UJI MODEL FISIK PEMECAH GELOMBANG TIPE TIANG PANCANG BERTIRAI

(1)

UJI MODEL FISIK PEMECAH

GELOMBANG TIPE TIANG PANCANG

BERTIRAI

LAPORAN TUGAS AKHIR

Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Oleh

RUSLI ZULFIKAR

155 05 017

Program Studi Teknik Kelautan

Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

(2)

Uji Fisik Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang i

ABSTRAK

Pemecah gelombang adalah struktur yang berfungsi sebagai pelindung wilayah pantai dan atau aktivitas di sepanjang garis pantai dari gaya gelombang. Karena fungsinya tersebut diperlukan pengetahuan mengenai jenis pemecah gelombang yang effektif.

Pemecah gelombang pada umumnya dibangun dari material batu atau beton dan secara konvensional dasar struktur pemecah gelombang bertumpu di tanah. Pemecah gelombang Terapung, meskipun memerlukan jangkar ke tanah, berlawanan dengan konsep konvensional karena tidak menjejak tanah secara langsung.

Pemecah gelombang bekerja dengan cara menyerap dan memantulkan sebagian dari gaya gelombang. Pemecah gelombang tipe tiang pancang pada khususnya cocok dibangun di daerah yang memiliki perairan dalam.

Pada Tugas Akhir ini dilakukan Uji Model Fisik dan analisa data-data dari hasil pengujian di laboratorium untuk Pemecah gelombang tipe tiang pancang bertirai. Pengujian dilakukan untuk variasi draft pemecah gelombang dan kondisi lingkungan, yaitu tinggi dan perioda gelombang serta kedalaman perairan. Analisa data berupa grafik non-dimensional yang dihasilkan dapat menjadi bahan referensi bagi pihak yang akan merencanakan penerapan Breakeater tipe tiang pancang, bisa juga untuk bahan studi dan memungkinkan sebagai referensi untuk penelitian selanjutnya.

(3)

Lembar Pengesahan

Tugas Akhir Sarjana

UJI MODEL FISIK PEMECAH GELOMBANG

TIPE TIANG PANCANG BERTIRAI

Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan

sebelumnya baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang

lain, baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya.

Bandung, Februari 2010

Penulis,

Rusli Zulfikar

NIM 15505017

Bandung, Februari 2010

Pembimbing

Harman Ajiwibowo, Ph. D

NIP 131 875 033

Mengetahui:

Program Studi Teknik Kelautan

Ketua,

Dr. Ir Muslim Muin, MSOE

NIP 131 570 005

(4)

PROGRAM STUDI TEKNIK KELAUTAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

TUGAS AKHIR

Diberikan kepada,

Nama

: Rusli Zulfikar

NIM

: 15505017

Judul Tugas Akhir adalah “UJI MODEL FISIK PEMECAH GELOMBANG TIPE TIANG PANCANG BERTIRAI”, dengan isi Tugas Akhir sebagai berikut :

Bab I

Pendahuluan

Bab II

Studi Literatur

Bab III

Deskripsi Pekerjaan

Bab IV

Metodologi Penelitian

Bab V

Pengambilan Data Laboratorium

Bab VI

Analisa Data

Bab VI I

Kesimpulan

Tugas Akhir ini dibuat rangkap 6 (enam) :

1. Untuk Mahasiswa

( 1 buah )

2. Untuk Pembimbing Tugas Akhir

( 1 buah )

3. Untuk Penguji Sidang Tugas Akhir

( 2 buah )

4. Untuk Tata Usaha Program Studi Teknik Kelautan

( 1 buah )

5. Untuk Perpustakaan

( 1 buah )

Bandung, Februari 2010

Menyetujui,

Koordinator,

Pembimbing,

Krisnaldi Idris, Ph.D

Harman Ajiwibowo, Ph. D

NIP. 131 570 002

NIP. 131 875 033

(5)

Uji Model Fisik Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai

DAFTAR ISI

Halaman:

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1-1

1.2 Tujuan

1-2

1.3 Lingkup Pekerjaan

1-2

1.4 Sistematika Penulisan

1-3

BAB 2

STUDI LITERATUR 1

2.1 Model Uji Fisik

2-1

2.1.1 Prinsip Pemodelan Fisik

2-1

2.1.2 Tujuan Pemodelan Fisik

2-2

2.1.3 Keuntungan dari Model Fisik

2-3

2.1.4 Kerugian dari Model Fisik

2-3

2.2 Analisa Dimensi

2-4

2.3 Penskalaan

2-8

2.3.1 Skala Model

2-8

2.3.2 Menentukan Skala Model

2-9

2.3.3 Model Terdistorsi

2-14

BAB 3

DESKRIPSI PEKERJAAN

3.1 Gambaran Umum Pekerjaan

3-1

3.1.1 Lokasi dan Alat

3-1

3.1.2 Sensor Kalibrasi

3-5

3.1.3 Suplai Elektrik

3-6

(6)

3.2 Deskripsi Umum Model

3-8

3.2.1 Prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai 3-8

3.2.2 Keadaan Lingkungan

3-11

3.2.3 Material

3-12

BAB 4

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Kalibrasi

4-1

4.2 Zero Up Crossing

4-7

4.4 Koefisien Transmisi

4-11

4.5 Skala

4-11

4.6 Model

4-12

BAB 5

PENGAMBILAN DATA LABORATORIUM

5.1 Penamaan kode Run

5-1

5.2 Uji Sensitivitas

5-2

5.3 Data Percobaan Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

Bertirai

5-7

BAB 6

ANALISA DATA

6.1 Analisa data untuk model Pemecah Gelombang Tipe Tiang

Pancang Bertirai

6-1

6.2 Hubungan Bilangan Tak Berdimensi dengan Pemecah

Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai

6-13

BAB 7

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

7-1

(7)

