Perencanaan Pelabuhan [PDF]

Citation preview

PERENCANAAN KONSTRUKSI PELABUHAN Dari data diketahui bahwa kapal yang akan menggunakan fasilitas pelabuhan adalah: Tabel 5 – Data Jenis Kapal yang Direncanakan Akan Berlabuh PASSENGER 30000 GT 230 m 27,5 m 8,5 m 0,8 – 1,0 m



DATA Panjang Kapal Lebar Sarat Kapal Clearance 1)



CARGO 40000 DWT 201 m 29,4 m 11,7 m 0,8 – 1,0 m



CONTAINER 60000 DWT 280 m 35,8 m 13,0 m 0,8 – 1,0 m



TANKER 70000 DWT 244 m 36,7 m 14,3 m 0,8 – 1,0 m



Rencana Kedalaman Perairan Rencana kedalaman perairan disesuaikan dengan ukuran kapal yang akan



menggunakan pelabuhan tersebut. Pada umumnya kedalaman air dasar kolam pelabuhan berdasarkan full loaded draft (maximum draft). Dari kapal yang tertambat dengan jarak aman / ruang bebas (clearance) sebesar 0,8 1,0 m di bawah lunas kapal. Taraf dermaga ditetapkan antara 0,5 - 1,0 m di atas air pasang sesuai dengan besarnya kapal. (Sumber : “Perencanaan Pelabuhan” oleh Soedjono Karmadibrata, hal 310).



MHW



Taraf Dermaga (0,5 – 1,5) m MLW



Sarat kapal (draft)



Pasang Surut = 1 m Sarat kapal (draft)



– 1,0) m Gambar - Dimensi kedalamanClearance kolam(0,8 pelabuhan Data yang digunakan adalah data kapal yang paling maksimum, sehingga untuk



panjang dan lebar kapal akan digunakan data kapal container sedangkan untuk data sarat



H = 16,2 m



kapal digunakan data kapal cargo: o Sarat kapal : 14,3 m o Clearance : 1,0 m Kedalaman perairan: H = Sarat kapal + beda pasang surut + clearance + ⅓ tinggi ombak = 14,3 m + 0,5 m + 1,0 m + (⅓ * 0,99 m) = 16,13 m = 16,2 m



Dermaga 0,000m



Jadi : Free Board 1perairan m Untuk kedalaman diambil yang terbesar Untuk tinggi dermaga rencana



= 16,2 m = 16,2 m + free board (= 1m) = 17,2 m



H = 17,2 m



2)



Lebar Alur Pelayaran Alur pelayaran yang dalam hal ini menggunakan dua jalur untuk melayani kapal yang



akan masuk ke kolam pelabuhan. Dalam perencanaan ini, kapal dengan lebar terbesar yang akan beroperasi adalah Tanker : 70000 DWT = 36,7 m.



Elevasi Pengerukan Alur



a. Menghitung lebar alur untuk 2 jalur



Gambar 12 – Sketsa Alur Pelayaran Dua Arah Lebar kapal (B) = 36,7 m Panjang kapal (L) = 280 m b. Untuk lebar alur pelayaran dipakai rumus: L = 1,5 B + (1,2 s/d 1,5 ) B + 30,00 + (1,2 s/d 1,5 ) B + 1,2 B (Sumber : ”Perencanaan Pelabuhan” oleh Soedjono Kramadibrata, hal 341) L = 1,5 (36,7 m) + 1,5 (36,7 m) + 30,00 + 1,5 (36,7 m) + 1,2 (36,7 m) = 239,19 m Untuk memutar kapal dipakai rumus: d = 1,50 L = 1,50 * 239,19 m = 358,785 m



R



3)



= 0,75 L



= 0,75 * 239,19 m



= 179,293 m



Rencana Tambatan / Panjang Dermaga dan Lebar Dermaga Rumus untuk menghitung panjang dermaga adalah sebagai berikut : L p=n Loa + ( n+1 ) x 10 x Loa … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .(7) dimana, Lp = panjang dermaga Loa = panjang kapal yang ditambat n = jumlah kapal yang ditambat



