PERENCANAAN DIMENSI STRUKTUR BREAKWATER

5. 6. 7. 8. 9. No- Damage Criteria ... values shown in italics are unsupported by test results and are only provided for ... berdasarkan Shore Protect...

0 downloads 18 Views 1MB Size
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamananan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

Bab 8

PERENCANAAN DIMENSI STRUKTUR BREAKWATER

Toni Pebriana (15504037)

Bab

8

PERENCANAAN DIMENSI STRUKTUR BREAKWATER Desain Pengamananan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8.1

Perencanaan Struktur Offshore Breakwater

8.1.1 Penentuan Elevasi Puncak Elevasi puncak direncanakan berdasarkan pasang surut dan tinggi gelombang perencanaan. Elevasi puncak = MHWL + Run up + freeboard

......................................... (8-1)

Dengan nilai MHWL tertentu, dan tinggi run-up dari gelombang perencanaan maka didapatkan nilai elevasi puncak breakwater. Besar koefisien Run-Up didapatkan berdasarkan fungsi bilangan Iribaren. Nilai MHWL diambil karena breakwater merupakan struktur yang tidak perlu membendung gelombang hingga gelombang tidak bisa over topping sama sekali, sehingga dengan memakai nilai MHWL sebagai acuan, struktur breakwater tidak akan terlalu tinggi (efisien) walaupun gelombang masih akan overtoping namun energi gelombang akan tetap teredam saat menghantam breakwater. ( Sumber : Pelabuhan ; Bambang Triatmodjo Hal 140).

Ir =

tan θ H     Lo 

1

..................................................................................................... (8-2) 2

Keterangan: Ir

: bilangan Irribaren

θ

: sudut kemiringan sisi struktur

H

: tinggi gelombang di lokasi bangunan

Lo

: panjang gelombang di laut dalam

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-1

Toni Pebriana (15504037)

Gambar 8.1 Grafik untuk penentuan nilai Run-Up berdasarkan fungsi bilangan Irribaren. (sumber : Pelabuhan, Bambang Triatmodjo)

8.1.2 Perhitungan Lebar Mercu (Crest Width) Lebar puncak breakwater dapat dihitung dengan rumus berikut :

B = n.K ∆ .(

W 1/ 3 ) Wr .........................................................................

(8-3)

Dimana: B

= lebar Puncak

N

= jumlah butir batu(lapisan)



= koefisien lapis (Tabel 8.1)

Wr

= berat jenis batu pelindung

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-2

Toni Pebriana (15504037)

Tabel 8.1 Nilai koefisien layer (K Δ ) berdasarkan Shore Protection Manual 1984. Armor unit Quarrystone (Smooth) Quarrystone (Rough) Quarrystone (Rough) Quarrystone (Parallepiped) Cube (Modified) Tetrapod Quadripod Hexipod Tribar Dolos Toskane Tribar Quarrystone

2 2 >3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 Graded

Placement

Layer Coefficient kA

Porosity (P) %

Random Random Random Special Random Random Random Random Random Random Random Uniform Random

1.02 1.00 1.00 --------1.10 1.04 0.95 1.15 1.02 0.94 1.03 1.13 ---------

38 37 40 27 47 50 49 47 54 56 52 47 37

SPM 1984. VOLUME II, CHAPTER 7/III, PAGE 7-234

8.1.3 Perhitungan Berat Armor Perhitungan berat armor dilakukan dengan menggunakan Rumus Hudson sebagai berikut:

W=

γr H3 3

 γr  − 1 cot θ KD   γ air laut 

............................................................................ (8-4)

Dimana: W

= berat armor (ton)

H

= tinggi gelombang rencana (meter).

γr

= Berat jenis armor ( beton = 2.3 ton/m3).

γ air laut

= Berat jenis air laut (1,025 – 1,03 ton/m3)

Cot θ

= Kemiringan struktur breakwater (2)

KD

= Koefisien stabilitas armor yang kita gunakan (jenis Tetrapod dan kubus beton) (Tabel 8.2)

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-3

Toni Pebriana (15504037)

Tabel 8.2 Nilai koefisien stabilitas (K D ) berdasarkan Shore Protection Manual 1984.

