perencanaan dimensi struktur · pdf fileperhitungan berat armor dilakukan dengan menggunakan...
TRANSCRIPT
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamananan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari
Bab 8
PERENCANAAN DIMENSI STRUKTUR BREAKWATER
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-1
Bab
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).
12
tanθ=
IrHLo
..................................................................................................... (8-2)
Keterangan:
Ir : bilangan Irribaren
θ : sudut kemiringan sisi struktur
H : tinggi gelombang di lokasi bangunan
Lo : panjang gelombang di laut dalam
8
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-2
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 :
3/1).(.rW
WKnB ∆=......................................................................... (8-3)
Dimana:
B = lebar Puncak
N = jumlah butir batu(lapisan)
kΔ = koefisien lapis (Tabel 8.1) Wr = berat jenis batu pelindung
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-3
Tabel 8.1 Nilai koefisien layer (KΔ
Quarrystone (Smooth) 2 Random 1.02 38Quarrystone (Rough) 2 Random 1.00 37Quarrystone (Rough) >3 Random 1.00 40Quarrystone (Parallepiped) 2 Special --------- 27Cube (Modified) 2 Random 1.10 47Tetrapod 2 Random 1.04 50Quadripod 2 Random 0.95 49Hexipod 2 Random 1.15 47Tribar 2 Random 1.02 54Dolos 2 Random 0.94 56Toskane 2 Random 1.03 52Tribar 1 Uniform 1.13 47Quarrystone Graded Random --------- 37
Armor unit
SPM 1984. VOLUME II, CHAPTER 7/III, PAGE 7-234
Porosity (P) %Layer Coefficient kAPlacement
) berdasarkan Shore Protection Manual 1984.
8.1.3 Perhitungan Berat Armor Perhitungan berat armor dilakukan dengan menggunakan Rumus Hudson sebagai berikut:
3
3
1 cot
r
rD
air laut
HW
K
γ
γ θγ
=
−
............................................................................ (8-4)
Dimana:
W = berat armor (ton)
H = tinggi gelombang rencana (meter).
rγ = Berat jenis armor ( beton = 2.3 ton/m3
air lautγ
).
= 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)
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-4
Slope
2 Random 1.2 2.4 1.1 1.9 1.5 to 3.0>3 Random 1.6 3.2 1.4 2.3 5
1 Random 4 4 2.9 4 2.3 5
1.9 3.2 1.51.6 2.8 2.01.3 2.3 3.0
>3 Random 2.2 4.5 2.1 4.2 5
2 Special 5.8 7.0 5.3 6.4 5
2 Special 7.0 -20.0 8.5 -24.0 ---- -----
5.0 6.0 1.52 Random 7.0 8.0 4.5 5.5 2.0
3.5 4.0 3.08.3 9.0 1.57.8 8.5 2.06.0 6.5 3.0
2 Random 15.8 8 31.8 8 8.0 16.0 2.0 9
7.0 14.0 3.02 Random 6.5 7.5 ----- 5.0 5
2 Random 8.0 9.5 5.0 7.0 5
2 Random 11.0 22.0 5
1 Unifarm 12.0 15.0 7.5 9.5 5
Random 2.2 2.5 ---- ---- ----
1.
2.3.4.5.
6.7.
8.
9.
No- Damage Criteria and Minor Overtopping
Armor Units n3 Placement
Structure Trunk Structure HeadKD
2 KD
Breaking Wave
Nonbreaking Wave
Breaking Wave
Nonbreaking Wave Cot θ
Quarrystone Smooth rouded Smooth rouded Rough angular
4.02 Random 2.0
Rough Angular Rough Angular Parallepiped 7
Rough angular
TetrapodandQuadripod
10.0
Dolos
Modified cube
Tribar 2 Random 9.0
Hexapod Toskane Tribar Quarrystone (KRR)
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 -
Graded angular
CAUTION: Those K D values shown in italics are unsupported by test results and are only provided for preliminary design purposes Applicable to slopes ranging from 1 on 1.5 to 1 on 5
Refers to no - damage criteria (<5 percent displacement, rocking, etc); if no rocking (<2 percent) isdesired, reduce KD 50 percent (Zwamborn and Van Niekern, 1982). Stability of dolosse on slopes steeper than 1 and 2 should be substantianed by site-specific model test.
slope dependence Special placement with long axis of stone placed perpendicular to structure face.Parallelepiped - shaped stone: long slab - like stone dimension about 3 times the shortest dimension (Mrkle and Davidson, 1979).
n is the number of units comprising the thickness of the armor layer The use of singel layer of quarrystone armor units is not recommended for structure subject to breaking waves and
Tabel 8.2 Nilai koefisien stabilitas (KD
) berdasarkan Shore Protection Manual 1984.