Gambar – Dimensi Dermaga (Sumber : “Perencanaan Pelabuhan” oleh Bambang Triatmodjo, hal. 214 - 215) Ada 4 jenis kapal yang direncakan akan berkunjung, sehingga perencanaan jumlah tambatan harus dihitung sesuai kebutuhan.  Tambatan Passenger 30000 GT Data penumpang yang diramalkan/tahun Jumlah kapal yang berkunjung/tahun : 3.000.000/30.000 Jumlah kapal/hari : 100/315 Jumlah tambatan yang dibutuhkan  Cargo 40000 DWT Data tonase yang diramalkan/tahun Jumlah kapal yang berkunjung/tahun : 1.000.000/40.000 Jumlah kapal/hari : 25/315 Jumlah tambatan yang dibutuhkan



= 3.000.000 org/tahun = 100 kapal = 0,3 kapal ~ 1 kapal = 1 buah = 1.000.000 ton/tahun = 25 kapal = 0,079 kapal ~ 1 kapal = 1 buah







Container 60000 DWT Data tonase yang diramalkan/tahun Jumlah kapal yang berkunjung/tahun : 500.000/60.000 Jumlah kapal/hari : 9/315 Jumlah tambatan yang dibutuhkan  Tanker 70000 DWT Data tonase yang diramalkan/tahun Jumlah kapal yang berkunjung/tahun : 70.000/70.000 Jumlah kapal/hari : 1/315 Jumlah tambatan yang dibutuhkan



= 500.000 ton/tahun = 8,33 = 9 kapal = 0,028 kapal ~ 1 kapal = 1 buah = 70.000 ton/tahun = 1 kapal = 0,03 kapal ~ 1 kapal = 1 buah



Dari hasil perhitungan, tambatan untuk kapal penumpang (passenger) membutuhkan 1 tambatan khusus, sedangkan untuk kapal jenis cargo 1 tambatan khusus, container membutuhkan 1 tambatan, tanker membutuhkan 1 tambatan, dan kapal ferry membutuhkan 1 tambatan. a. Panjang Dermaga d



= 4 * 280 m + (4 + 1) *



d



= 1260 m



10 100



* 280 m



Keterangan: 1 tahun = 365 hari (asumsi bahwa jumlah hari kerja selama 1 tahun = 315 hari) b. Lebar Dermaga Dalam merencanakan lebar dermaga banyak ditentukan oleh kegunaan dari dermaga tersebut,



ditinjau



dari



jenis



volume



barang



yang



mungkin



ditangani



pelabuhan/dermaga tersebut. Diambil lebar dermaga 20 m untuk jalan kendaraan dan gudang barang. Kesimpulan : Jadi, panjang total dermaga = 1260 m dan lebar dermaga = 20 m



6)



Rencana Jalan Pada perencanaan penempatan jalan, intersection dari setiap jalur jalan dibuat



minimal, baik untuk jenis kendaraan yang sama maupun yang berbeda, misalnya untuk tipe II dan Forklit.



Jalan untuk masuk kepelabuhan dibuat 2 jalur agar arus lalu lintas tetap lancar dalam pelayanan penumpang maupun pengangkutan barang-barang yang keluar masuk pelabuhan. Apabila dalam pelabuhan terdapat rencana jalan kereta api, diusahakan tidak mangganggu jalur lalu-lintas yang lain.



7)



Pengerukan Pengerukan diperlukan bila perairan di lokasi pelabuhan lebih kecil (dangkal) dari



kedalaman perairan rencana sesuai dengan ukuran kapal yang akan berlabuh. Untuk tugas ini tidak dilakukan pengerukan karena lokasi dermaga diambil sesuai kedalaman rencana yaitu kedalaman 17,2 m. 8)



Perlengkapan Dermaga Untuk seluruh pelabuhan, baik pelabuhan umum, pelabuhan cargo, maupun pelabuhan



lainnya diperlukan perlengkapan baik untuk usaha pengawasan maupun pemeliharaaan. Guna keperluan itu, maka perlu adanya : a.



Kantor- kantor yang meliputi : o Kantor Syahbandar o Kantor Bea Cukai o Kantor Kesehatan o Kantor Imigrasi o Kantor Buruh Pelabuhan o Kantor Pelabuhan



b.



Fasilitas-fasilitas pendukung, yang meliputi : o Suplai Air Bersih



o Suplai Listrik o Jaringan Telekomunikasi o Suplai Bahan Bakar Minyak o Fasilitas Pemadam Kebakaran o Drainase dan Pembuangan Sampah c.