Armor Units

n3

No- Damage Criteria and Minor Overtopping Structure Trunk Structure Head KD KD2 Placement Breaking Nonbreaking Breaking Nonbreaking Wave Wave Wave Wave

Quarrystone Smooth rouded Smooth rouded Rough angular

2 >3 1

Random Random Random 4

1.2 1.6

Rough angular

2

Random

2.0

4.0

Rough Angular Rough Angular Parallepiped 7

>3 2 2

Random Special Special

2.2 5.8 7.0 -20.0

4.5 7.0 8.5 -24.0

Tetrapod and Quadripod

2

Random

7.0

8.0

Tribar

2

9.0

10.0

Dolos

2

Random

15.8 8

31.8 8

Modified cube Hexapod Toskane Tribar Quarrystone (KRR) Graded angular

2 2 2 1

Random Random Random Unifarm

6.5 8.0 11.0 12.0

7.5 9.5 22.0 15.0

Random

2.2

2.5

Random

4

2.4 3.2 2.9

1.1 1.4

Slope Cot θ 1.5 to 3.0

1.9 1.6 1.3 2.1 5.3 ----

1.9 2.3 2.3 3.2 2.8 2.3 4.2 6.4 -----

5.0 4.5 3.5 8.3 7.8 6.0 8.0 7.0 ----5.0

6.0 5.5 4.0 9.0 8.5 6.5 16.0 14.0 5.0 7.0

1.5 2.0 3.0 1.5 2.0 3.0 2.0 9 3.0

4

5 5

1.5 2.0 3.0 5 5

5 5 5

7.5

9.5

5

----

----

----

1. CAUTION: Those K D values shown in italics are unsupported by test results and are only provided for preliminary design purposes 2. Applicable to slopes ranging from 1 on 1.5 to 1 on 5 3. n is the number of units comprising the thickness of the armor layer 4. The use of singel layer of quarrystone armor units is not recommended for structure subject to breaking waves and 5. Until more information is available on the variation of KD value with slope, the use of KD should be limited to slopes ranging from 1 on 1.5 to 1 on 3 some armor units tested on a structure head indicated a KD slope dependence 6. Special placement with long axis of stone placed perpendicular to structure face. 7. Parallelepiped - shaped stone: long slab - like stone dimension about 3 times the shortest dimension (Mrkle and Davidson, 1979). 8. Refers to no - damage criteria (<5 percent displacement, rocking, etc); if no rocking (<2 percent) is desired, reduce KD 50 percent (Zwamborn and Van Niekern, 1982). 9. Stability of dolosse on slopes steeper than 1 and 2 should be substantianed by site-specific model test.

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-4

Toni Pebriana (15504037)

8.1.4 Perhitungan Tebal Lapisan Armor Penentuan tebal lapisan revetment ditentukan dengan menggunakan persamaan seperti untuk perhtungan lebar mercu sebagai berikut: 1

 W 3 t = n k∆    γr 

........................................................................................ (8-5)

Dimana : t

= tebal lapis pelindung (m)

n

= jumlah lapis batu dalam lapis pelindung (n minimal 2)

k∆

= koefisien lapis (layer coefficient) dalam Tabel 8.1

γr

= berat jenis beton (2.3 ton/m3)

8.1.5 Jumlah Batu Pelindung Jumlah batu pelindung tiap satuan luas (kita ambil tiap luasan lari A = 10 m2)

P  γr   N An k∆ 1 − =    100   W 

2/3

................................................................. (8-6)

Dimana : P adalah porosity, dan untuk tetrapod, P = 50. A diambil sebesar 10 m2

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-5

Toni Pebriana (15504037)

8.1.6 Dimensi Tetrapod

Gambar 8.2 Dimensi Tetrapod Tabel 8.3 Dimensi tetrapod yang digunakan dalam desain Nominal Weight (ton)