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-5
8.1.4 Perhitungan Tebal Lapisan Armor
Penentuan tebal lapisan revetment ditentukan dengan menggunakan persamaan seperti untuk perhtungan lebar mercu sebagai berikut:
13
r
Wt n kγ∆
=
........................................................................................ (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
rγ = 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
2/3
1100
rPN An kWγ
∆ = −
)
................................................................. (8-6)
Dimana :
P adalah porosity, dan untuk tetrapod, P = 50. A diambil sebesar 10 m2
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-6
(ton) (m3) (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.5 0.46 0.2 2.18 900 965 1075 215 135 100 435 35 5851.0 0.92 0.4 3.44 1130 1215 1350 270 170 125 545 45 7402.0 1.84 0.8 5.42 1420 1525 1695 340 210 155 685 55 9303.2 2.88 1.25 7.32 1650 1770 1970 395 245 180 800 65 10754.0 3.68 1.6 8.62 1790 1920 2140 425 265 195 865 70 11705.0 4.60 2.0 10.00 1930 2075 2305 460 285 210 935 75 12606.3 5.75 2.5 11.52 2070 2225 2470 495 310 225 1010 80 13608.0 7.36 3.2 13.74 2260 2430 2700 540 335 245 1095 90 1475
10.0 9.20 4.0 15.88 2430 2610 2905 580 360 265 1175 95 159012.5 11.50 5.0 18.46 2620 2815 3130 625 390 285 1270 105 171016.0 14.49 6.3 21.54 2830 3040 3380 675 420 310 1370 110 185020.0 18.40 8.0 25.19 3060 3290 3655 730 455 335 1485 120 200025.0 23.00 10.0 29.29 3300 3545 3945 785 490 360 1600 130 215532.0 28.75 12.5 33.90 3550 3815 4240 845 530 390 1720 140 232040.0 36.80 16.0 40.08 3860 4150 4610 920 575 420 1870 155 252050.0 46.00 20.0 46.44 4155 4465 4965 990 620 455 2015 165 271564.0 58.88 25.6 54.59 4505 4845 5385 1075 675 495 2185 180 295080.0 80.50 35.0 67.25 5000 5375 5975 1200 745 545 2420 200 3270
3
eS r1 r2 r3 b cNominal Weight
(ton)
Actual Weight *) Volume Form Area h d
8.1.6 Dimensi Tetrapod
Gambar 8.2 Dimensi Tetrapod
Tabel 8.3 Dimensi tetrapod yang digunakan dalam desain
Sumber : Shore Protection Manual 1984
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:
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-7
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. 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
Penentuan Elevasi Puncak Breakwater
o = 1,56 T2 = 1,56 . 9,142
1 0,52
tan 1/1,5 4,89(2,42 /130,3)ri
HLo
θ= = =
=130,3 m
Bilangan Irribaren:
Nilai Run-Up dihitung berdasarkan grafik perbandingan untuk run up untuk berbagai tipe sisi miring.
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-8
Untuk cover layer dari tetrapod :
0,8=RuH
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. Data Untuk Perhitungan :
Berat Lapisan Armor Breakwater
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m
θ
3
cot (Kemiringan Struktur) = 2
Ww (Kerapatan Air Laut) = 1,025 ton/m
γ
r
wW
3
Sr = = 2,24
H (Tinggi Gelombang) = 2,42 m
KD
( )
3
3
3
3
1 cot
2,3 2,42 1,67 2, 24 1 1,5
γ
γ θγ
=
− ×
= =−
r
rD
air laut
HW
K
W ton
( Koefisien Stabilitas) = 7 ( Tabel 8.2 )
Berat minimum armor dihitung berdasarkan rumus Hudson sebagai berikut :
Jadi berat minimum tetrapod yang diperlukan untuk armor layer adalah 1,6 ton.