Prasarana pendukung lainnya : o Jaringan Jalan Raya dan Jalan Kereta Api o Kapal-kapal Kerja o Fasilitas Perbaikan Kapal o Dll



PERENCANAAN BREAKWATER Breakwater adalah bangunan yang digunakan untuk melindungi daerah perairan pelabuhan dari gangguan gelombang.



o o



Macam dan Tipe Breakwater: Breakwater yang dihubungan dengan pantai Breakwater lepas pantai



Pemecah gelombang terdiri atas tiga tipe, yaitu: o Pemecah gelombang sisi miring o Pemecah gelombang sisi tegak o Pemecah gelombang campuran Perencanaan breakwater 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: o Tetrapod o Tribar o Ouddripod



 mempunyai empat kaki yang berbentuk kerucut terpancung  mempunyai tiga kaki yang saling dihubungkan dengan lengan  mempunyai bentuk mirip tetrapod tetapi sumbu-sumbu dari ketiga kakinya berada pada bidang datar



o Dolos



 terdiri dari dua kaki saling silang menyilang dan dihubungkan dengan lengan



Dalam perencanaan breakwater, dipilih model “Rubble Mound” karena memiliki keuntungan: o o o o o



Elevasi puncak bangunan rendah Gelombang refleksi kecil Kerusakan berangsur-angsur Perbaikan murah Harga murah



Gambar – Contoh Layout Breakwater Tipe Rubble Mound



LWS max Tetrapods



LWS min



Batu Alam



Batu Alam



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, dan sebagainya.



a.



Menentukan Berat Dari Unit Armour



(Sumber : “Perencanaan Pelabuhan” oleh Bambang Triatmodjo, hal 168) Diketahui, syarat pembuatan Breakwater terpenuhi, yaitu : Ho > H ijin = 0,99 m > 0,6 m 1 m = 3,28083 ft 1 ft = 3,28352941 m -



γr batu alam



= 165 lbs/cuft



-



γr tetrapod



= 140 lbs/cuft



-



γw



= 64 lbs/cuft



-



Sr



= 165/64



= 2,578



-



H



= 0,99 m



-



Cot θ



= 1,5



-



KA (lapis lindung) = 1,04 (tetrapod) dan 1,15 (batu alam)



-



KD



= 4,0 (tabel 5.2)



Berat Unit Armour (Lapis Pelindung) Lapisan I (Tetrapods) : 140 x 3,248³ W = 4,0 x ( 2,578−1 )3 x 1,5 W₁



=



Lapisan III : W₃



b.



= 203,4716 lbs



= 203,4716 lbs * Fk = 203,4716 lbs * 1,5 = 305,207 lbs



Lapisan II : W₂



= 3,248 ft



=



W1 10



=



305,207 lbs 10



= 30,5207 lbs



W1 600



=



305,207 lbs 600



= 0,509 lbs



Menentukan Lebar Crest B n Lapis I Lapis II Lapis III



c.



= n * KA * ( W/ γr ) 1/3 = jumlah unit armour (diketahui 3 lapis) : B1 = 3 * 1,04 * (305,207/ 140)1/3 = 4,0455 ft = 1,233 m ~ 1,3 m : B2 = 3 * 1,15 * (30,5207/ 165)1/3 = 1,9657 ft = 0,599 m ~ 0,6 m 1/3 : B3 = 3 * 1,15 * (0,509 / 165) = 0,5022 ft = 0,153 m ~ 0,2 m



Menentukan Tebal Lapisan Armour. T m Lapis I Lapis II



= m * KA ( W/ γr ) 1/3 = Jumlah armour - 1 = n - 1 = 2 : T1 = 2 * 1,04 * (305,207/ 140)1/3 : T2 = 2 * 1,15 * (30,5207/ 165)1/3



= 2,697 ft = 1,185 ft



= 0,692 m = 0,3612 m



d.