Actual Weight *)

0 0.5 1.0 2.0 3.2 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 64.0 80.0

0 0.46 0.92 1.84 2.88 3.68 4.60 5.75 7.36 9.20 11.50 14.49 18.40 23.00 28.75 36.80 46.00 58.88 80.50

(ton)

Volume 3

(m ) 0 0.2 0.4 0.8 1.25 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.6 35.0

Form Area 2

(m ) 0 2.18 3.44 5.42 7.32 8.62 10.00 11.52 13.74 15.88 18.46 21.54 25.19 29.29 33.90 40.08 46.44 54.59 67.25

h

d

S

r1

r2

r3

b

c

e

(mm) 0 900 1130 1420 1650 1790 1930 2070 2260 2430 2620 2830 3060 3300 3550 3860 4155 4505 5000

(mm) 0 965 1215 1525 1770 1920 2075 2225 2430 2610 2815 3040 3290 3545 3815 4150 4465 4845 5375

(mm) 0 1075 1350 1695 1970 2140 2305 2470 2700 2905 3130 3380 3655 3945 4240 4610 4965 5385 5975

(mm) 0 215 270 340 395 425 460 495 540 580 625 675 730 785 845 920 990 1075 1200

(mm) 0 135 170 210 245 265 285 310 335 360 390 420 455 490 530 575 620 675 745

(mm) 0 100 125 155 180 195 210 225 245 265 285 310 335 360 390 420 455 495 545

(mm) 0 435 545 685 800 865 935 1010 1095 1175 1270 1370 1485 1600 1720 1870 2015 2185 2420

(mm) 0 35 45 55 65 70 75 80 90 95 105 110 120 130 140 155 165 180 200

(mm) 0 585 740 930 1075 1170 1260 1360 1475 1590 1710 1850 2000 2155 2320 2520 2715 2950 3270

Sumber : Shore Protection Manual 1984

3

8.1.7 Pelindung Kaki Tebal pelindung kaki diambil sebesar tebal lapisan utama (r), sedang panjangnya dihitung dengan persamaan yang terdapat pada Gambar 8.5:

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-6

Toni Pebriana (15504037)

Gambar 8.3 Perhitungan panjang pelindung kaki menurut SPM Namun untuk kasus ini, digunakan panjang kaki sebesar 1,5 meter.

8.1.8 Perhitungan Dimensi Breakwater A. Perhitungan Dimensi Breakwater 1. Penentuan Elevasi Puncak Breakwater Elevasi puncak = MHWL + Run up + freeboard MHWL = +1,65 m. Tinggi gelombang rencana pada lokasi penempatan breakwater diambil dari tinggi gelombang rencana sebesar 0,78d, dalam hal ini kedalaman (d) = kedalaman + HHWL (+2,1 m) meter, d = 1 + 2,1 m = 3,1 meter, sehingga H rencana adalah 0,78 x 3,1 = 2,42 m. Besar koefisien Run-Up didapatkan berdasarkan fungsi bilangan Iribaren. Kemiringan sisi pemecah gelombang ditetapkan 1:1,5. Tinggi gelombang di laut dalam : L o = 1,56 T2 = 1,56 . 9,142 =130,3 m Bilangan Irribaren: = ir

tan θ 1/ 1,5 = = 4,89 1 0,5  H  2 (2, 42 / 130,3)  Lo   

Nilai Run-Up dihitung berdasarkan grafik perbandingan untuk run up untuk berbagai tipe sisi miring. KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-7

Toni Pebriana (15504037)

Untuk cover layer dari tetrapod :

Ru = 0,8 H

Ru =0,8 x 2,42 = 1,93 m

Elevasi puncak breakwater dengan memperhitungkan tinggi kebebasan 0 m. Elevasi puncak = 1,65 + 1,93 + 0 = +3,6 m

2. Berat Lapisan Armor Breakwater Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) = cot

θ (Kemiringan Struktur)

Ww (Kerapatan Air Laut) Sr

=

γ r   W  w  

2,3

ton/m3

= 2 = 1,025 ton/m3 = 2,24

H (Tinggi Gelombang)

