4.8 Gelombang telah pecahKadang-kadang gelombang yang menjalar ke pantai telah pecah sebelum menghantam bangunan. Belum ada study yang dilakukan untuk memebuat hubungan antara gaya-gaya gelombang yang telah pecah dengan berbagai parameter gelombang sehingga diperlukan beberapa anggapan terhadap gelombang untuk menentukan gaya yang terjadi.Segera telah gelombang pecah,nmasa air didalam gelombang akan bergerak dengan kecepatan pelajaran gelombang sama dengan saat belum pecah, gerak partikel air berubah dari gerak osilasi menjadi gerak dan translasi.Tekanan yang terjadi pada dinding dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Dimana :C = Cepat rambat gelombang = g = Percepatan gravitasi = Kedalaman gelombang pecahY = Berat jenis air

Tekanan dinamis gelombang yang bekerja pada dindimg setinggi c = 0,78 dari muka air diam diangap konstan, sehingga gaya gelombang adalah:= = .y.Dan momen yang ditimbulkan oleh gaya dinamis adalah : =Dengan adalah kedalaman air pada bangunan.Tekanan hidrostatis berubah dari 0 (nol) pada elevansi diatas muka air diam dan mencapai maksimum pada dasar dinding. = yGaya hidrostatis terhadap kaki bangunan

Momen gaya hidrotis terhadap kaki bangunan = +Dan =+

4.9 Gaya Gelombang pada Dinding VertikalSelain menggunakan rumus yang telah diberikan diatas Goda (1985), memberikan rumus lain untuk menghitung tekanan gelombang pada dinding vertikal. Rumus ini dapat digunakan untuk berbagai kondisi gelombang (gambar 4.11) adalah distribusi tekanan gelombang yang diberikan oleh rumus goda yang berbentuk trapezium.Beberapa rotasi dalam gambar tersebut adalah : D = Kedalam air di depan pemecah gelombang h = Kedalam di atas lapisan pelindung dari fondasi tumpukan batu = Jarak k dari elevasi muka air rencana kedasar tampang tegak = jarak antara elevasi muka air dan rencana dan puncak bangunan n = Elevasi maksimum dari distribusi tekanan gelombang terhadap muka air. = Tekanan maksimum yang terjadi pada elevasi muka air rencana. = Tekanan yang terjadi pada tanah dasar = Tekanan yang terjadi pada dasar dingding vertical = Tekanan di atas pada dasar dingding verticalTekanan gelombang pada permukaan dinding vertical diberikan oleh rumus-rumus berikut ini:=

Dengan :

d2 P1 do h p2

gambar 4.11Tekanan gelombang pada gelombang sisi tegak Min (a.b) = Nilai yang kecil antara a dan bdbw=kedalaman air di lokasi yang berjarak 5 Hz ke arah laut dari pemecahan gelombangB=sudut antara gelombang dekat dan garis tegak lurus pemecah gelombang (150) nilai 1/(cos(2 d/L) adalah parameter k

Elevasi maksimum dimana tekanan gelombang bekerja diberikan oleh rumus berikDimna rumus Goda tersebut digunakan tinggi gelombang maximum adalah sama dengan periodeGelombang signifikan. Tekanan apung dihitung berdasarkan berat air laut yang dibutuhkan olehpemecah gelombang mempunyai bentuk (distribusi) segitiga. Dan tekanan Pu pada kaki depanbangunan dan nol pada kaki belakang bangunan. Tekanan diatas dihitung dengan rumus berikut ini :

Dari tekanan gelombang yang telah dihitung dengan rumus-rumus diatas selanjutnya dapat dihitunggaya gelombang dan momen oleh gelombang terhadap kaki pemecah gelombang vertical denganmengunakan rumus berikut ini:Rm =1/2 (P1+P3)d + (P1 + P3)d*CMn =1/6(2P1 + P2)d12 + 1/2 (P1 + P4)dd*C + 1/6 (P1 + PPa)d*C2Dengan ;P4 = P1 (I-dc/*):*>dc = 0 Jika *dc,d*c = min (*.dc)Gaya angkat daan momennya terhadap ujung belakang kaki bangunan adalah := Pu.Mu=2/3 .Dengan adalah lebar dasar bangunan vertical 4.10 Pemecah Bangunan Sisi MiringPemecah bangunan sisi miring biasanya dibuat dari tumpukan batu alam yang melindungi Pelapis yang berubah menjadi batu besar atau beton yang dibentuk dengan bentuk tertentu.Pemecah tipe ini banyak digunakan diindonesia, mengigat dasar laut pantai perairan Indonesiakebanyakan dari tanah lunak.Pemecah gelombang sisi miring mempunyai sifat flesibel, kerusakan yang terjadi karena serangangelombang tidak secara tiba-tiba (tidak patal) meskipun beberapa batu longsor, tetapi bangunanmasih bisa berfungsi. Kerusakan yang terjadi mudah diperbaiki dengan menambah batu pelindungpada bagian yang longsor.Biasanya buir batu pemecah gelombang sisi miring disusun dalam beberapa lapisan, dengan lapisanluar terdiri dari batu yang cukup besar. Semakin kedalam ukurannya semakin kecil/stabilitas batulapisan pelindung tergantung pada berat dan bentuk dan butiran serta kemiringan bangunan. Bentukbutiran akan mempengaruhi kaitan antara butir batu yang ditumpuk. Butir batu dengan sisi tajamakan mengunci satu sama lainnya dengan baik sehingga lebih stabil, batu-batu pada lapisanpelindung dapat diatur perletakannya untuk mendapat kaitan yang cukup baik atau diletakan secarasembarang. Semakin besar kemiringan semakin besar batu yang dibutuhkan. Berat tiap butir batudapat mencapai beberapa ton. Kadang-kadang sulit mendapat batu dari beton dengan bentuktertentu. Bentuk satuan ini dapat berbentuk sederhana (kubus) yang menentukan berat yang cukupbesar atau bentuk lain yang lebih ringan namun mahal pembuatannya. Batu batauan ini biasaberupa tetrapod,tribal,hexapod,dolos dsb.4.11 Stabilitas Batu Lapis PelindungDalam perencanaan pemecah gelombang sisi miring, ditentukan berat butir batu pelindungyang dapat dihitung dengan rumus hudson yaitu:

Dengan :W= Berat butir batu pelindungr=Berat jenis batu=berat jenis air laut H=Tinggi gelombang rencana =sudut kemiringan sisi pemecah gelombangK0=koefisien stabilitas yang tergantung pada bentuk batu pelingdung (batu alam atau batuan) kekerasan permukaan batu, ketajaman sisi-sisinya, ikatan antar butir dan keadaan pecahnya gelombang yang diberikan dalam table. Koefisien stabilitas K0 untuk berbagai jenis butir.Persamaan rumus pada (4.37) memberikan berat butir batu pelindung yang sangat besar. Untukmendapatkan batu yang sangat besar tersebut adalah sulit dan mahal, untuk terdiri dari batudengan ukuran seperti yang di berikan oleh persamaan (4.37) berat butir batu pada lapisandibawahnya adalah semakin kecil. Gambar (4.15) dan (4.16) adalah bentuk lintang penamangpemecah gelombang (spm 1984). Gambar 4.15 gambar lintang pemecah gelombang pada sati sisi(sisi laut) pemecah gelombang ini direncanakan dengan elevasi puncak sedekian rupa sehinggalimpasan terjadi hanya pada saat badai dengan periode ulang yang panjang. Gambar 4.16 adalahpemecah gelombang yang mengalami serangan gelombang pada kedua sisinya seperti misalnyapada bagian luar (ujung) Jetty. Dan limpasan dimungkinkan sering terjadi. Kedua gambar tersebutmenunjukan tampang lintang ideal dengan banyak lapis tampang lintang yang disarankan tampanglintang ideal mengunakan banyak lapis dengan ukuran berbeda sehinga memungkinkandigunakannya semua ukuran batu yang diambil dari peledakan dari suatu sumber batu (quary),tetapi pelaksanaan pekerja menjadi lebih sulit. Gambar tersebut jika memberikan gradasi butir batupada setiap jenis lapis dalam persen dari ukuran batu rerata disetiap lapis.Persamaan (4.37) menentukan berat butir batu pelindung dengan ukuran yang hampir seragam,untuk batu dengan ukuran yang tidak seragam (graded riprap), Hudson dan Jekson 1962 (dalamSPM, 1984) telah memodifikasi persamaan tersebut menjadi ;

Beberapa notasi dari persamaan tersebut sama dengan persamaan (4.37). W50 adalah berat dari 50% ukuran buir batu dan KRR adalah koefisien stabilitas untuk gadred riprap yang serupa dengan KD seperti diberikan dalam tabel 4.1 nilai tersebut adalah untuk kerusakan sebesar 5 %.Gradred riprap biaasanya lebih banyak digunakan untuk refetmen dari pada untuk pemecah gelombang atau Jetty batasan pemakaian gradred riprap adalah tinggi gelombang rencana kurang dari 1,5 m, biasanya digunakan batu dengan ukuran seragam seperti diberikan oleh persamaan (4.37).

4.12 Dimensi Pemecahan Gelombang Sisi MiringElevasi puncak pemecahan gelombang tumpukan lampu batu tergantung pada limpasan (overtopping) yang diijinkan air yang melimpas pemecah gelombang akan menganggu ketenangan dikolam pelabuhan. Elevasi puncak dihitung berdasarkan kenaikan (runup gelombang yang tergangu pada karakteristik gelombang, bangunan porositas dan kekasaran lapis pelindung.Lebar puncak juga tergantung pada limpasan yang diinginkan, lebar puncak minimum adalah samadengan lebar dari tiga butir batu pelindung yang disusun berdampingan (n=3) untuk bangunan tampa terjadi limpasan lebar puncak pemecah gelombang lebih kecil. Selain batasan tersebut, lebar punccak harus cukup lebar uuntuk keprluan operasi peralatan pada waktu pelaksanaan dan perawatan. Lebar puncak pemecah gelombang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Dengan ;B= Lebar puncak n= jumlah butir batu 3Ko=Koefisien lapisan tabel 4.2W=Berat butir baru pelindungr=Berat jenis batu pelindungKadang-kadang dipuncak pemecah gelombang tumpukan batu dibuat dinding dan lapis beton yang dicor ditempat. Lapis beton ini mempunyai 3 fungsi yaitu ;1. Memperkuat puncak bangunan/bangunan gelombang2. Menambah tinggi puncak bangunan3. Sebagai jalan untuk perawatanTebal lapis pelindung dab jumlah butir batu tipa satu luasan diberikan oleh rumus sebagai berikut:

Dengan :t= lebar puncakn=Jumlah butir batu, minimum 3Ko=Koefisien butir batu pelindungr= Berat jenis batu pelindung

Batu PelindungNPenempatanKoefisien lapis (Ko)Prioritas %

Batu Alam (halus)2Random (Acak)1,0238

Batu Alam (kasar)2Random (Acak)1,1537

Batu Alam (kasar)>3Random (Acak)1,1040

Kubus2Random (Acak)1,1047

Tetrapod2Random (Acak)1,0450

Quadripod2Random (Acak)0,9549

Hexapod2Random (Acak)1,1547

Tribard2Random (Acak)1,0254

Dolos2Random (Acak)1,0063

Tribard1seragam1,1347

Batu AlamRandom (Acak)37

4.13 Runup GelombangPada waktu gelombang menghantam suatu bangunan gelombang tersebut akan naik (runup) pada permukaan bangunan

RHOMuka air rencana ds

Elevasi (tinggi) bangunan yang direncanakan tergantung pada runup dan limpasan yang diijinkan. Runup tergantung pada bentuk dan kekerasan bangunan, kedalaman air pada kaki bangunan, kemiringan dasar laut di depan bangunan dan karakteristik gelombang, karena banyaknya variabel yang berpengaruh, maka besar runup sangat sulit ditentukan secara analitis.Beberapa penelitian tentang runup gelombang telah dilakukan di laboratorium. Hasil penelitian tersebut berupa grafik-grafik yang dapat digunakan untuk menentukan tinggi runup. (gambar 4.18) adalah hasil percobaan di laboratorium yang dilakukan oleh Irribaren untuk menentukan besar runup gelombang pada bangunan dengan permukaan miring untuk berbagai material, sebagai fungsi bilangan Irribaren untuk berbagai jenis lapis lindung yang mempunyai bentuk berikut ;

Dimana :Ir=Bilangan Irraberen =sudut kemiringan sisi pemecah gelombangH=Tinggi gelombang dilokasi bangunanLo=Panjang gelombang di laut dalamGrafik tersebut juga dapat digunakan sebagai fondasi dan pelindung kaki bangunan pantai. Sebagai fondasi, bangunan pantai dari blok beton, koison atau buis beton ditempatkan diatas tumpukan batu, sedangkan tumpukan batu sebagai pelindung kski ditempatkan didepan bangunan yang berfunsi melindungi tanah fondasi terhadap gerusan akibat gelombang. Stabilitas bangunan tergantung pada kemampuan fondasi terhadap erosi yang ditimbulkan oleh serangan gelombang-gelombang besar. Gelombang rencana untuk menghitung berat batu pondasi dan pelindung kaki sama dengan yang digunakan untuk perencanaan bangunannya.Berat butir batu untuk pondasi dan pelindung kaki bangunan diberikan oleh persamaan sebagai berikut ;

Dimana :W=Berat rerata butir batu (tona)r=Berat Jenis Batu (ton/m3)H=Tinggi Gelombang Rerata (m)Cr=Perbandingan bj. Batu dan bj, air laut =r/=Berat jenis air laut (1.025-1.30) ton/m3Ns=Angka stabilitas rencana untuk pelindung kaki bangunanGelombang dan arus yang menyerap bangunan pantai dapat menyebabkan terjadinya erosi pada tanah pondasi didepan kaki bangunan untuk itu perlu diberikan perlingdungan pada bagian tersebut berupa tumpukan batu. Berat butir batu pelindung kaki tersebut dapat dihitung dengan mengunakan persamaan diatas.NoRelativeShallow WaterTransitionalDeep Water

1Dept

2Wave profil

3Wave Velocity

4Wave legth

5Group Velocity

6Water Partikel Velocitya.Horisontalb.Vertikal

7Water Partikel Acelererationa.Horisontalb.Vertikal

DAFTAR PUSTAKABambang Triatmojo, 1996, Pelabuhan, Beta Offset, Yogyakarta;Nuriono, 1992, dasar-dasar Perencanaan Bangunan Pantai Vol.2, laboratorium;Hidraulika dan Hidrologi, PAU-TT-UGM, yogyakarta;Bambang Triatmojo, 1996,Metode Numeric, Beta Offset, Yogyakarta;Bambang Triatmojo, 1996,Teknik Pantai, Beta Offset, Yogyakarta;Tugas besar Pantai, 2001-2003, USB YPKP. Bandung.