumlah Batu Pelindung Jumlah batu pelindung (“armour unit”) dihitung dengan rumus berikut : §

Untuk lapis lindung dari quarry stone :  ρa . g  C = m K ∆ (1 - n )   W 

2/3

 2,6  = 2 x 1,15 x (1- 37/100) x    9 

2/3

= 0,634 ≈ 1 §

Untuk lapis lindung dari quarry stone :  ρa . g  C = m K ∆ (1 - n )   W 

2/3

 2,6  = 2 x 1,04 x (1- 37/100) x    6,5  = 0,712 ≈

1

2.b Perencanaan Pemecah Gelombang Campuran

Data Perencanaan : §

Pasang surut

= 2,00 m

§

Tinggi jagaan

= 1,00 m

§

Berat jenis beton

= 2400 kg/m3

§

Berat jenis air laut

= 1024 kg/m3

§

Bahan dari beton bertulang dan di dalamnya diisi pasir/batu pecah

§

Pelindung kaki (toe protection) dari Tetrapod

Penyelesaian : 1. Penentuan Tinggi Gelombang Rencana *

Analisis Statistik Gelombang Rencana

.H =

∑H N

2/3

dimana : .H = tinggi rata – rata gelombang (m) N = jumlah data = 10

∑ H. = 3,35 + 3,05 + 1,75 + 3,25 + 3,05 + 2,75 + 2,65 + 3,00 + 2,75 + 2,65 + 1,50 + 1,75 + 1,60 + 1,45 + 1,25 + 1,35 + 1,85 + 1,95 + 2,25 + 3,50 = 46,7 m .H =

46,7 20

= 2,335 m

∑ (H - H)

2

σ .H =

⇒ dicari dengan kalkulator

N −1

σ .H = 0,743 Periode ulang 20 tahun

H T = .H +

(

σH Y − Yn σn

)

Dari Buku Dasar – Dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol II hal II-6 (Nur Yuwono, 1992) Dari tabel 2.2 → Dari tabel 2.3 →

diperoleh nilai Y = 2,97 Yn

Dari tabel 2.4 → σ .n

= 0,523

(N = 20)

= 1,06

(N = 20)

Maka : Tinggi gelombang signifikan dengan kala ulang 20 tahun

(Hs )20

= .H +

(

σH Y − Yn σn

= 2,335 + = 4,05 m

)

0,743 (2,97 − 0,523) 1,06

*

Tinggi Gelombang Rencana Maksimum Dari Tabel 3.1 Pedoman Pemilihan Jenis dan Kala Ulang Gelombang (Nur Yuwono, 1992) untuk bangunan pemecah gelombang komposit merupakan jenis bangunan semi kaku atau semi rigid dengan tinggi gelombang rencana (H 10% - H 1%), di samping itu tipe bangunan adalah non overtopping water, maka bangunan pemecah gelombang direncanakan

dengan

tidak

memperkenankan/mengijinkan

air

melimpas, sehingga tinggi gelombang rencana diambil tinggi gelombang maksimum (Hmaks). H maks = 0,707 H 20 ln .N H maks = 1,8 H20 H maks = 0,707 (4,05) ln .10 = 4,345 m H maks = 1,8 (4,05)

= 7,29 m

⇒ diambil Hmaks = 7,29 m *

Data – data Perencanaan a. Tipe konstruksi non overtopping water

*

b. Stabilitas konstruksi untuk beban tetap (Sf)

= 1,20

c. Stabilitas konstruksi untuk beban gempa (Sf’)

= 1,00

d. Percepatan/koefisien gempa

= 0,05

e. Tinggi pasang (HWS – HWL)

= 2,00 m

f. Tinggi gelombang rencana

= 7,29 m

g. Rapat massa beton

=2400 kg/m3

h. Rapat massa sirtu

=1800 kg/m3

Periode Gelombang Rencana Untuk perhitungan periode gelombang rencana dipakai rumusan dengan prediksi gelombang di laut dalam (deep water) dan spectrum gelombang maksimum dalam kondisi FDS (Fully Developed Sea), dipakai Gambar 1.6 “Deep Water Forecasting Curve (SPM, 1984)”, Dasar – dasar Perencanaan Bangunan Pantai, Vol II, hal I – 10 :

Hs = 7,29 m

T = 14,5 detik

2. Elevasi Muka Air Laut Rencana *

Perhitungan Gelombang Pecah (Breaking Wave) a. Tinggi gelombang pecah (Hb) Dengan periode gelombang di laut dalam (T = 14,5 dt) dan tinggi gelombang rencana adalah tinggi gelombang di laut dalam tanpa refraksi (Ho’), panjang gelombang di laut dalam dapat dihitung sebagai berikut :

Lo =

g T2 2π

Lo =

9,8 . 14,52 2π

= 328,097 m Untuk menentukan tinggi gelombang pecah (Hb) dipakai dua cara : 1) Dari Shore Protection Manual thn 1984, Volume I, hal 2 -130 (Munk, 1949) Hb 1 = Ho' 3,3 (Ho' /Lo)1 / 3

Hb = =

Ho'

3,3 (Ho' /Lo)

1/ 3

7,29

3,3 (7,29/328,097 )