3. Data Untuk Perhitungan :
Perhitungan Lebar Mercu (B) Breakwater
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m3
W (Berat Minimum Armor) = 1,6 ton
n (Jumlah Lapisan Armor) = 2
KΔ ( Koefisien Lapis) = 1,04 ( Tabel 8.1 )
Lebar puncak dapat dihitung dengan rumus berikut :
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-9
13
131,62×1,04×
2,31,85
γ∆
= × ×
=
=
r
WB n K
B
B m
Jadi lebar puncak untuk breakwater adalah 1,85 meter.
4. Data Untuk Perhitungan :
Perhitungan Tebal Lapisan Armor (t)
rγ (Kerapatan Bahan
Armor) = 2,3 ton/m3
W (Berat Minimum Armor) = 1,6 ton
N (Jumlah Lapisan Armor) = 2
KΔ
13
131,62×1,04×
2,31,85
r
Wt n K
t
t m
γ∆
= × ×
=
=
( Koefisien Lapis) = 1,04 ( Tabel 8.1 )
Tebal lapisan armor dapat dihitung dengan rumus berikut :
Jadi tebal lapisan armor untuk breakwater adalah 1,85 meter.
5. Perhitungan Jumlah Armor Tanggul 1 Tiap 10 mData Untuk Perhitungan :
2
rγ (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
Jumlah armor tiap 10 m2
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-10
Jumlah armor tiap satuan luas 10 m2
6.
adalah 13 buah.
Data Untuk Perhitungan W (Berat Armor Cover Layer) = 1,6 ton
W’ ( Berat Armor Filter Layer) = 0,16 ton
Dimensi kubus yang direncanakan :
Penentuan Berat Lapisan Filter Kubus Beton
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m3
r (rusuk kubus) = 0,45 m
V ( Volume Kubus ) = 0,09 m
γ rV ×
3
W’ (Berat Armor Kubus) = = 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. Data Untuk Perhitungan :
Penentuan Tebal Lapisan Filter
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m3
W (Berat Armor) = 0,2 ton
N (Jumlah Lapisan Armor) = 2
KΔ
13
130,22×1,1×
2,30,9
r
Wt n K
t
t m
γ∆
= × ×
=
=
( Koefisien Lapis) = 1,1 (Tabel 8.1)
Tebal lapisan kubus dapat dihitung dengan rumus berikut :
Jadi tebal lapisan filter kubus beton adalah 0,9 meter.
23
23
1100
50 2,310 2 1,04 1100 1,6
13
γ∆
= × × × −
= × × × − =
rPN A n KW
N
N buah
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-11
8. Penentuan Jumlah Armor Kubus Beton Tiap 10 m2
Data Untuk Perhitungan : untuk lapisan filter
rγ (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
KΔ ( Koefisien Lapis) = 1,1 (Tabel 8.1) Jumlah armor tiap 10 m2
23
23
1100
47 2,310 2 1,1 1100 0,2
60
rPN A n KW
N
N buah
γ∆
= × × × −
= × × × − =
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Tabel 8.4 Rekapitulasi hasil perhitungan berat armor cover layer tetrapod (bagian yang
menghadap laut) dan dimensi breakwater
Elevasi
Atas
(m)
Elevasi
Bawah
(m)
Lebar
Mercu
(m)
Hd
(m)
KD W armor
(ton)
(Tetrapod)
t armor
(m)
(Tetrapod)
W Filter
(ton)
t Filter
(m)
3,6 Var 1,85 2,42 7 1,6 1,85 0,2 0,9
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-12
Gambar 8.4 Dimensi Tetrapod
Tabel 8.5 Dimensi Tetrapod yang digunakan dalam desain
(ton) (m3) (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.5 0.46 0.2 2.18 900 965 1075 215 135 100 435 35 5851.0 0.92 0.4 3.44 1130 1215 1350 270 170 125 545 45 7402.0 1.84 0.8 5.42 1420 1525 1695 340 210 155 685 55 9303.2 2.88 1.25 7.32 1650 1770 1970 395 245 180 800 65 10754.0 3.68 1.6 8.62 1790 1920 2140 425 265 195 865 70 11705.0 4.60 2.0 10.00 1930 2075 2305 460 285 210 935 75 12606.3 5.75 2.5 11.52 2070 2225 2470 495 310 225 1010 80 13608.0 7.36 3.2 13.74 2260 2430 2700 540 335 245 1095 90 1475