= 2,42 m

K D ( Koefisien Stabilitas)

= 7 ( Tabel 8.2 )

Berat minimum armor dihitung berdasarkan rumus Hudson sebagai berikut :

W=

γr H3 3

 γr  − 1 cot θ KD   γ air laut  3 2,3 × 2, 42 = 1, 6 ton W = 3 7 ( 2, 24 − 1) 1,5 Jadi berat minimum tetrapod yang diperlukan untuk armor layer adalah 1,6 ton. 3. Perhitungan Lebar Mercu (B) Breakwater Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

2,3

ton/m3

W (Berat Minimum Armor)

= 1,6 ton

n (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,04 ( Tabel 8.1 )

Lebar puncak dapat dihitung dengan rumus berikut :

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-8

Toni Pebriana (15504037)

W  B =n × K ∆ ×    γr 

1

3

 1,6  B = 2 ×1,04 ×    2,3  B = 1,85 m

1

3

Jadi lebar puncak untuk breakwater adalah 1,85 meter. 4. Perhitungan Tebal Lapisan Armor (t) Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor)

= 2,3

ton/m3

W (Berat Minimum Armor)

= 1,6 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,04 ( Tabel 8.1 )

Tebal lapisan armor dapat dihitung dengan rumus berikut :

W  t= n × K∆ ×    γr 

1

3

 1, 6  t = 2 ×1, 04 ×    2,3  t = 1,85 m

1

3

Jadi tebal lapisan armor untuk breakwater adalah 1,85 meter. 5. Perhitungan Jumlah Armor Tanggul 1 Tiap 10 m2 Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

2,3

ton/m3

W (Berat Minimum Armor)

= 1,6 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

A (Luas)

= 10 m2

P ( Porositas Armor)

= 50 (Tabel 8.1)

n (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

2

Jumlah armor tiap 10 m dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-9

Toni Pebriana (15504037)

P  γr   N = A × n × K ∆ × 1 −    100   W 

2

3

50   2,3   N = 10 × 2 ×1, 04 × 1 −    100   1, 6  N = 13 buah

2

3

Jumlah armor tiap satuan luas 10 m2 adalah 13 buah. 6. Penentuan Berat Lapisan Filter Kubus Beton Data Untuk Perhitungan W (Berat Armor Cover Layer) = 1,6 ton W’ ( Berat Armor Filter Layer) = 0,16 ton Dimensi kubus yang direncanakan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

2,3

ton/m3

r (rusuk kubus)

= 0,45 m

V ( Volume Kubus )

= 0,09 m3

W’ (Berat Armor Kubus)

= V × γ r = 0,2 ton

Jadi berat armor kubus beton untuk lapisan filter adalah 0,2 ton (0,45 x 0,45 x 0,45 m). 7.

Penentuan Tebal Lapisan Filter

Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

2,3

ton/m3

W (Berat Armor)

= 0,2 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,1 (Tabel 8.1)

Tebal lapisan kubus dapat dihitung dengan rumus berikut :

W  t= n × K∆ ×    γr 

1

 0, 2  t = 2 ×1,1×    2,3  t = 0,9 m

3

1

3

Jadi tebal lapisan filter kubus beton adalah 0,9 meter.

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-10

Toni Pebriana (15504037)

8.

Penentuan Jumlah Armor Kubus Beton Tiap 10 m2 untuk lapisan filter

Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

2,3

ton/m3

W (Berat Minimum Armor)

= 0,2 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

A (Luas)

= 10 m2

P ( Porositas Armor)

= 47 (Tabel 8.1)

n (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,1 (Tabel 8.1)

Jumlah armor tiap 10 m2 dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

P  γr   N = A × n × K ∆ × 1 −    100   W 

2

3

47   2,3   N = 10 × 2 ×1,1× 1 −    100   0, 2  N = 60 buah

2

3

Tabel 8.4 Rekapitulasi hasil perhitungan berat armor cover layer tetrapod (bagian yang menghadap laut) dan dimensi breakwater Elevasi