1/ 3

= 7,848 m

2) Dari Gambar 3.4 Hb/Ho’ versus Ho’/gT^2 Dasar - dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol II hal III – 8 (Nur Yuwono,1992) Kemiringan dasar laut diasumsikan 1 : 50 Ho' gT 2

=

7,29 = 0,0035 9,8 . 14,52

(m = 0,02)

m = 0,020 (1:50) maka diperoleh

Hb = 1,175 Ho'

Hb = 1,175 x 7,29 = 8,566 m ≈ 9 m. ∴ Dari dua cara di atas, diambil tinggi gelombang pecah yang paling besar kemungkinan terjadi, yaitu Hb = 9 meter.

b. Kedalaman gelombang pecah (db) Untuk menentukan kedalaman pada saat gelombang pecah, ditentukan berdasarkan persamaan di bawah ini :

1) Persamaan Munk, 1949 (SPM 1984, Vol I, hal 2 – 130) db = 1,28 Hb

Maka, db = 1,28 x 9 = 11,52 m

2) Persamaan Iversen (1952, 1953), Galvin (1969) dan Goda (1970) (SPM 1984, Vol I hal 2 – 130) a = 43,75 (1 − e −19 m )

Maka, a = 43,75 (1 – e -19 . 0,02) = 13,83

b=

1,56 (1 + e −19 ,5 m )

Maka, b =

1,56 = 0,93 (1 + e −19 ,5 ,0 ,02 )

db 1 = Hb b - (a Hb/ g T 2 )

Maka, db =

1 b - a Hb/ g T 2

)

db =

Hb b - a Hb/ g T 2

)

db =

9 0,93 - 13,83 . 9/ 9,8. 14,5 2

Hb

(

(

(

)

= 10,35 m 3) Dari Gambar 3.3. α dan β versus Hb/gT^2 Dasar – dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol II hal III-7 (Nur Yuwono, 1992) Hb 9 = = 0,0044 gT 2 9,8 . 14,52

m = 0,02 maka diperoleh,

db = 1,15 Hb

db = 1,15 x 9 = 10,35 m Dari perhitungan di atas dapat dikatakan bahwa : ▫ Apabila tanpa memperhitungkan kemiringan db = 11,52 m ▫ Apabila memperhitungkan kemiringan dasar db = 10,35 m ∴ Untuk dasar perhitungan dipakai kedalaman gelombang pada saat pecah adalah yang paling besar, mengingat konstruksi akan lebih aman dengan perhitungan di gelombang pecah (breaking wave) : db = 11,52 m. *

Penentuan Tinggi Gelombang Signifikan a. Shoaling, Refraksi, Difraksi dan Refleksi Gelombang Bila gelombang merambat dari laut dalam menuju pantai, maka arah, tinggi dan panjang gelombang akan berubah dan hanya periode gelombang yang tetap berdasarkan konservasi jumlah gelombang. Proses yang dialami oleh gelombang selama perambatan tersebut antara lain proses pendangkalan (shoaling),

pembelokan arah karena perubahan kedalaman (refraksi), pembelokan arah karena rintangan (difraksi) dan pemantulan gelombang (refleksi). Pada

perencanaan

bangunan

penahan

gelombang

(breakwaters) hanya memperhitungkan gelombang akibat refraksi dan shoaling, karena didasarkan atas gelombang yang dating dari depan bangunan, sedangkan proses difraksi terjadi di belakang bangunan dan gelombang refleksi tidak begitu berpengaruh terhadap stabilitas bangunan tersebut. Proses refraksi yaitu pembelokan arah puncak gelombang dan shoaling (pendangkalan) disebabkan karena perubahan kedalaman dasar laut. Pada perencanaan ini, batimetri dasar laut dianggap sejajar dengan garis pantai, sehingga koefisien refraksi besarnya sama dengan satu ((Kr = 1) dan koefisien shoaling dihitung sebagai berikut : H1 = Ho

n0 C0 n 1C 1

b0 b1

Lo T g T2  2πd  L = tanh   2π  L  1 2kd  n =  1+  2 sinh 2 kd  2π k = L

Co =

Untuk kedalaman 11,52 meter : Lo

= 328,097 m

T

= 14,5 dt

Co

= 328,097/14,5 = 242,63 m/dt

no

= 0,5

Ho

= 7,29 m

db

= 11,52 m

d/Lo

= 11,52/328,097 = 0,035

Tabel

L-1

Lampiran

Buku

Teknik

Pantai

(Bambang

Triadmodjo,1999) ⇒

d/L

= 0,07749

L

= 11,52/0,07749 = 148,66 m

n

= 0,9289

C

= L/T = 10,25

Ks

= koefisien shoaling =

n0 L0 nL

= 1,09 Maka,

Hd = Ks . Kr . Ho Hd = 1,09 . 1 . 7,29 = 7,95 m

b. Perhitungan tinggi gelombang pecah maksimum Untuk memperhitungkan tinggi gelombang maksimum yang mungkin akan terjadi pada kedalaman 11,52 meter, digunakan kedalaman mercu bangunan (ds) maksimum. ds = (HHWL – BL) + Storm Surge + SLR Storm Surge (wave set – up)

