BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

(1)

Laporan Tugas Akhir

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan BAB VII

PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

7.1 UMUM

Dari pemilihan alternative bangunan pantai yang telah dibahas pada bab sebelumnya bangunan pengaman yang dipilih untuk mengatasi abrasi di jalur Mundu-Balongan adalah revetment. Revetment yang dapat melindungi pantai dari serangan gelombang dan erosi.

7.2 PERHITUNGAN GELOMBANG RENCANA DAN GELOMBANG PECAH Perhitungan keofisien shoaling dan koefisien refraksi

Suatu deret gelombang merambat dari laut dalam menuju pantai yang mempunyai kontur dasar laut sejajar dalam arah utara di laut dalam.

Tinggi gelombang dengan periode ulang 25 tahun = 4m Periode gelomabng 10.04 detik

Arah datang gelombang dari TImur (α50)

Kemiringan (m) = 0.0283

Menetukan tinggi dan sudut datang gelombang pada kedalaman 4m Lo = 1.56T2 = 1.56 x 10,042 = 157.25 m 02544 . 0 25 . 157 4 66 , 15 04 . 10 25 , 157 0 = = = = = L d T L C o o

dari tabel L-1 diperoleh

m L Ks n L d 183 . 61 056262 . 0 4 17 . 1 96141 . 0 056262 . 0 = = = = = d m C 6.09 / 04 . 10 183 . 61 ₌ =

(2)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

64 . 0 41 . 0 33 . 17 cos 50 cos cos cos 33 . 17 298 . 0 50 sin 66 . 15 09 . 6 sin sin 0 0 0 = = = = = → = = = α α α α α Kr C C

Tinggi gelombang rencana H berdasarkan perhitungan shoaling dan refraksi H = Ks x Kr x Ho = 1.17 x 0.64 x 4 =3 m

Perhitungan Tinggi dan gelombang pecah Ho’ = Kr x Ho = 0.82 x 4 =3.28 m 0033 . 0 04 . 10 81 . 9 28 . 3 2 2 ' = × = gT H_o

dari gambar 2.15 diperoleh

(

)

m d d e e b e e a gT aHb b H d m H H H b b m m b b b b 33 . 4 )) 04 . 10 * 81 . 9 /( 94 . 3 * 196 . 18 ( 9847 . 0 1 94 . 3 9847 . 0 ) 1 ( 56 . 1 ) 1 ( 56 . 1 75 . 43 ) 1 ( 75 , 43 1 75 , 43 ) / ( 1 94 . 3 2 . 1 2 0283 . 0 * 19 * 19 0283 . 0 * 19 19 2 ' 0 = − = = + = + = = − = − = − = = = − − − −

Elevasi Muka Air Rencana HHWL= +1.09

DWL = HHWL + Sw +∆h+SLR

Dimana

DWL : elevasi muka air rencana Sw : wave set-up

(3)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan • Wind set-up 615 . 0 94 . 3 04 . 10 81 . 9 94 . 3 82 . 2 1 19 . 0 82 . 2 1 19 . 0 2 2 = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ × − = ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × − = W W b b W S S H T g H S • Wind Set up

Kecepatan angin periode 100 tahun adalah 6.8 m dengan panjang fetch efetif dari arah barat (α = 50o) adalah 399.156 km diperoleh UA= 24 m/d,

maka besar Wind set up adalah

m h gd V Fc h Lo d km F F d m U V d m U U U y y A 13 . 0 50 81 . 9 2 4 . 13 10 5 . 3 305770 2 625 . 78 25 . 157 2 1 2 1 adalah dalam dilaut gelombang panjang dengan air kedalaman an Perbanding 77 . 305 50 sin 156 . 399 sin / 4 . 13 50 sin 5 . 17 sin / 5 . 17 71 . 0 2 6 2 23 . 1 = ∆ × × × × = = ∆ = ⇒ = = = = = = = = ⇒ = − α α DWL = 1.0995+ 0.615+ 0.15 +0.2 DWL = +1.99 m≈+2m. 7.3 Perencanaan revetment

Dinding pantai atau revetment adalah bangunan yang memisahkan daratan dan perairan pantai, yang berfungsi sebagai pelindung pantai terhadap erosi dan lintasan gelombang (overtopping). Permukaan dapat berbentuk sisi tegak, miring, lengkung dan bertangga.