Elevasi

Lebar

Hd

Atas

Bawah

Mercu

(m)

(m)

(m)

(m)

3,6

Var

1,85

2,42

KD

7

W armor

t armor

(ton)

(m)

(Tetrapod)

(Tetrapod)

1,6

1,85

W Filter

t Filter

(ton)

(m)

0,2

0,9

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-11

Toni Pebriana (15504037)

Gambar 8.4 Dimensi Tetrapod Tabel 8.5 Dimensi Tetrapod yang digunakan dalam desain Nominal Weight (ton)

Actual Weight *)

0 0.5 1.0 2.0 3.2 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 64.0 80.0

0 0.46 0.92 1.84 2.88 3.68 4.60 5.75 7.36 9.20 11.50 14.49 18.40 23.00 28.75 36.80 46.00 58.88 80.50

Volume 3

(m ) 0 0.2 0.4 0.8 1.25 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.6 35.0

(ton)

h

d

S

r1

r2

r3

b

c

e

(mm) 0 900 1130 1420 1650 1790 1930 2070 2260 2430 2620 2830 3060 3300 3550 3860 4155 4505 5000

(mm) 0 965 1215 1525 1770 1920 2075 2225 2430 2610 2815 3040 3290 3545 3815 4150 4465 4845 5375

(mm) 0 1075 1350 1695 1970 2140 2305 2470 2700 2905 3130 3380 3655 3945 4240 4610 4965 5385 5975

(mm) 0 215 270 340 395 425 460 495 540 580 625 675 730 785 845 920 990 1075 1200

(mm) 0 135 170 210 245 265 285 310 335 360 390 420 455 490 530 575 620 675 745

(mm) 0 100 125 155 180 195 210 225 245 265 285 310 335 360 390 420 455 495 545

(mm) 0 435 545 685 800 865 935 1010 1095 1175 1270 1370 1485 1600 1720 1870 2015 2185 2420

(mm) 0 35 45 55 65 70 75 80 90 95 105 110 120 130 140 155 165 180 200

(mm) 0 585 740 930 1075 1170 1260 1360 1475 1590 1710 1850 2000 2155 2320 2520 2715 2950 3270

Form Area 2

(m ) 0 2.18 3.44 5.42 7.32 8.62 10.00 11.52 13.74 15.88 18.46 21.54 25.19 29.29 33.90 40.08 46.44 54.59 67.25

3

Actual weight of Tetrapod is determined based on unit weight of concrete of 2.30 t/m

*) Note:

Sumber : Shore Protection Manual 1984 Tabel 8.6 Hasil Interpolasi Dimensi Tetrapod Untuk Armor Layer Breakwater Berdasarkan Protection Manual 1984

Nominal Weight

Actual Weight

Volume

Form Area

h

d

s

r1

r2

r3

b

c

e

(ton)

(ton)

(m3)

(m2)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

3.41

1127.05

1210.39

1345.32

269.86

166.68

123.02

543.68

43.65

738.14

1.6

0.92

0.40

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-12

Toni Pebriana (15504037)

Tabel 8.7 Dimensi Kubus Yang Digunakan dalam Desain Filter Layer Armor

Berat Satuan Armor

Kubus

Volume

Panjang Rusuk

3

(ton)

(m )

(m)

0,2

0,09

0,45

9. Pelindung Kaki Tebal pelindung kaki diambil sebesar tebal lapisan utama (r), sedang panjangnya dihitung dengan persamaan berikut :

Gambar 8.5 Perhitungan panjang pelindung kaki menurut SPM

Tebal pelindung kaki untuk breakwater adalah sama dengan tebal lapisan tetrapod yaitu sebesar 1,85 m dan panjangnya 1,5 meter.

8.2

Perhitungan Struktur Revetment

A . Perhitungan Dimensi Revetment 1.