Sw = 0,15 db -

g 0,50 . H' o 2 . . T 64 . π . db1,50

Sw = (0,15 . 11,52) -

9,8 0,50. 7,29 2 . . 14,5 64 . π . 11,521,50

= 1,42 m

Sea Level Rise (SLR) Kala ulang gelombang

= 20 tahun

Tahun awal perencanaan

= 2007

Tahun akhir perencanaan

= 2027

Dari Gambar 3.7 Prediksi Kenaikan Muka Air Laut (SLR) hal III – 12, diperoleh SLR = 19 cm = 0,19 m diperoleh ds = 11,52 + 1,42 + 0,19 = 13,13 m ds/ g T^2 m

= 0,0064

= 0,02

Dari Gambar 3.5 Hb/ds versus ds/ g T^2, didapat Hb/ds = 0,925 Hb

= 12,15 m

> Hs = 7,95 m

Dipakai Hd = Hs = 7,95 m

c. Perhitungan Hd Dengan cara yang sama seperti di atas, maka dihitung besarnya Hb pada tiap kedalaman lokasi bangunan breakwaters, dimana setelah membandingkan besarnya Hb dan Hs didapatkan besarnya Hd. Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 : Perhitungan Hd untuk gelombang pecah ds / g d (m)

ds (m)

g T^2

T^2

Hb/ds

Hb (m)

Hs (m)

Hd (m)

11,52

13,13

2060,45

0,0064

0,925

12,15

7,95

7,95

11,00

12,61

2060,45

0,0061

0,925

11,66

7,95

7,95

10,00

11,61

2060,45

0,0056

0,925

10,74

7,95

7,95

9,00

10,61

2060,45

0,0051

0,930

9,87

7,95

7,95

8,00

9,61

2060,45

0,0047

0,935

8,99

7,95

7,95

7,00

8,61

2060,45

0,0042

0,940

8,09

7,95

7,95

6,00

7,61

2060,45

0,0037

0,945

7,19

7,95

7,19

5,00

6,61

2060,45

0,0032

0,950

6,28

7,95

6,28

4,00

5,61

2060,45

0,0027

0,955

5,36

7,95

5,36

3,00

4,61

2060,45

0,0022

0,960

4,43

7,95

4,43

2,00

3,61

2060,45

0,0018

0,963

3,47

7,95

3,47

1,00

2,61

2060,45

0,0013

0,975

2,54

7,95

2,54

d. Penetapan elevasi mercu bangunan

Penetapan elevasi mercu bangunan pemecah gelombang (breakwaters) tipe monolit ditentukan berdasarkan kedalaman dan lokasi bangunan tersebut, yaitu pada lokasi gelombang tidak pecah (non breaking waves) dan gelombang pecah (breaking waves). Bila gelombang tidak pecah (non breaking waves) menghantam permukaan pecah gelombang – impermeable vertikal secara tegak lurus, maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali dan gelombang pemantulan ini akan menimbulkan sedangkan

standing apabila

waves

atau

menghantam

gelombang pemecah

clapotis, gelombang

impermeable vertikal tersebut adalah gelombang pecah maka akan timbul gaya tambahan yaitu gaya kejut (impact force). Dalam perencanaan ini didapat pada kedalaman 11,52 m sampai 20 m merupakan gelombang tidak pecah (non breaking waves) dan dari garis pantai sampai kedalaman 11,52 m direncanakan dengan gelombang pecah (breaking waves). •

Elevasi mercu non breaking waves o Hmaks

= 7,95 m

o Pasang surut

= 2,00 m

SLR

= 0,19 m

o Freeboard

= 1,00 m

o Tinggi caisson

= 11,00 m

o

o Elevasi caisson

± 0,00

o Elevasi mercu •

= 17,165 m

Elevasi mercu breaking waves §

Hd (maksimum)

= 7,95 m

§

Pasang surut

= 2,00 m

§

Wave set up

= 1,42 m

§

SLR

= 0,19 m

§

Freeboard

= 1,00 m

§

Tinggi caisson

= 11,00 m

§

Elevasi caisson

§

Elevasi mercu

Karena

permukaan

± 0,00 = 18,585 m

bagian

atas

pemecah

gelombang

dipergunakan untuk fasilitas jalan atau lalu lintas untuk jalan inspeksi yang memerlukan permukaan datar, maka elevasi mercu dibuat sama sebesar + 18,585 m dari dasar caisson.

3. Perhitungan Stabilitas Konstruksi *

Gaya Gelombang a. Gaya Gelombang menurut Technical Standards for Port and Harbour Facilities in Japan (New Edition, 1991). Untuk kedalaman 20,00 m. Data : Hd = Hmax

= 7,95 m

Lo

= 328,097 m

T

= 14,5 dt

d

= 11,00 m

h

= 20,00 m

h/Lo

= 20,00/328,097 = 0,061

Tabel L-1 Lampiran Buku Teknik Pantai (Bambang Triadmodjo,1999)

⇒

h/L = 0,10529 L

= 189,952

η * = 0,75(1 + cos β ) H D Arah gelombang dianggap tegak lurus arah breakwaters ( β = 90o) Maka,

η * = 0,75(1 + cos 90 ) 7,95 = 5,9625 m

2

   1 4 π h/ L   α 1 = 0,60 +  2  4π h   sinh  L     2  hb - d  H D  2 d  α 2 = min   ;    3 hb  d  H D  α3

p1 p2

p3

    h'  1  =1− 1− h 2 π h    cos   L   1 = (1 + cos β ) α 1 + α 2 cos 2 β γ W H D 2 p1 =  2π  cosh    L  = α 3 p1

pu =

(

)