10.0 9.20 4.0 15.88 2430 2610 2905 580 360 265 1175 95 159012.5 11.50 5.0 18.46 2620 2815 3130 625 390 285 1270 105 171016.0 14.49 6.3 21.54 2830 3040 3380 675 420 310 1370 110 185020.0 18.40 8.0 25.19 3060 3290 3655 730 455 335 1485 120 200025.0 23.00 10.0 29.29 3300 3545 3945 785 490 360 1600 130 215532.0 28.75 12.5 33.90 3550 3815 4240 845 530 390 1720 140 232040.0 36.80 16.0 40.08 3860 4150 4610 920 575 420 1870 155 252050.0 46.00 20.0 46.44 4155 4465 4965 990 620 455 2015 165 271564.0 58.88 25.6 54.59 4505 4845 5385 1075 675 495 2185 180 295080.0 80.50 35.0 67.25 5000 5375 5975 1200 745 545 2420 200 3270
*) Note: Actual weight of Tetrapod is determined based on unit weight of concrete of 2.30 t/m3
eS r1 r2 r3 b cNominal Weight
(ton)
Actual Weight *) Volume Form Area h d
Sumber : Shore Protection Manual 1984
Tabel 8.6 Hasil Interpolasi Dimensi Tetrapod Untuk Armor Layer Breakwater
Berdasarkan Protection Manual 1984
Nominal Weight
(ton)
Actual Weight
(ton)
Volume
(m3
Form Area
(m) 2
h
(mm) )
d
(mm)
s
(mm)
r r1
(mm)
r2
(mm)
b
(mm)
3
(mm)
c
(mm)
e
(mm)
1.6 0.92 0.40 3.41 1127.05 1210.39 1345.32 269.86 166.68 123.02 543.68 43.65 738.14
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-13
Tabel 8.7 Dimensi Kubus Yang Digunakan dalam Desain Filter Layer
Armor Berat Satuan Armor
(ton)
Volume
(m3
Panjang Rusuk
(m) )
Kubus 0,2 0,09 0,45
9. Tebal pelindung kaki diambil sebesar tebal lapisan utama (r), sedang panjangnya dihitung dengan persamaan berikut :
Pelindung Kaki
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. 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)
Penentuan Elevasi Puncak Revetment
H = 0,78 x 1,1 m
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-14
= 0,88 meter
Lo = 1,56 T2 = 1,56 . 9,142
1 0,52
tan 1/1,5 8,1(0,88 /130,3)ri
HLo
θ= = =
=130,3 m
Bilangan Irribaren :
Nilai Run-Up dihitung berdasarkan grafik perbandingan untuk run up untuk berbagai tipe sisi miring.
Untuk cover layer dari kuus beton :
1,25RuH
= 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
2. Data Untuk Perhitungan :
Berat Lapisan Armor Revetment
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m
θ
3
cot (Kemiringan Struktur) = 1,5
Ww (Kerapatan Air Laut) = 1,025 ton/mγ
r
wW
3
Sr = = 2,24
H (Tinggi Gelombang) = 0,88 meter
KD
( )
3
3
3
3
1 cot
2,3 0,88 0,23 2,24 1 1,5
r
rD
air laut
HW
K
W ton
γ
γ θγ
=
− ×
= =−
( Koefisien Stabilitas) = 3 ( Tabel 8.2 ) Berat minimum armor dihitung berdasarkan rumus Hudson sebagai berikut :
Jadi berat minimum kubus beton yang diperlukan untuk armor layer adalah 0,2 ton (0,45 x 0,45 x 0,45 m).
3. Data Untuk Perhitungan :
Perhitungan Lebar Mercu (B) Revetment
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m3
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-15
W (Berat Minimum Armor) = 0,2 ton
n (Jumlah Lapisan Armor) = 2
KΔ
Jadi lebar puncak revetment adalah 0,94 meter.
( Koefisien Lapis) = 1,1 ( Tabel 8.1 )
Lebar puncak dapat dihitung dengan rumus berikut :
4. Data Untuk Perhitungan :
Perhitungan Tebal Lapisan Armor (t)
rγ (Kerapatan Bahan
Armor) = 2,3 ton/m3
W (Berat Minimum Armor) = 0,2 ton
N (Jumlah Lapisan Armor) = 2
KΔ
Jadi tebal lapisan armor untuk revetment adalah 0,94 meter.