Penentuan Elevasi Puncak Revetment

Ketinggian revetmen difungsikan agar dapat mencegah air melimpas melewati bangunan revetment. Tinggi revetment biasanya didesain mengikuti elevasi pasang surut HHWL (Highes High Water Level). Ujung kaki dari bangunan revetment ini diletakkan pada kedalaman +1 meter. Sehingga tinggi gelombang rencana (H) adalah = 0,78 x (kedalaman + HHWL) H

= 0,78 x 1,1 m

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-13

Toni Pebriana (15504037)

= 0,88 meter L o = 1,56 T2 = 1,56 . 9,142 =130,3 m Bilangan Irribaren : ir =

tan θ 1/ 1,5 = = 8,1 1 0,5  H  2 (0,88 / 130,3)  Lo   

Nilai Run-Up dihitung berdasarkan grafik perbandingan untuk run up untuk berbagai tipe sisi miring. Untuk cover layer dari kuus beton :

Ru = 1, 25 H

Ru =1,25 x 0,88 = 1,1 m

Elevasi puncak revetment dengan memperhitungkan tinggi kebebasan 0,4 m. Elevasi

= HWS + RunUp + freeboard

Elevasi puncak = 2,1 + 1,1 + 0,4 = +3,6 m Berat Lapisan Armor Revetment

2.

Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) = cot

θ (Kemiringan Struktur)

2,3

ton/m3

= 1,5

Ww (Kerapatan Air Laut)

= 1,025 ton/m3

Sr

= 2,24

=

γ r   W  w  

H (Tinggi Gelombang)

= 0,88 meter

K D ( Koefisien Stabilitas)

= 3 ( Tabel 8.2 )

Berat minimum armor dihitung berdasarkan rumus Hudson sebagai berikut :

W=

γr H3 3

 γr  − 1 cot θ KD   γ air laut  3 2,3 × 0,88 = W = 0, 2 ton 3 3 ( 2, 24 − 1) 1,5 Jadi berat minimum kubus beton yang diperlukan untuk armor layer adalah 0,2 ton (0,45 x 0,45 x 0,45 m). 3.

Perhitungan Lebar Mercu (B) Revetment

Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

2,3

ton/m3

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-14

Toni Pebriana (15504037)

W (Berat Minimum Armor)

= 0,2 ton

n (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,1 ( Tabel 8.1 )

Lebar puncak dapat dihitung dengan rumus berikut :

W  B =n × K ∆ ×    γr 

1

 0,2  B = 2 ×1,1×    2,3  B = 0,94 m

3

1

3

Jadi lebar puncak revetment adalah 0,94 meter. 4.

Perhitungan Tebal Lapisan Armor (t)

Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan ton/m3

Armor)

= 2,3

W (Berat Minimum Armor)

= 0,2 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,1 ( Tabel 8.1 )

Tebal lapisan armor dapat dihitung dengan rumus berikut :

W  t =n × K ∆ ×    γr 

1

 0,2  t = 2 ×1,1×    2,3  t = 0,94m

3

1

3

Jadi tebal lapisan armor untuk revetment adalah 0,94 meter. 5.

Perhitungan Jumlah Armor Revetmen Tiap 10 m2

Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

2,3

ton/m3

W (Berat Minimum Armor)

= 0,2 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-15

Toni Pebriana (15504037)

A (Luas)

= 10 m2

P ( Porositas Armor)

= 47 (Tabel 8.1 )

n (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

2

Jumlah armor tiap 10 m dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

P  γr   N = A × n × K ∆ × 1 −    100   W 

2

47   2,3   N = 10 × 2 ×1,1× 1 −    100   0,2  N = 60 buah 6.

3

2

3

Penentuan Berat Lapisan Filter Kubus

Data Untuk Perhitungan W (Berat Armor Cover Layer) = 0,2 ton W’ ( Berat Armor Filter Layer) = 0,02 ton Dimensi kubus yang direncanakan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor)

= 2,3 ton/m3

r (rusuk kubus)

= 0,3 m

V ( Volume Kubus )

= 0,027 m3

W’ (Berat Armor Kubus)

= V × γ r = 0,062 ton

7.