1 (1 + cos β )α 1 α 2 γ W H D 2

Berdasarkan persamaan di atas, 4 π h /L

= 1,323113

sinh 4 π h /L

= 1,744394

α1

= 0,8877

5*H33

= 5 x 4,05 = 20,25 m

hb

= h + 5mH33 = 20 + (5 .(1:50).4,05 )= 20,405 m

α2

= 0,080251

α2

= 2,767296

dipakai

α2

= 0,080251

2 π h /L

= 0,661557

cosh 2 π h /L

= 1,226927

α3

= 0,898274

γW

= 1,024 tf/m3

p1

= 3,6131 tf/m2

p2

= 2,9449 tf/m2

p3

= 3,2456 tf/m2

pu

= 0,2900 tf/m2

Maka,

Keterangan : η * = tinggi di atas SWL, dimana pada tempat itu mempunyai tekanan nol (m) p 1 = tekanan gelombang di SWL (tf/m2) p 2 = tekanan gelombang di dasar laut (tf/m2) p 3 = tekanan gelombang di dasar dinding (tf/m2) p u = tekanan uplift gelombang (tf/m2) h

= kedalaman air di depan dinding (m)

hb = kedalaman air di depan dinding sejauh 5H33 (m) h’ = kedalaman air di dasar dinding (m) d

= kedalaman air sampai lapis lindung kaki (m)

HD = tinggi gelombang rencana (Hmaks) γ W = berat unit air laut (tf/m3)

P1

n* hc d

h'

h Pu

P2 P3

Gambar Distribusi Tekanan Gelombang pada Dinding Tegak

Tabel 2 Perhitungan Panjang Gelombang, α 1 dan α 2 , dan Tekanan Gelombang FORMULAJAPAN h

Lo

(m) 20,00 19,00 18,00 17,00 16,00 15,00 14,00 13,00 12,00 11,52 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0

(m) 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097 328,097

h/Lo 0,061 0,058 0,055 0,052 0,049 0,046 0,043 0,040 0,035 0,034 0,034 0,030 0,027 0,024 0,021 0,018 0,015 0,012 0,009 0,006 0,003 0

h/L (Tabel L-1) 0,10529 0,10232 0,09930 0,09623 0,09311 0,08991 0,08664 0,08329 0,07749 0,07629 0,07629 0,07135 0,06747 0,06340 0,05912 0,05456 0,04964 0,04426 0,03821 0,03110 0,02192 0

d (m) 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0

HD 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,950 7,190 6,280 5,360 4,430 3,470 2,540 0

L

4 π h/L

sinh

2 π h/L

η*

2 π h/L cosh

4 π h/L

(m) 189,952 185,692 181,269 176,660 171,840 166,834 161,588 156,081 154,859 151,003 144,187 140,154 133,393 126,183 118,403 109,971 100,725 90,375 78,513 64,309 45,620 0

1,323113 1,285791 1,247841 1,209262 1,170055 1,129842 1,088750 1,046653 0,934817 0,915414 0,958688 0,896611 0,847853 0,796708 0,742924 0,685621 0,623795 0,556188 0,480161 0,390814 0,275455 0

1,744394 1,670548 1,597845 1,526296 1,455910 1,386042 1,316961 1,248496 1,077045 1,048730 1,112439 1,021665 0,953148 0,883708 0,813176 0,740614 0,665044 0,585310 0,498825 0,400839 0,278951 0

0,661557 0,642896 0,623920 0,604631 0,585027 0,564921 0,544375 0,523327 0,467409 0,457707 0,479344 0,448305 0,423927 0,398354 0,371462 0,342811 0,311897 0,278094 0,240081 0,195407 0,137727 0

1,226927 1,213874 1,201035 1,188426 1,176065 1,163857 1,151868 1,140089 1,111239 1,106589 1,117102 1,102183 1,091211 1,080398 1,069789 1,059337 1,049036 1,038918 1,028958 1,019153 1,009499 1

(m) 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,393 4,710 4,020 3,323 2,603 1,905 0

Keterangan : nilai α 2 (1) dan α 2 (2) diambil nilai yang minimum.

b. Gaya Gelombang menurut Formula Hiroi (Nur Yuwono, 1992). Pb P1

Pb

HD +

R > 1,25 HD HD/2 HD/2

h

P2

d/H33 > = 2

d/H33 < 2

Untuk kondisi d/H33 ≥ 2 : p b = 1,5 γ w H D  H D + ho   p 1 = (p 2 + γ w h )   h + H D + ho 

p2 = pu =

Untuk kondisi d/H33 < 2 p b = 1,5 γ w H D p u = 1,25 γ w H D R = 1 ,25 H D

γ W HD Cosh (2π h / L)

π HD  2π h  coth   L  L  2

ho = δo =

Keterangan : hb = tekanan gelombang pecah (tf/m2)

; γ W = berat unit air laut (tf/m3)

p1 = tekanan gelombang di SWL (tf/m2)

Hd = tinggi gelombang rencana

p2 = tekanan gelombang di dasar laut (tf/m2)