( Koefisien Lapis) = 1,1 ( Tabel 8.1 )
Tebal lapisan armor dapat dihitung dengan rumus berikut :
5. Data Untuk Perhitungan :
Perhitungan Jumlah Armor Revetmen Tiap 10 m2
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m
13
130,22×1,1×
2,30,94
r
WB n K
B
B m
γ∆
= × ×
=
=
3
W (Berat Minimum Armor) = 0,2 ton
N (Jumlah Lapisan Armor) = 2
13
130,22×1,1×
2,30,94
r
Wt n K
t
t m
γ∆
= × ×
=
=
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-16
A (Luas) = 10 m2
P ( Porositas Armor) = 47 (Tabel 8.1 )
n (Jumlah Lapisan Armor) = 2
Jumlah armor tiap 10 m2
23
23
1100
47 2,310 2 1,1 1100 0,2
60
rPN A n KW
N
N buah
γ∆
= × × × −
= × × × − =
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
6. Data Untuk Perhitungan W (Berat Armor Cover Layer) = 0,2 ton
W’ ( Berat Armor Filter Layer) = 0,02 ton
Dimensi kubus yang direncanakan :
Penentuan Berat Lapisan Filter Kubus
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m3
r (rusuk kubus) = 0,3 m
V ( Volume Kubus ) = 0,027 m
γ rV ×
3
W’ (Berat Armor Kubus) = = 0,062 ton
7. Data Untuk Perhitungan :
Penentuan Tebal Lapisan Filter
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m3
W (Berat Armor) = 0,062 ton
N (Jumlah Lapisan Armor) = 2
KΔ
13
130,0622×1,1×
2,30,65
r
Wt n K
t
t m
γ∆
= × ×
=
=
( Koefisien Lapis) = 1,1 ( Tabel 8.1 )
Tebal lapisan kubus dapat dihitung dengan rumus berikut :
Jadi tebal lapisan filter kubus untuk bagian head adalah 0,65 meter.
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-17
8. Data Untuk Perhitungan:
Penentuan Jumlah Armor Tiap 10 m2 untuk lapisan filter
rγ (Kerapatan Bahan Armor) = 2,3 ton/m3
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
KΔ ( Koefisien Lapis) = 1,1 ( Tabel 8.1 ) Jumlah armor tiap 10 m2
23
23
1100
47 2,310 2 1,1 1100 0,062
122
rPN A n KW
N
N buah
γ∆
= × × × −
= × × × − =
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Tabel 8.8 Rekapitulasi hasil perhitungan berat armor dan dimensi revetment
Elevasi
Atas
(m)
Elevasi
Bawah
(m)
Lebar
Mercu
(m)
W armor
(ton)
(Kubus Beton)
t armor
(m)
(Kubus beton)
W Filter
(ton)
t Filter
(m)
3,6 Var 0,94 0,2 0,94 0,062 0,65
Tabel 8.9 Dimensi Kubus Yang Digunakan dalam Desain Cover dan Filter Layer
Lapisan Berat Satuan Armor
(ton)
Panjang Rusuk
(m)
Armor Cover Layer 0,2 0,45
Armor FilterLayer 0,062 0,3
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-18
0
1
2
3
4
5
6
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Bera
t Tet
rapo
d (T
on)
Hd (tinggi gelombang dalam meter)
Berat Tetrapod (ton)
Cot 1.5
Cot 2
Gambar 8.6 Perbandingan berat armor tetrapod dengan tinggi gelombang desain untuk
kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Ting
gi T
etra
pod
(m)
Hd (tinggi gelombang dalam meter)
Tinggi Tetrapod (m)
Cot 1.5
Cot 2
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
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-19
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.
0
2
4
6
8
10
12
14
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Bera
t Kub
us (
Ton)
Hd (tinggi gelombang dalam meter)
Berat Kubus (ton)
Cot 1.5
Cot 2
Gambar 8.8 Perbandingan berat kubus beton dengan tinggi gelombang desain untuk kemiringan lereng cot 1,5 dan cot 2.
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-20
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Panj
ang
Rusu
k (m
)
Hd (tinggi gelombang dalam meter)
Rusuk Kubus (m)
Cot 1.5
Cot 2
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.
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-21
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. Pelindung Kaki .................................................................................... 13
8.2 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 (KΔ) berdasarkan Shore Protection Manual 1984. ..................... 3
Tabel 8.2 Nilai koefisien stabilitas (KD) 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
Toni Pebriana (15504037)
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 8-22
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