Penentuan Tebal Lapisan Filter

Data Untuk Perhitungan :

γ r (Kerapatan Bahan Armor)

= 2,3

W (Berat Armor)

= 0,062 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,1 ( Tabel 8.1 )

ton/m3

Tebal lapisan kubus dapat dihitung dengan rumus berikut :

W  t =n × K ∆ ×    γr 

1

3

 0,062  t = 2 ×1,1×    2,3  t = 0,65 m

1

3

Jadi tebal lapisan filter kubus untuk bagian head adalah 0,65 meter.

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-16

Toni Pebriana (15504037)

8.

Penentuan Jumlah Armor Tiap 10 m2 untuk lapisan filter

Data Untuk Perhitungan:

γ r (Kerapatan Bahan Armor) =

ton/m3

2,3

W (Berat Minimum Armor)

= 0,062 ton

N (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

A (Luas)

= 10 m2

P ( Porositas Armor)

= 47 (Tabel 8.1 )

n (Jumlah Lapisan Armor)

= 2

K Δ ( Koefisien Lapis)

= 1,1 ( Tabel 8.1 )

Jumlah armor tiap 10 m2 dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

P  γr   N = A × n × K ∆ × 1 −    100   W 

2

3

47   2,3   N = 10 × 2 ×1,1× 1 −    100   0, 062  N = 122 buah

2

3

Tabel 8.8 Rekapitulasi hasil perhitungan berat armor dan dimensi revetment Elevasi

Elevasi

Lebar

W armor

t armor

Atas

Bawah

Mercu

(ton)

(m)

(m)

(m)

(m)

(Kubus Beton)

(Kubus beton)

3,6

Var

0,94

0,2

0,94

W Filter

t Filter

(ton)

(m)

0,062

0,65

Tabel 8.9 Dimensi Kubus Yang Digunakan dalam Desain Cover dan Filter Layer Lapisan

Berat Satuan Armor

Panjang Rusuk

(ton)

(m)

Armor Cover Layer

0,2

0,45

Armor FilterLayer

0,062

0,3

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-17

Toni Pebriana (15504037)

Berat Tetrapod (ton) 6

Berat Tetrapod (Ton)

5

4

3 Cot 1.5 Cot 2

2

1

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Hd (tinggi gelombang dalam meter)

Gambar 8.6 Perbandingan berat armor tetrapod dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2.

Tinggi Tetrapod (m) 2.5

Tinggi Tetrapod (m)

2

1.5 Cot 1.5

1

Cot 2

0.5

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Hd (tinggi gelombang dalam meter)

Gambar 8.7 Perbandingan tinggi armor tetrapod dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2. Dari Gambar 8.6 dan Gambar 8.7 diperoleh perbandingan antara tinggi gelombang rencana dengan perkikraan berat armor serta tinggi tetrapod yang diperlukan. Untuk nilai KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-18

Toni Pebriana (15504037)

berat armor tetrapod dihitung berdasarkan persamaan (8-4) sedangkan untuk perhitungan tinggi tertapod dihitung berdasarkan prinsip analisa dimensi. Hal itu dilakukan karena pada tabel dimensi tetrapod (Tabel 8.5) yang diperoleh dari SPM 1984 tidak terdapat ukuran/dimensi tetrapod untuk semua ukuran berat tetrapod yang diperlukan. Dari grafik perbandingan berat dengan tinggi gelombang dapat diketahui bahwa untuk struktur offshore breakwater dengan kemiringan lebih landai diperlukan berat tetrapod yang lebih ringan serta dimensi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan struktur offshore breakwater dengan kemiringan lereng yang lebih curam yang memerlukan berat dan dimensi yang lebih besar.

Berat Kubus (ton) 14 12

Berat Kubus (Ton)

10 8 Cot 1.5

6

Cot 2 4 2 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Hd (tinggi gelombang dalam meter)

Gambar 8.8 Perbandingan berat kubus beton dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2.