(Hmaks = 1,8 H33 (m)

h = kedalaman air di depan dinding (m)

pu = tekanan uplift (tf/m2)

d = kedalaman air sampai lapis lindung kaki (m)

R = tinggi run – up (m)

Tabel 3 Perhitungan Tekanan Gelombang pada Setiap Kedalaman (Hiroi Formula) FORMULAHIROI

d/H33

HD

L

2 π h/L 2 π cosh h/L 2 π Coth h/L

h

d

(m)

(m)

20,00

11,00

2,716049

7,950

189,952

0,661557

1,226927

19,00

11,00

2,716049

7,950

185,692

0,642896

18,00

11,00

2,716049

7,950

181,269

17,00

11,00

2,716049

7,950

16,00

11,00

2,716049

15,00

11,00

14,00

δo

p2 = Pu

ho =

p1

pb

R

(tf/m2)

(m)

(tf/m2)

(tf/m2)

(m)

1,725928

6,6351

1,8041

11,4517

12,2112

-

1,213874

1,764080

6,7065

1,8863

11,8307

12,2112

-

0,623920

1,201035

1,805538

6,7782

1,9777

12,2382

12,2112

-

176,660

0,604631

1,188426

1,850698

6,8501

2,0801

12,6774

12,2112

-

7,950

171,840

0,585027

1,176065

1,900022

6,9221

2,1954

13,1521

12,2112

-

2,716049

7,950

166,834

0,564921

1,163857

1,954577

6,9947

2,3262

13,6716

12,2112

-

11,00

2,716049

7,950

161,588

0,544375

1,151868

2,014940

7,0675

2,4759

14,2405

12,2112

-

13,00

11,00

2,716049

7,950

156,081

0,523327

1,140089

2,082191

7,1405

2,6488

14,8679

12,2112

-

12,00

11,00

2,716049

7,950

154,859

0,486884

1,120888

2,213664

7,2628

2,8383

16,0774

12,2112

-

11,52

11,00

2,716049

7,950

151,003

0,479344

1,117102

2,243570

7,2874

2,9501

16,3499

12,2112

-

11,00

11,00

2,716049

7,950

144,187

0,479344

1,117102

2,243570

7,2874

3,0896

16,3499

12,2112

-

10,00

10,00

2,469136

7,950

140,154

0,448305

1,102183

2,378093

7,3861

3,3690

17,5648

12,2112

-

9,00

9,00

2,222222

7,950

133,393

0,423927

1,091211

2,498544

10,1760

3,7191

25,4252

12,2112

-

8,00

8,00

1,975309

7,950

126,183

0,398354

1,080398

2,641731

10,1760

-

-

12,2112

9,9375

7,00

7,00

1,728395

7,950

118,403

0,371462

1,069789

2,814762

10,1760

-

-

12,2112

9,9375

6,00

6,00

1,481481

7,190

109,971

0,342811

1,059337

3,030448

9,2032

-

-

11,0438

8,9875

5,00

5,00

1,234568

6,280

100,725

0,311897

1,049036

3,309481

8,0384

-

-

9,6461

7,8500

4,00

4,00

0,987654

5,360

90,375

0,278094

1,038918

3,688133

6,8608

-

-

8,2330

6,7000

(m)

3,00

3,00

0,740741

4,430

78,513

0,240081

1,028958

4,244990

5,6704

-

-

6,8045

5,5375

2,00

2,00

0,493827

3,470

64,309

0,195407

1,019153

5,182493

4,4416

-

-

5,3299

4,3375

1,00

1,00

0,246914

2,540

45,620

0,137727

1,009499

7,306569

3,2512

-

-

3,9014

3,1750

0

0

0,000000

0

0

0

1

-

0

-

-

0

0

c. Gaya Gelombang menurut Formula Ito (Nur Yuwono, 1992).

P

1,25 H

d

P B

Untuk H/d <= 1 p = 0,7 γ w H D Untuk H/d > 1   H  p = 0,7 + 0,55 − 1γ W H d  

R = 1 ,25 H Keterangan : p

= tekanan gelombang atau uplift (tf/m2)

d

= kedalaman air sampai lapis lindung kaki (m)

γ W = berat unit air laut (tf/m3) H = tinggi gelombang rencana = Hmaks = 1,8 H33 (m) R = tinggi run – up (m)

Tabel 4 Perhitungan Tekanan Gelombang Ito Formula FORMULA ITO

h

d

H

(m)

(m)

20,00

11,00

7,950

19,00

11,00

18,00

H/d

p

R 2

(tf/m )

(m)

0,72273

5,6986

9,9375

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

17,00

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

16,00

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

15,00

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

14,00

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

13,00

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

12,00

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

11,52

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

11,00

11,00

7,950

0,72273

5,6986

9,9375

10,00

10,00

7,950

0,79500

5,6986

9,9375

9,00

9,00

7,950

0,88333

5,6986

9,9375

8,00

8,00

7,950

0,99375

5,6986

9,9375

7,00

7,00

7,950

1,13571

6,3062

9,9375

6,00

6,00

7,190

1,19833

5,9569

8,9875

5,00

5,00

6,280

1,25600

5,4069

7,8500

4,00

4,00

5,360

1,34000

4,8684

6,7000

3,00

3,00

4,430

1,47667

4,3647

5,5375

2,00

2,00

3,470

1,73500

3,9237

4,3375

1,00

1,00

2,540

2,54000

4,0237

3,1750

0

0

0

0

0

0

d.