Menentukan Elevasi dari Crest Tinggi gelombang (H) = 0,99 m = 3,248 ft Panjang Gelombang (L) = 25 m = 82,021 ft Beda pasang surut (Zo) = 0,5 m Panjang gelombang dihitung dengan rumus : H



/L



= 0,99 / 25



= 0,0396 = 0,4



&



tg α



=



1 cot α



=



2 3



Pada



HB



perhitungan panjang gelombang



Ir



=



2 3 ( 0,99/25 )0.5



¿2



= 0,00558 ≈ 0,006 m



= 3,35



Dari grafik diperoleh R/H = 0,83 R  R = 0,83 * H



= 0,85 * 0,99 m= 0,8415 m



0,83



1,275



Gambar – Grafik Runup Gelombang



-



Elevasi crest min. harus berada pada R + 2 * Zo = (0,8415 + (2*0,5)) m



-



Free board (jagaan)



= 1,8415 m



= ½ . tinggi gelombang = ½ * 0,99 m



-



= 0,495 m



Elevasi crest sesudah ditambah freeboard = 1,8415m + 0,495 m= 2,3365 m = 2,34 m



-



Untuk perencanaan tinggi break water diambil untuk kapal dengan tonnage terbesar : 70.000 DWT 



Max draft = 14,3 + 0,3 (angka koreksi) = 14,6 m







Clearance = 1 m ( syarat 0.8 m - 1 m )



Kedalaman Break Water (h) : h



= max draft + clearance + 1/3.tinggi gelombang =



1 14,3+1+ .0,99=15,63 m 3



Tinggi Break Water



= Kedalaman Break Water + elevasi crest = 15,63 + 2,34 = 17,97 m = 18 m



e.



Menghitung Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Breakwater



Cot θ = 1,5 tg θ







2 3



=



1 tg (θ)



= 1.5



maka



θ



= 33,69˚



Lebar Dasar Breakwater :



B



B=



2 ( tinggi breakwater ) + Lebar Crest Lapis 1 tan θ



B=



2 (18 ) +1,3 tan ( 33,69 ˚ )



B=55,3 meter -



a = Tinggi Breakwater - t₁ - t₂ = 18 – 0,692 – 0,3612 a b = tg θ



= 16,9468 m 16,9468 = tg 33.69



=



25,42 m -



c =



√ a2 +b2



d =



B ₂−B ₃ 2



=



√ (16,9468 ) +( 25,42 ) 2



2



= 30,551 m =



0,6−0,2 2



=



0,20 m -



e =



√ d 2+ t ₂2



-



f =



B ₁−B ₂ 2



=



√ ( 0,2 ) + ( 0,3612 ) 2



2



= 0,413 m =



1,3−0,6 2



0,350 m -



g =



√ f 2 +t ₁2



=



√ ( 0,350 ) + ( 0,692 ) 2



2



= 0,7755 m



=



-



h =



( cot θ x H 0 ) +elevasi crest



=



sin θ



( 1.5 x 0,99 )+ 2,34 sin 33.69



= 6,896 m



T₁ ( tgθ )



0,692 = 0,350 m + t g 33,69



-



i =f+



-



j =



-



= 1,255 m T₂ k = d + tgθ



-



l =



( B−B2 ₃ )



-



m=



elevasi crest + H−T ₁ sinθ



(i−T ₁) sin θ



=



( )



= 0,20 + -b



=



2,34 +0,99−0,692 sin33.69 -



n =



elevasi crest + H sinθ



-



o =



tinggi breakwater sin θ



0, 3612 ( tg33.69 )



( 55,32– 0,2 )



= 0,7418 m = 2,13 m



= 4,756 m



-n



=



2,34 +0,99 sin 33.69



=



18 sin33.69



= 6,0033 m – 6,0033



Akibat Beban Sendiri Break Water. Menghitung Berat Sendiri Break Water :



Lapisan I Tetrapod + Batu Alam Luas = A1 + A2 + A3



A1 =



– 25,42



(1,388 – 0,692) sin 33.69



=



Gaya-gaya yang bekerja pada break water adalah : a



= 1,388 m



Lebar Crest Lap1 + Lebar Crest Lap2 +2 x i x



t1 2



= 26,447 m



1,3+0,6+2 ×1,388 ×



=



0,692 2



2,86 m2



= A2 =



A1 x (i x sin 33,69)



=



2,86 x (1,388 x sin 33,69)



=



2,20198 m2



A3 =



m x (i x sin 33,69)



=



4,756 x (1,388 x sin 33,69)



