Ujian Akhir Semester Mata Kuliah Pelabuhan Teknik Sipil [PDF]

Citation preview

TUGAS MATA KULIAH PELABUHAN SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2019/2020 Nama NIM Tanggal Kelas Dosen



: Muhammad Dimas Mahardika : 17/415215/TK/46504 : 08 Mei 2020 : VI/B : Prof. Ir. Nur Yuwono, Dip.H.E., Ph.D.



1. Dermaga berbentuk wharf direncanakan untuk berlabuh kapal barang dengan bobot 14000 DWT. Ukuran kapal B = 25,0 m, Loa = 110 m dan D = 8,0 m, dengan koefisien blok kapal Cb = 0,70 Kecepatan kapal pada waktu merapat 0,20 m/det (searah kapal), dengan sudut datang kapal maksimum 15o pada saat berthing. Bilamana dermaga menggunakan fender HA 400H - 1000L (dng unjuk kerja seperti grafik terlampir), maka jawablah pertanyaan ini. a. Hitunglah berat kapal pada keadaan bermuatan penuh. b. Hitunglah gaya akibat tumbukan kapal yang bekerja pada dermaga tersebut dan tentukan tipe fender yang diperlukan untuk dermaga tersebut. c. Coba jelaskan bagaimana cara menempatkan posisi fender pada dermaga, beri sket sehingga jelas. Jawab: a. Berat kapal pada keadaan bermuatan penuh • Ukuran kapal B = 25,0 m Loa = 110 m, Lpp = 0,846Loa1,0193 = 0,846*1001,0193 = 101,897 D = 8,0 m • Berat penuh kapal Untuk menghitung berat kapal pada keadaan penuh (Wmaks), dapat digunakan rumus di bawah ini: 𝑊𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝐶𝑏 ∗ 𝐿𝑝 ∗ 𝐵 ∗ 𝐷𝑚𝑎𝑘𝑠 ∗ 𝛾𝑤 Di mana:Wmaks = berat maksimum kapal (ton) Cb = koefisien blok kapal B = lebar kapal (m) D = draft maksimum kapal (m) w = berat jenis air = 1,025 ton/m3 Maka, 𝑊𝑚𝑎𝑘𝑠 = (0,70). (101.897). (25,0). (8). (1,025) = 𝟏𝟒𝟔𝟐𝟐, 𝟐𝟎 𝒕𝒐𝒏



1



b. Gaya akibat tumbukan kapal dan tipe fender yang digunakan •



Gaya tumbukan



Untuk menghitung energi yang dibawa oleh kapal, dapat digunakan rumus: 𝑊. 𝑉.2 𝐸= 𝐶𝑚 𝐶𝑒 𝐶𝑠 𝐶𝑐 2𝑔 𝜋.𝑑



𝐶𝑚 = 1 + 2 𝐶



𝑏𝐵



; 𝐶𝑏 = 𝐿



𝑊 𝑝 .𝐵.𝑑.γ𝑤



; 𝐶𝑒 = 1 +



1 𝑙 2 r



1+ ( )



Di mana: E = energi tumbukan dari kapal (ton-m) W = berat kapal (ton) V = komponen kecepatan merapat tegak lurus dermaga (m/s) g = percepatan gravitasi bumi (m/s2) Cm = koefisien massa Ce = koefisien eksentrisitas Cs = koefisien kekasaran (diambil 1) Cc = koefisien bentuk tambatan (diambil 1) •



Perhitungan koefisien massa 𝜋 𝐶𝑚 = 1 + = 𝟏, 𝟕𝟏𝟖 2 . 0,7 . 25,0



•



Perhitungan koefisien eksentrisitas Untuk menghitung koefisien eksentrisitas, pertama-tama harus diketahui dulu jarak pusat berat-titik sandar (l) dan pendekatan r dari bentuk kapal (r) untuk mengetahui (l/r). Untuk menghitung (l) dapat digunakan rumus pendekatan: 𝐿𝑜𝑎 110 𝑙= = = 27,5 𝑚 4 4 Sementara itu, untuk menghitung (r) dapat digunakan rumus pendekatan: 𝑟 = 0,245. 𝐿𝑜𝑎 (untuk 𝐶𝑏 = 0,70) 𝑟 = 0,245 . 110 = 26,95 𝑚 Maka akan didapatkan koefisien eksentrisitas (Ce) sama dengan: 1 𝐶𝑒 = 1 + = 𝟎, 𝟒𝟖𝟗𝟗 27,5 2 1+ ( ) 26,95



•



Perhitungan komponen kecepatan merapat: Untuk nenghitung komponen kecepatan merapat tegak lurus dermaga (Vx) dapat digunakan rumus: 𝑉𝑥 = 𝑉 sin 𝛼 𝑉𝑥 = 0,20 sin 15° = 𝟎, 𝟎𝟓𝟏𝟕𝟔𝟒 𝒎/𝒔