Formula Hiroi untuk Pemecah Gelombang Komposit (Nur Yuwono, 1992).

P

d

p = 1,0 γ w H 33 Keterangan : p

= tekanan rerata pada dinding (tf/m2)

γ W = berat unit air laut (tf/m3) H = tinggi gelombang signifikan (m)

1,0 H21

Tabel 5 Perhitungan Tekanan Gelombang Komposit (Hiroi’s Formula) FORMULA HIROI KOMPOSIT

h

d

H33

H1/2

P

(m)

(m)

(m)

(m)

(tf/m2)

20,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

19,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

18,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

17,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

16,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

15,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

14,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

13,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

12,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

11,52

11,00

7,950

7,07550

8,1408

11,00

11,00

7,950

7,07550

8,1408

10,00

10,00

7,950

7,07550

8,1408

9,00

9,00

7,950

7,07550

8,1408

8,00

8,00

7,950

7,07550

8,1408

7,00

7,00

7,950

7,07550

8,1408

6,00

6,00

7,190

6,39910

7,3626

5,00

5,00

6,280

5,58920

6,4307

4,00

4,00

5,360

4,77040

5,4886

3,00

3,00

4,430

3,94270

4,5363

2,00

2,00

3,470

3,08830

3,5533

1,00

1,00

2,540

2,26060

2,6010

0

0

0

0

0

Untuk menentukan besarnya tekanan gelombang pada setiap kedalaman diambil nilai yang terbesar untuk setiap formula (Tabel 6). Dari rekapitulasi hasil perhitungan tinggi muka air maksimum (ru – up) dan besarnya tekanan gelombang pada Tabel 6, perhitungan dengan cara b (Hiroi’s Formula) memberikan hasil yang paling besar, sehingga untuk perhitungan stabilitas pemecah gelombang dipakai hasil perhitungan dengan cara ini.

Tabel 6 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Run – Up dan Tekanan Gelombang

REKAPITULASI TINGGI MUKA AIR MAKSIMUM (RUN-UP) DAN TEKANAN GELOMBANG h

d

Cara

Cara

η* (m) 20,00 19,00 18,00 17,00 16,00 15,00 14,00 13,00 12,00 11,52 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0

(m) 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0

5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,963 5,393 4,710 4,020 3,323 2,603 1,905 0,000

Cara c

δo

p1 3,6131 3,6479 3,6835 3,7198 3,7567 3,7946 3,8332 3,8726 3,9754 3,9929 3,9537 4,0097 4,0526 4,0964 4,1410 3,7862 3,3436 2,8856 2,4117 1,9104 1,4143 0,0000

p2 2,9449 3,0052 3,0669 3,1300 3,1943 3,2604 3,3278 3,3967 3,5775 3,6083 3,5393 3,6380 3,7139 3,7916 3,8708 3,5741 3,1874 2,7775 2,3438 1,8745 1,4010 0,0000

p3 3,2456 3,2758 3,3067 3,3381 3,3701 3,4028 3,4361 3,4699 3,6106 3,6257 3,5393 3,6380 3,7139 3,7916 3,8708 3,5741 3,1874 2,7775 2,3438 1,8745 1,4010 0,0000

pu 0,2900 0,2751 0,2580 0,2383 0,2155 0,1889 0,1578 0,1210 0,0784 0,0539 0,0244 0,0329 0,0454 0,0650 0,0974 0,1146 0,1317 0,1588 0,2085 0,3228 0,8767 0,0000

HD + 9,754 9,836 9,928 10,030 10,145 10,276 10,426 10,599 10,788 10,900 11,040 11,319 11,669 -

R 9,9375 9,9375 8,9875 7,8500 6,7000 5,5375 4,3375 3,1750 0

pb 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 12,2112 11,0438 9,6461 8,2330 6,8045 5,3299 3,9014 0,0000

p1 11,4517 11,8307 12,2382 12,6774 13,1521 13,6716 14,2405 14,8679 16,0774 16,3499 16,3499 17,5648 25,4252 -

p2 6,6351 6,7065 6,7782 6,8501 6,9221 6,9947 7,0675 7,1405 7,2628 7,2874 7,2874 7,3861 7,4603 7,5350 7,6097 6,9502 6,1301 5,2830 4,4087 3,4865 2,5765 0,0000

pu 6,6351 6,7065 6,7782 6,8501 6,9221 6,9947 7,0675 7,1405 7,2628 7,2874 7,2874 7,3861 7,4603 7,5350 7,6097 6,9502 6,1301 5,2830 4,4087 3,4865 2,5765 0,0000

R 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 9,9375 8,9875 7,8500 6,7000 5,5375 4,3375 3,1750 0,0000

p 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,6986 5,1538 4,5015 3,8420 3,1754 2,4873 1,8207 0,0000

1.0H1/2 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 7,0755 6,3991 5,5892 4,7704 3,9427 3,0883 2,2606 0

* Stabilitas Pemecah Gelombang Perhitungan stabilitas pemecah gelombang dalam tugas ini hanya ditinjau dalam dua keadaan, yaitu pada kedalaman 20 m untuk non breaking wave dan pada kedalaman 8 m untuk breaking wave. a. Dimensi Caisson Penentuan dimensi caisson menurut Technical Standards for Port and Harbour Facilities in Japan (1991) dapat ditentukan sebagai berikut : §