Dalam perencanan bangunan pelindung pantai digunakan revetment. Revetmen dipilih karena perairan lokasi perencanaan reletif dangkal selain itu tekanan yang ditimbulkan oleh revetment relative kecil sehingga dapat dibangun di lokasi perencanaan yang mempunyai daya dukung tanah yang lunak. Revetmen juga mempunyai kelebihan yaitu dapat menyerap dan menghancurkan energi gelombang dengan baik.

(4)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan Elevasi dasar revetment direncanakan +0,00 dari dasar laut DWL = MHWS + Sw +SLR =+2 m ds = +2-0 m = +2 m 002 . 0 04 . 10 81 . 9 2 2 2 = _× = gT d_s

dari gambar 2.17 diperoleh

m H d H b s b 745 . 1 79 . 1 975 . 0 975 . 0 = × = =

Tinggi gelombang berdasarkan koefisien shoaling dan refraksi =3 m Tinggi gelombang rencana = HD = 1.75 m

Elevasi mercu = DWL + Run-up + F Dimana :

DWL : elevasi muka air rencana

Ru : Run-up yang merupakan fungsi dari bilangan irrebaren (Ir), dilihat pada

gambar 2.21

F : Tinggi jagaan, direncanakan = 0.5m

(

1.75157.25

)

4,74 2 / 1 5 . 0 5 . 0 0 = = ⇒ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = r r I L H tg I θ

dari grafik 2.21 diperoleh 8 . 0 = H R_u Ru =- 0.8 x 1.75 = 1.4

Elevasi mercu = DWL + Run-up + F Elevasi mercu = 2 + 1.4 + 0.5

= +3.9 m

 Analisis Perencanaan Bangunan revetmen 1. Lapis pelidung luar (armour stone)

• Berat butirbatu pelindung dengan menngunakan rumus Hudson (“Teknik Pantai”,1999, Bambang Triamojo)

(5)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

θ γ γ γ cot 1 3 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − = a r D r K H W ton W 0.390 2 1 03 . 1 4 . 2 7 75 . 1 4 . 2 3 3 = × ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ₋ × × =

• Tebal lapis pelindung

m W nk t r 135 . 1 4 . 2 390 . 0 04 . 1 2 3 1 3 1 = ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ × × = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = _∆ γ

2. Lapis pelidung ke dua (secondary stone) • Berat butir kg ton W 39 039 . 0 10 390 . 0 10 = = =

• Tebal lapis pelindung

m W nk t r 527 . 0 4 . 2 039 . 0 04 . 1 2 3 1 3 1 = ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ × × = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = _∆ γ

3. Lapis core Layer • Berat butir kg ton W 95 . 1 00195 . 0 200 39 . 0 200 = = = m W nk t r 194 . 0 4 . 2 00195 . 0 04 . 1 2 3 1 3 1 = ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ × × = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = _∆ γ

4. Berm kaki revetment

Direncanakan tinggi pelindung kaki bangunan (t) = 0.5 d1 = ds-t =1..5 m

ds = 2 m

d1/ds = 0.75 dari gambar 2.43 di peroleh Ns3 =225

• Berat butir ton S N H W r s r ₀_.₀₁₇₄ 1 03 . 1 65 . 2 225 75 . 1 65 . 2 ) 1 ( 3 3 3 3 3 = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ₋ × = − = γ

(6)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan B = 3H = 3 x 1.75 = 5.25 m

 Lebar puncak pemecah revetmen m W nk B r 7 . 1 4 . 2 39 . 0 04 . 1 3 3 1 3 1 = ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ × × = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = _∆ γ