=



3,662 m2



Luas Total = 2,86 + 2,20198 + 3,661 = 8,72298 m2 Berat = 8,72298 m² x (140 * 0.016)ton/m³ = 19,5395 t/m Lapisan II Batu Alam Luas



B1



=



= = =



B1 + B 2 + B 3 + B 4 + B 5



Lebar Crest Lap2 + Lebar Crest Lap3 +2 x k x 0,6 + 0,2 + 2 x 0,7418 x



t2 2



0,3612 2



1,0678 m2



1 sin 33,69 B2



=



(Elevasi Crest + Freeboard) – t2 – t1 + Lebar Crest Lap1 x



1 sin 33,69



B3



=



2,34 – 0,3612 – 0,692 + 1,3 x



=



2,254 m2



=



1,157 x(Elevasi Crest + Freeboard + H) – (t1+t2) / sin 33,69



=



1,157 x (2,34+0,99) –



0,692+ 0,3612 sin33,69



x 0,413



xe



B4



B5



=



1,954 m2



=



( n + 0 – h) (l x sin 33,69)



=



(6,0033 + 26,447 – 6,896) x (2,13 x sin 33,69)



=



30,193 m2



=



( O x ( l x sin 33,69))



=



26,447 x (2,13 x sin 33,69)



=



31,24738 m2



Berat Total = 1,0678 + 2,254 + 1,954 + 30,193 + 31,2438 = 66,7126 m2 Berat = 66,7126 m² * (165 * 0.016) ton/m³ = 176,1213 ton/m



 Lapisan III Batu Alam



Luas



=



[((B -(2 x l)) + Lebar Crest Lap3] x



=



[((55,3 - (2 x 1)) + 0,2] x



=



453,3269 m²



Berat = =



a 2



16,9468 2



453,3269 m² * (165 * 0,016) ton/m³ 1196,783 t/m



Jadi, Gaya Akibat Berat Sendiri Break Water : Σ W



= W1 + W2 + W3 = 19,5395 t/m + 176,1213 t/m + 1196,783 t/m = 1392,4438 t/m



Untuk jalur selebar 1 m , Total Berat Break Water : Σ W = 1392,4438 ton b. Akibat Beban Gempa Koofisien gempa diambil koofisien terkecil dari koofisien gempa = 0,3 Jadi, Beban gempa = 0,3 x 1392,4438 t/m = 417,733 ton/m Jadi, sepanjang 1 m = 417,733 ton c. Akibat Angin



Fw = W . A . K dimana



W = tekanan angin = c.v2 c = koef. Angin = 0,00256



v = kec. Angin = 5 Knots A = luas penampang Break Water K = 1,3 (factor keamanan) Tekanan Angin (W) = cv² = (0,00256) x (5)² = 0,064



X1



α X2



X1



= (Elevasi Crest + Freeboard - H) = 2,34 – 0,99 = 1,35m



1,35 tg 33,69



x1 tgα X2



=



A



= 1 2



=



1 2



= Fw



= 2,025 m



(Lebar Crest Lap1 + (Lebar Crest Lap1 +2 x X2)). X1



(1,3 + (1,3 + 2 . (2,025)) . 1,35 = 4,48875 m²



=



W . A. K



=



0,064 x 4,48875 x 1,3



=



1,586728 t/m



Jadi, Total Gaya Vertikal : Σ V = Akibat Berat Sendiri Break Water =



1392,4438 t/m



Total Gaya Horizontal : ΣH



= Akibat Beban Gempa + Beban Angin =



417,733 ton/m + 1,586728 t/m



=



419,32028 t/m



Kontrol Stabilitas Break Water. i



Terhadap Geser



∑ V . tan φ ∑H Syarat :



≥ 1,5



1392,4438 × tan 45 419,32028 3,3



ii



≥



≥ 1,5 1,5



.....



OK !!



Terhadap Guling



M lawan



guling



M guling Syarat :



> 2



Gaya Gempa + Angin dianggap bekerja pada tengah break water.



M guling ΣH



20 m



ΣV



M lawan guling = ΣV . (55,3/2) = 1392,4438 x 27,65 = 38501,07107 ton m



62,5 m



»



iii



38501,07107 3373,88252



= 11,4115 > 2



. . . . . OK!!



Terhadap Eksentrisitas Syarat |e|