Tebal concrete cap minimal 0,50 m, diambil

§

Tebal concrete crown : Hs ≥ 2 m

= 1,00 m

Hs < 2 m

= 0,50 m

= 0,50 m

Diambil,

= 1,00 m

§

Tebal dinding luar (side wall) caisson 35 – 40 cm

= 0,40 m

§

Tebal dinding bawah (bottom slab) caisson 40-60 cm

= 0,60 m

§

Tebal dinding partisi minimal 20 cm, diambil

= 0,20 m

Tinggi caisson ditinjau pada dua keadaan (non breaking wave dan breaking wave) tekanan gaya gelombang dan tinggi run – up maksimum dan ditentukan sebagai berikut :

1) Kedalaman 20,00 m (non breaking wave) h

= 20,00 m

d

= 11,00 m

(HD + δ o )maks = 11,669 m Freeboard

= 1,00 m

Tinggi caisson = 23,669 m

> 18,585 m

2) Kedalaman 8,00 m (breaking wave) h

= 8,00 m

d

= 8,00 m

R

= 9,9375 m

Freeboard

= 1,00 m

Tinggi caisson = 18,9375m

> 18,585 m

Dari perhitungan di atas, diambil tinggi caisson

= 23,669 m

concrete crown + 23,669 m

2,0 m

+ 20,00 m

concrete cap sirtu + 11,00 m

caisson

± 0,00 6,00

6,00

Gambar Tampang Melintang Caisson

b. Dimensi Pondasi dan Pelindung Kaki 1) Lebar Puncak Pondasi Lebar puncak pelindung kaki dari jenis konstruksi rubble as foundation dipilih yang paling besar dari nilai dibawah ini (Nur Yuwono, 1992) : B =2H

= 2 x 7,95 = 15,9 m

B = 0,4ds = 0,4 x 20 = 4,80 m

Apabila tanah didepan dinding pemecah gelombang sangat lunak, pelindung harus B ≥ 3/8 x panjang gelombang = 3/8 x 189,952 = 71,232 meter. Dengan asumsi bahwa konstruksi pemecah gelombang yang direncanakan terletak diatas tanah sangat lunak, maka diambil lebar puncak fondasi = 71,25 meter

2) Berat Batu Pelindung Dari Grafik 6.15 Stability Number Konstruksi Pelindung Kaki (Toe Protection), halaman VI-22 Dasar-dasar Perencanaan Bangunan Pantai, Volume .II, didapat sebagai berikut : d/ds = 0,55 dan rubble as foundation Ns3 = 19 Pelindung kaki (toe protection) dari Tetrapod Spesifikasi dari tetrapod adalah sebagai berikut : − Rapat massa sesuai dengan kualitas beton yang dipakai. − Berat jenis beton

= 2400 kg/m3 = 2,4 t/m3

− Berat jenis butir batu pelindung γa

= 2,4 t/m3

− Berat jenis air laut γ W

= 1024 kg/m3 = 1,024 t/m3

Sr =

γa 2,4 = = 2,34375 ⇒ Sr – 1 = 1,34375 γw 1,024

Berat batu pelindung (W) dicari dengan rumus Hudson yang dimodifikasi:

Sr = W =

= 2,400 tf/m3

ρr ρW

= 1,204 tf/m3 γr H 3

= 2,4/1.024 = 2,34375

Ns (Sr - 1) 3

3

= 2,400 tf/m3

W =

=

2,4 H 3 3 Ns 3 (Sr - 1) 2,4 7,95 3

19 (1,34375 )

3

= 26,158 ton

3) Tebal Lapis Batu Pelindung  W  t = m K∆    ρa . g 

1/3

dimana : Berat jenis butir batu pelindung γa = 2,4 t/m3 Berat jenis air laut γ W m

= 1024 kg/m3 = 1,024 t/m3

= 2 dan penempatan secara acak.

Dari Tabel 7.2 Koefisien Lapis Batu Pelindung halaman 265 Teknik Pantai (Bambang Triatmodjo, 1999), diperoleh: K ∆ =1,04 dan porositas P = n = 50 % (tetrapod).   Maka, t = m K ∆  W   ρa . g 

1/ 3

 26,158 

1/ 3

= 2 1,04 .    2,4  = 4,61 m

4) Jumlah Batu Pelindung

 ρa . g  C = m K ∆ (1 - n )  W 

2/3

 2,7 

Maka, C = 2 x 1,04 x (1- 50/100) x    26,158  = 0,23 ≈ 1 bh/m2/lapis.