•



Perhitungan energi tumbukan:



2



14622,2 . 0,052.2 𝐸= 1,718 . 0,4899 . 1 . 1 = 𝟏, 𝟔𝟖 𝒕𝒐𝒏. 𝒎𝒆𝒕𝒆𝒓 2 . 9,81



•



Pemilihan tipe fender Untuk memilih tipe fender, metode pemilihan dapat menggunakan kurva performa (performance curve) dari fender HA 400H x 1000L di bawah ini:



Performance curve untuk HA 400H X 1000L (Sumber: Yuwono, 2020)



Direncanakan bahwa fender dapat menyerap energi sebesar 2 ton.meter (> 1.680 ton.meter ≈ 2 ton.meter, dibulatkan ke atas sebagai faktor aman) dengan defleksi < 45 %. Selanjutnya, pada grafik diplot:



Performance curve untuk HA 400H X 1000L untuk menahan energi sebesar 2 ton.meter (Sumber: Penulis, dimodifikasi dari Yuwono, 2020)



Didapatkan bahwa yang cocok untuk menahan energi sebesar 2 ton.meter adalah fender HA 400H X 1000 L tipe CV4 yang dapat memberikan gaya reaksi maksimal kirakira 18 ton dan defleksi sebesar 160 mm (70%) . Karena tingkat pelayanan pada dermaga tersebut melebihi syarat pelayanan maksimal, maka dermaga tersebut belum memenuhi standar UNCR-78.



b. Panjang Dermaga sesuai standar UNCTAD-78 Untuk mengetahui panjang dermaga berdasarkan jumlah kapal yang datang dapat digunakan persamaan berikut: 𝐿 = 𝑛. 𝐿1 + 0,1 . 𝐿 di mana: n = jumlah berth (unit) L1 = 1,10. L (panjang satu berth) Anggap dermaga memiliki ≥ 6 berth, sehingga BOR yang disyaratkan adalah maksimal 70%. Kemudian, dapat dicari jumlah berth yang dibutuhkan: 12 3700. (10) 𝑉𝑠. 𝑆𝑡 𝑛= 𝑥 100% = = 17,37 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓 . 𝐵𝑂𝑅 365 . 0,7 Selanjutnya, dari jumlah berth (n) yang sebanyak 17 unit, dapat dicari panjang dermaga sebagai berikut: 𝐿 = 17. (165 . 1,1) + 0,1 . 165 = 3102 𝑚 Jadi, panjang dermaga yang dibutuhkan jika dirujuk sesuai peraturan UNCTAD-78 adalah dermaga dengan panjang (L) sepanjang 3102 m



c. Panjang dermaga jika jam kerja ditingkatkan menjadi 24 jam/hari Jika jam kerja pada dermaga ditingkatkan dari 10 jam/hari menjadi 24 jam/hari, anggap bahwa jumlah berth yang ada tetap ≥ 6 unit sehingga tingkat pelayanan (BOR) yang dibutuhkan adalah 70%. 6



Kemudian, hitung jumlah unit berth:



𝑛=



12 3700 . (24) 365 . 0,7



= 7,24 ≈ 7 berth > 6 berth → OK!



Lalu, setelah didapatkan bahwa unit berth (n) yang dibutuhkan adalah sebanyak 7 unit, panjang dermaga yang dibutuhkan adalah: 𝐿 = 7. (165 . 1,1) + 0,1 . 165 = 1287 𝑚 Jadi, jika jam kerja ditingkatkan dari 10 jam/hari menjadi 24 jam/hari, panjang dermaga yang dibutuhkan jika dirujuk terhadap UNCTAD-78 adalah 1287 m.



3. Suatu pelabuhan petikemas dengan Berth Throughput 1750 box/m/tahun. Bilamana panjang dermaga 1950 m dan tinggi tumpukan = 4 susun, a. Hitunglah luas minimum lapangan penumpukan yang diperlukan untuk pelabuhan tersebut (1 Box = 1,50 TEUs). b. Terangkan tentang broken stowage dengan gambar sketsa untuk menjelaskan persentasinya. Jawab: a. Perhitungan luas lapangan penumpukan untuk pelabuhan Untuk menghitung luas minimum lapangan penumpukan yang diperlukan untuk suatu pelabuhan, dapat digunakan rumus berikut: 𝐴=