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-19

Toni Pebriana (15504037)

Rusuk Kubus (m) 2 1.8 1.6

Panjang Rusuk (m)

1.4 1.2 1 Cot 1.5

0.8

Cot 2

0.6 0.4 0.2 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Hd (tinggi gelombang dalam meter)

Gambar 8.9 Perbandingan ukuran rusuk kubus dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2. Sama halnya seperti tetrapod, dari grafik perbandingan berat dengan tinggi gelombang dapat diketahui bahwa untuk struktur offshore breakwater dengan kemiringan lebih landai diperlukan berat kubus beton yang lebih ringan serta dimensi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan struktur offshore breakwater dengan kemiringan lereng yang lebih curam yang memerlukan berat dan dimensi kubus beton yang lebih besar.

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-20

Toni Pebriana (15504037)

9 Contents Bab .................................................................................................................. 1 PERENCANAAN DIMENSI STRUKTUR BREAKWATER ................................................. 1 Desain Pengamananan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari ... 1 8.1

Perencanaan Struktur Offshore Breakwater .............................................. 1

8.1.1

Penentuan Elevasi Puncak ................................................................ 1

Elevasi puncak direncanakan berdasarkan pasang surut dan tinggi gelombang perencanaan. ................................................................................................. 1 8.1.2

Perhitungan Lebar Mercu (Crest Width) .............................................. 2

8.1.3

Perhitungan Berat Armor .................................................................. 3

8.1.4

Perhitungan Tebal Lapisan Armor ...................................................... 5

8.1.5

Jumlah Batu Pelindung ..................................................................... 5

8.1.6

Dimensi Tetrapod ............................................................................ 6

8.1.7

Pelindung Kaki ................................................................................ 6

8.1.8

Perhitungan Dimensi Breakwater ....................................................... 7

9. 8.2

Pelindung Kaki .................................................................................... 13 Perhitungan Struktur Revetment ........................................................... 13

Gambar 8.1 Grafik untuk penentuan nilai Run-Up berdasarkan fungsi bilangan Irribaren. (sumber : Pelabuhan, Bambang Triatmodjo) ............................................................................. 2 Gambar 8.2 Dimensi Tetrapod ................................................................................. 6 Gambar 8.3 Perhitungan panjang pelindung kaki menurut SPM ........................................ 7 Gambar 8.4 Dimensi Tetrapod ............................................................................... 12 Gambar 8.5 Perhitungan panjang pelindung kaki menurut SPM ....................................... 13 Gambar 8.6 Perbandingan berat armor tetrapod dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2. ......................................................................... 18 Gambar 8.7 Perbandingan tinggi armor tetrapod dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2. ......................................................................... 18 Gambar 8.8 Perbandingan berat kubus beton dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2. ....................................................................................... 19 Gambar 8.9 Perbandingan ukuran rusuk kubus dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2. ....................................................................................... 20 Tabel 8.1 Nilai koefisien layer (K Δ ) berdasarkan Shore Protection Manual 1984. ..................... 3 Tabel 8.2 Nilai koefisien stabilitas (K D ) berdasarkan Shore Protection Manual 1984. ............... 4 Tabel 8.3 Dimensi tetrapod yang digunakan dalam desain ............................................... 6 Tabel 8.4 Rekapitulasi hasil perhitungan berat armor cover layer tetrapod (bagian yang menghadap laut) dan dimensi breakwater .................................................................. 11 Tabel 8.5 Dimensi Tetrapod yang digunakan dalam desain ............................................ 12

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-21

Toni Pebriana (15504037)

Tabel 8.6 Hasil Interpolasi Dimensi Tetrapod Untuk Armor Layer Breakwater Berdasarkan Protection Manual 1984 ........................................................................................ 12 Tabel 8.7 Dimensi Kubus Yang Digunakan dalam Desain Filter Layer ............................... 13 Tabel 8.8 Rekapitulasi hasil perhitungan berat armor dan dimensi revetment ...................... 17 Tabel 8.9 Dimensi Kubus Yang Digunakan dalam Desain Cover dan Filter Layer ................. 17

KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari

8-22