Jumlah lapis pelindung tiap satuan luas (10 m2) 3 2 100 1 _⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ − = _∆ r W P Ank N γ

[

]

3 4 . 2 39 . 0 5 . 0 1 04 . 1 2 10 3 2 = ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ − × × = N

Berdasarkan hubungan antara volume dan berat suatu benda maka volume tetrapod : Berat = V γc 3 1625 . 0 4 . 2 39 . 0 4 . 2 m berat V = = = Volume = 0,28 H3 H = 0.834 m

Ukuran cetakkan tetrapod dari masing-masing berat butir tetrapod berdasarkan pada ukuran yang tercantum pada SPM vol II 1984 hal. 7-218 disajikan pada gambar 7.1.

(7)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan Gambar 7.1 Dimensi tetrapod Dimana:

Tabel 7.1 dimensi tetrapod berdasarkan berat butir tetrapod

Dimensi tetrapod W = 390 kg Tinggi tetrapod H = 0.834m A 0.252 B 0.126 C 0.398 D 0.392 E 0.196 F 0.537 G 0.209 H 0.834 I 0.505 J 0.253 K 0.91 L 1.002

7.4 Perhitungan penurunan “Setlement”

Gambar 7.3 Diagram tegangan revetmen Dari data-data lapangan diketahui

γsat = berat volime tanah basah = 1.747 ton/m3

γ’ = γsat – γw = 1.747- 1 = 0.747 ton/m3

Cc = koefisien gradasi = 0.332 Gs = berat jenis tanah = 2.677 H = tebal segmen tanah = 2.00 m z = H/2 = 2/2 =1 m P1 P2 0.85 7,4 h2 = 0.2 h2= 2 DWL = +2 + 0.608 Tetrapod (γ) = 2.4t/m2 Batu pecah (γ) = 2.65t/m2 2 P3 Sand nour (γ) = 1.747 t/m2 h4= 0.608

(8)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan S = derajat kejenuhan = 1

w = kadar air = 40.11%

Tegangan kontak pada alas bangunan groin adalah

q =

(

)

3 batu beton timb γ γ γ + + h = 2.28* 2 = 4.56 t/m2 a/z = 7.4/1 = 7.4 b/z = 0.85/1 = 0.85

dari gambar 2.44 didapat I = 0.485

tambahan tegangan satu sisi bangunan ₁ _. ₄_.₅₆ ₀_.₄₈₅ ₂_.₂₁ _/ 2 m t I q p = = × = ∆

tambahan tegangan ke dua sisi bangunan ∆p=2×∆p1= 2 x 2.21 = 4.42t/m2 Tegangan efektif awal

P1 = (γtetra -1)x h2 = (2.4-1) x 2 = 2.8 t/m2 P2 = (γbatu -1)x h3 = (2.65-1) x 0.2 = 0.33 t/m2 P3= (γsand ) x h4 = 1.747 x 0.608 = 1.602 t/m2 P total = (P1 +P2 +P3 –P4) = 2.528t/m2 angka pori e=Gs×w/S= 2.677 x 0.4011/1 =1.073 Penurunan konsolidasi: mm m S S P p P e H Cc S c c tot tot c 143 143 . 0 528 . 2 96 . 3 528 . 2 log 074 . 1 2 332 . 0 log = = + = ∆ + =

Untuk menghitung penurunan tanah terhadap waktu, dihitung dengan rumus CV

H TV t = * 2/ dimana :

t = lama (waktu) terjadinya penurunan, tahun, bulan, dan lain-lain TV = time factor

H = tebal lapisan tanah = 20 m CV = koefisien konsolidasi (cm2/det) Derajat konsolidasi

Dari hasil hitungan, penurunan tanah (settlement) terjadi sebesar 30.5 cm. Koefisien konsolidasi (CV) adalah = 3.704*10-4

(9)

Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan det 55 . 86393088 10 * 704 . 3 2000 * 008 . 0 4 2 = = ₋ t t t = 2.73 tahun

(10)