𝑇. 𝐷𝑇. 𝑆𝑓 365. 𝑆𝑡ℎ. (1 − 𝐵𝑠)



di mana: A = luas lapangan penumpukan (m2) T = throughput per tahun (TEUs) DT = dwelling time (waktu tinggal barang) (hari) Sf = storage factor (raya-rata volume untuk setiap satuan berat komoditi, m3/ton) (untuk TEUs, 1 TEUs = 29 m3) Sth = stacking height (banyak tumpukan) Bs = broken stowage of cargo (volume yang hilang) (0,4-0,5) Kemudian, diketahui bahwa: T = 1750 box/m/tahun = 1750.1,50 TEUs/m/tahun = 2625 TEUs/m/tahun (1 TEU = 29,0 m3; 1 Ton = 1,5 m3, 1 Box = 1,50 TEUs) Tinggi petikemas = 2,5 m Dwelling time = 4 hari Sf = 29 m3 Sth = 4 tumpuk 7



Panjang dermaga = 1950 m Dari data tersebut, luas minimum lapangan bisa didapatkan: 𝐴=



(2625 . 1950) . (4) . (29) = 32536 𝑚2 = 32,536 𝐻𝑎 (365) . (4 . 2,5) . (1 − 0,5)



Maka, luas lapangan yang dibutuhkan adalah sekitar 33 Ha b. Penjelasan mengenai broken stowage Broken stowage adalah volume ruang yang hilang di antara tumpukan muatan dan ruangan sehingga menjadi tidak terisi atau terpakai oleh muatan. Persentase ruang yang tidak terisi atau terpakai oleh muatan tersebut bisa dikarenakan: • bentuk ruang muat/palka • bentuk muatan • jenis muatan • keterampilan buruh pekerja • penggunaan dunnage (material yang digunakan untuk melindungi muatan dan pengemasannya) 𝐵𝑠 =



𝑉𝑜𝑙. 𝑟𝑢𝑎𝑛𝑔 − 𝑉𝑜𝑙. 𝑟𝑢𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑖𝑠𝑖 𝑥 100% 𝑉𝑜𝑙. 𝑟𝑢𝑎𝑛𝑔



Selain itu juga, broken stowage pada konteks luasan gudang barang bisa juga disebabkan oleh ruangan yang diperlukan untuk lalu lintas alat pengangkut, seperti forklift atau peralatan lain untuk menyortir, menumpuk, dan memindahkan muatan. Untuk mengatasi broken stowage, hal-hal di bawah ini dapat dilakukan: • • •



pemilihan bentuk muatan yang sesuai dengan ruang muat pengelompokan dan pemilihan muatan pengawasan pengaturan muatan



Ilustrasi dari broken stowage ialah sebagai berikut: muatan



broken stowage



Ilustrasi broken stowage pada suatu muatan (Sumber: Penulis)



8



4. Jawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas: a. Uraikan apa yang dimaksud dengan Capital Dredging (CD), dan penelitian lapangan apa saja yang diperlukan untuk kegiatan pengerukan ini. Apa bedanya dengan Pengerukan untuk perawatan. b. Bagaimanakan caranya menentukan basic cost dan contractor cost dari pekerjaan pengerukan. c. Apa fungsi fasilitas CFS (Container Freight Station) pada pelabuhan petikemas. d. Coba jelaskan apa yang dimaksud dengan alat tambat ini sehingga jelas bedanya: Bollard (corner mooring post), Bit, Breasting Dolphin dan Mooring Dolphin. Jawab: a. Uraian mengenai Capital Dredging Capital Dredging (CD) adalah pengerukan awal untuk mendapatkan suatu kedalaman pada suatu tempat tertentu, misalnya membuat kolam pelabuhan, saluran untuk jalan air (waterway) dan lainnya. Jenis tanah yang dihadapi pada kegiatan ini dapat bervariasi dari tanah jenis lumpur sampai ke batuan (rock). Biasanya kegiatan capital dredging dilakukan oleh kontraktor yang berpengalaman. Sementara itu, pengerukan untuk perawatan atau Maintenance Dredging (MD) adalah pengerukan periodik, yang bersifat perawatan, terhadap suatu pengendapan material lunak, biasanya berupa pasir atau lumpur dari suatu daerah yang sudah diperdalam sebelumnya. Contoh pengerukan rutin pada kolam pelabuhan, muara sungai dan alur pelayaran. Maintenance dredging dapat dilakukan oleh kontraktor ataupun oleh penguasa pelabuhan. • Penelitian lapangan untuk melakukan capital dredging 1. Studi kelayakan untuk capital dredging - perlu dilakukan perbandingan antara kedalaman yang diperlukan (navigasi, pengendalian banjir) dan kedalaman yang tersedia di daerah tersebut. Bilamana kedalaman yang diperlukan lebih besar dari kedalaman yang tersedia maka pengerukan awal (CD) diperlukan dan dapat dipertimbangkan untuk dilaksanakan. Setelah itu, dapat ditentukan kedalaman rencana (design depth), yaitu kedalaman yang diperlukan yang diperlukan oleh kapal agar dapat berlayar dengan aman. 2. Pengerukan secara teoritis selalu dapat dilakukan, namun karena sesuatu hal pengerukan mungkin tidak dapat dilaksanakan. Beberapa alasan pengerukan tidak bisa dilakukan ialah: - Terdapat instalasi di dasar perairan/sungai seperti terowongan, pipa minyak, kabel telepon dsb. - Terdapat dermaga atau bangunan lain yang mempunyai fondasi kurang aman dan tidak memenuhi syarat stabilitas jika pengerukan dilakukan. - Penambahan kedalaman menyebabkan peningkatan intrusi air laut ke pedalaman sehingga dapat mencemari air irigasi, air minum, air tanah atau air industri (pengerukan menyebabkan kerusakan atau gangguan lingkungan yang serius).