2/3

5)

Berat Batu Pelindung Dalam (inner material) W’ = 1/20 armouring material = 1/20 . 26,158 ton = 1,31 t Secondary material 1/15 s/d 1/10 armouring material = 1/10.26,158 =3 t

6)

Ukuran Pelindung Kaki (toe protection) Tebal pelindung kaki (t s/d. 2t ) = t = 4,61 m Panjang pelindung kaki (3H s/d. 4,5H) = 3H = 23,85 m

c. Stabilitas Pemecah Gelombang Akibat Beban Gelombang 1) Titik berat box caisson A = 284,028 m2 Xo = 6,00

m

Yo = 11,84 m Sx = A.Xo = 1704,168 m3 Sy = A.Yo = 3362,89 m3

+ 23,669 m

+ 23,669 m

3.50

concrete crown 2.42

1

2 1.50

3

4.50

2

+ 20,00 m 0.50

0.50

concrete cap 4 sirtu

+ 11,00 m

18.50 caisson

0.20

0.40

0.40

± 0,00 0.50

6.60 7.00 13.20 14.00

2) Penggeseran arah horizontal (horizontal sliding)

Pb P1 3.50

concrete crown 2.42

1

2 1.50

3

4.50

2.00

Pw1

0.50

0.50

concrete cap

HD + do = 10,540 m

4 sirtu

Pw2

Hd

18.50 caisson

W

Pw3

d = 12,00 m

Pw4 0.20

0.40

0.40

B 0.50

P2 7.3069

P2 N'

N

6.60 7.00 13.20 14.00

Pb = 12,2112 tf/m2 P1 = 11,4517 tf/m2 P2 = Pu = 6,6351 tf/m2 Hd = 7,95 m FF ≥ Sf FW FF = f (W - B – N’)

dimana : S1 = safety factor = 1,30 W = berat pemecah gelombang B = gaya apung (buoyancy) Fw = gaya dinamik gelombang N’ = gaya uplift akibat gelombang FF = gaya gesek N = gaya reaksi dari pondasi §

Berat Pemecah Gelombang (W) Dihitung tiap 1 meter lebar caisson (tegak lurus bidang gambar) W1 = concrete caisson

= 284,028 m2 x 1 m x 2,4 tf/m3

W2 = pasir

= (6,5 m x 18,5 m x 1 m x 1,8 tf/m3)2= 432,9 tf

= 681,67 tf

W total = 681,67 + 432,9 = 1114,57 tf §

Gaya Dinamik Geombang (Fw) : Pw1 = 11,4517 tf/m2

F w1 = 11,4517x 10,67 = 122,19 tf

2

Fw2 = 12,2112 x 8,51 = 103,92 tf

Pw2 = 12,2112 tf/m

Pw3 = P1 – P2 = 4,8166 tf/m2

Fw3 = 4,8166 x 7,74 = 37,28 tf

Pw4 = 6,6351 tf/m2

Fw4 = 6,6351 x 7,74 = 51,36 tf Fw total

§

= 314,75 tf

Gaya Uplift Akibat Gelombang (N’) : N’ = 6,6351 x 14 x 1 = 92,89 tf

§

Gaya Apung (Buoyancy) (B) : Berat jenis air laut ( B

§

)

= 1,024 tf/m3 = 1,024 x 284,028 x 1 = 290,85 tf

Gaya Gesek (pondasi – pemecah gelombang) : FF

= f (W - B – N’) tf = 1114,57 – 290,85 – 92,89 = 730,83 tf

Horizontal sliding = 2,32 > S1 = 1,30 (aman)

3) Penggulingan (Overtuning)

Pb P1 3.50

concrete crown 2.42

1

2 1.50

3

4.50

2.00

Pw1

0.50

0.50

concrete cap

HD + do = 10,540 m

4 sirtu

Pw2

Hd

18.50 caisson

W

Pw3

d = 12,00 m

Pw4 0.20

0.40

0.40

B 0.50

P2 7.3069

P2 N'

N

6.60 7.00 13.20 14.00

Pb = 12,2112 tf/m2 P1 = 11,4517 tf/m2 P2 = Pu = 6,6351 tf/m2 Hd = 7,95 m

∑ Momen Penahan ≥ Sf ∑ Momen Pengguling an Dimana : Sf = 1,30

∑ Momen penggulingan

= ∑Fw1 Zi + N’ a3 + B a2 = 15629,34 tf.m

∑ Momen penahan

= W.a1 = 41964,56 tf.m

Overtuning

4) Penggeseran Datar Rumus Umum :

= 2,685

>

1,50

(Aman!)

d. Stabilitas Pemecah Gelombang Akibat Gempa dan Gelombang 1)

Gaya Gempa (seismic force) Koefisien gempa regional

= 0,06 (wilayah gempa II & tanah lunak)

Faktor kondisi tanah sub soil

= 1,00 (pondasi tanah lunak)

Faktor keutamaan

= 1,00 (class B)

Koefisien gempa

= 0,06

Beban mati = berat caisson

= 1114,57 tf

Gaya gempa = koefisien gempa x beban mati

= 66,87 tf

Gaya gempa + gaya gelombang

= 159,76 tf

2) Horizontal Sliding FF ≥ Sf ( FW + FE )

Sf = 1,1 FF = 730,83 tf Fw = 314,75 tf FE = 66,87 tf Horizontal sliding

= 1,92

>

1,10

(Aman !)

>

1,00

(Aman !)

>

1,10 (Aman!

3) Overturning ΣMomen penahan

= 41964,56 tf.m.

ΣMomen pengguling

= 15629,34 tf.m.

Overturning

= 2,685

4) Penggeseran datar C=0 C.L = 0 Σ(W′ + V) = 22945,4 tf cos.α = 0,910291 sin.α = 0,41397 H = 478,36 tf Σ(W+V+Fe)

= 17894,6 tf

penggeseran datar = 2,150626