9



3. Setelah dicek apakah pengerukan bisa dilakukan atau tidak, maka parameter desain sudah mulai bisa ditentukan, yang diantaranya ialah: - Datum - Elevasi referensi yang dipergunakan untuk kegiatan pengerukan. Terdiri dari land datum (dari muka air laut rerata) dan chart datum (dari muka air laut saat rendah). Biasanya untuk pekerjaan pengerukan digunakan chart datum. - Kelandaian lereng galian - Stabilitas lereng alur sangat tergantung pada material dasar dan gerakan air yang terjadi di daerah tersebut. Misalkan untuk stiff clay menggunakan perbandingan 1:1,5, lalu untuk coarse sand menggunakan perbandingan 1:3, dan seterusnya. - Volume material yang dikeruk - Volume yang dihitung adalah volume insitu dan volume ini adalah volume teoritis yang akan dipindahkan. Lalu, ada volume aktual yang harus dikonfirmasikan dengan survey pendahuluan pada saat pelaksanaan pengerukan akan dimulai. Terakhir, ada volume yang diangkut atau dipindahkan dari lokasi biasanya akan lebih besar karena ada faktor pengembangan.



b. Basic Cost dan Contractor Cost



Ilustrasi basic cost dan contracting cost (Sumber: Yuwono, 2020)



•



Basic cost dari pekerjaan pengerukan (m3/material in situ), dapat ditentukan berdasarkan pengalaman dan berbagai informasi yang berasal dari kawasan yang akan dikeruk. Basic cost ditentukan dengan menghitung dan mempertimbangkan biaya yang terdapat dalam kegiatan pengerukan yaitu: - Basic operating cost - Actual operating hours - Actual operating cost



10



•



Contracting cost adalah biaya basic cost yang ditambahi oleh berbagai macam biaya seperti biaya administrasi, pajak, mobilisasi dan demobilisasi, biaya lingkungan, keuntungan perusahaan, dan sebagainya.



c. Container Freight Staion Container Freight Station (CFS) adalah tempat yang ditunjuk oleh pengirim untuk menerima muatan barang yang harus dikemas ke dalam petikemas oleh pengirim barang. CFR adalah gudang yang disediakan untuk barang-barang yang diangkut secara LCL. Di pelabuhan tujuan/pembongkaran, peti kemas yang bermuatan LCL diangkut ke CFS dan kemudian muatan tersebut dikeluarkan dan ditimbun dalam gudang perusahana pelayaran yang bersangkutan dan peti kemasnya ditempatkan di container yard untuk peti kemas kosong (empty container depot, ECD) untuk sewaktu-waktu digunakan lagi dalam kegiatan eksport. d. Alat Tambat



Bitt (kiri) dan bollard (kanan) (Sumber: Triatmodjo, 2009)



•



•



Bitt – merupakan sepasang alat penambat yang terbuat dari kayu atau logam dan dipasang di sepanjang sisi dermaga. Bitt digunakan untuk mengamankan mooring lines, tali penambat, dan sejenisnya. Bollard – atau bisa juga disebut dengan corner mooring post adalah bitt dengan ukuran yang lebih besar yang diletakkan pada kedua ujung dermaga, atau di tempat yang agak jauh dari sisi dermaga. Selain digunakan untuk mengikat kapal pada kondisi cuaca normal dan pada kondisi badai, bollard juga dapat digunakan untuk menagrahkan kapal merapat ke dermaga atau untuk membelok/memutar terhadap ujung dermaga atau dolphin.



Ilustrasi breasting dolphin dan mooring dolphin (Sumber: Julu, 2016)



11



•



•



Breasting Dolphin (dolphin penahan) – mempunyai ukuran yang lebih besar, dilengkapi dengan fender untuk menahan benturan, dan bolder untuk menempatkan tali. Mooring Dolphin (dolphin penambat) – hanya digunakan sebagai tambatan, diletakkan di belakang dermaga, dan dilengkapi dengan bolder.



12