DAFTAR GAMBAR

Halaman:

Gambar 2. 1 Variabel tak berdimensi A dan B dari hasil eksperimen, dan grafik ini

berlaku untuk seluruh sistem satuan. 2-7

Gambar 3. 1 Laboratorium Gelombang Teknik Kelautan. 3-1

Gambar 3. 2 Pembangkit gelombang tipe piston. 3-2

Gambar 3. 3 Saluran gelombang. 3-3

Gambar 3. 4 Probe. 3-3

Gambar 3. 5 Panel kontrol probe. 3-4

Gambar 3. 6 Program probe. 3-4

Gambar 3. 7 Automatic rising / falling apparatus. 3-5

Gambar 3. 8 Tombol pengontrol naik turun probe pada automatic rising. 3-5 Gambar 3. 9 Supplai elektrik (a) inverter (b) panel listrik. 3-6

Gambar 3. 10 Tombol RUN and STOP pada Inverter. 3-7

Gambar 3. 11 Tampak depan prototipe Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

Bertirai. 3-9

Gambar 3. 12 Tampak atas prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

Bertirai 3-10

Gambar 3. 13 Potongan prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai. 3-11

Gambar 4. 1 Trend line untuk probe 1. 4-4

Gambar 4. 2 Elevasi muka air pada probe 1 4-7

Gambar 4. 3 Zero mean elevasi muka air pada probe 1. 4-9 Gambar 4. 4 Gelombang pada zero mean evasi muka air pada probe 1. 4-9 Gambar 4. 5 Elevasi muka air pada probe 1, satu gelombang (antara tanda “X”) 4-10 Gambar 4. 6 Gambar isometrik model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang . 4-17 Gambar 4. 7 Tampak atas model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang. 4-17 Gambar 4. 8 Tampak samping model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang. 4-18 Gambar 4. 9 Tampak depan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang. 4-18 Gambar 4. 10 Foto tampak depan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang. 4-19 Gambar 4. 11 Foto tampak atas model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang. 4-19 Gambar 4. 12 Foto tampak samping model Pemecah Gelombang Tipe Tiang

Pancang. 4-20

(8)

Gambar 4. 14 Mengganti draft model ;

(a) sebelum pedal diputar, (b) setelah pedal diputar 4-22 Gambar 5. 1 Run sensitivitas pada kedalaman h = 70 cm. 5-5 Gambar 5. 2 Run sensitivitas pada kedalaman h = 50 cm. 5-7 Gambar 5. 3 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai. 5-10 Gambar 5. 4 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai. 5-13 Gambar 5. 5 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai. 5-16 Gambar 5. 6 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai. 5-19 Gambar 5. 7 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai. 5-22 Gambar 6. 1 Pemasangan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang. 6-1 Gambar 6. 2 Elevasi muka air yang terekam dari probe 1 untuk waktu 0 - 80 s. 6-2 Gambar 6. 3 Elevasi muka air yang terekam dari probe 1 untuk waktu 0 - 7 s. 6-2 Gambar 6. 4 Data dari probe 4 untuk waktu 0 - 80 s. 6-3 Gambar 6. 5 Data dari probe 4 untuk waktu 10 - 20 s. 6-4 Gambar 6. 6 Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

Bertirai (T=1.9s), periode prototip = 7s 6-7

Gambar 6. 7 Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

Bertirai (T=1 s), periode prototip = 4s 6-8

Bertirai (untuk h=50 cm). 6-8

Bertirai 6-9

Bertirai (T=1 s), periode prototip = 4s 6-11

Bertirai 6-12

Gambar 6.16 Hubungan antara bilangan S/Hi tak berdimensi dengan

Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang. 6-19

Gambar 6.17 Hubungan antara bilangan h/Hi tak berdimensi dengan

Gambar 6.18 Hubungan antara bilangan tak berdimensi dengan Pemecah

gelombang Tipe Tiang Pancang. Nilai pada axis-x adalah parameter

(9)

Gambar 6.19 Hubungan antara bilangan Hi/(gT^2) tak berdimensi dengan

Gambar 6.20 Hubungan antara bilangan h/(gT^2) tak berdimensi dengan

Gambar 6.21 Hubungan antara bilangan S/(gT^2) tak berdimensi dengan

Gambar 6.22 Hubungan antara bilangan P/(gT^2) tak berdimensi dengan

Gambar 6.23 Hubungan antara bilangan D/(gT^2) tak berdimensi dengan

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman: Tabel 2. 1 Contoh Variabel (Douglas et al.,1986; Julien,1995). 2-5 Tabel 2. 2 Skala model berdasar kriteria yang dipakai. 2-12 Tabel 2. 3 Perbandingan Skala Model Antara Model Terdistorsi dan Tak Terdistorsi. 2-15 Tabel 3. 1 Dimensi prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang 3-8 Tabel 3. 2 Keadaan Lingkungan untuk percobaan Pemecah Gelombang

Tipe Tiang Pancang Bertirai. 3-11

Tabel 4. 1 Data kalibrasi 0 cm 4-2

Tabel 4. 2 Rata-rata nilai pada probe dari data kalibrasi 0cm 4-2

Tabel 4. 3 Data Kalibrasi 10 cm 4-3

Tabel 4. 4 Rata-rata nilai pada probe dari data kalibrasi 10cm 4-3

Tabel 4. 5 Contoh Elevasi Muka Air 4-6

Tabel 4. 6 Zero Mean elevasi muka air. 4-8

Tabel 4. 7 H and T pada Probe 1 4-10

Tabel 4. 8 Skala Kondisi Perairan 4-12

Tabel 4. 9 Ketinggian tirai pada model tiap kedalaman perairan. 4-19

Tabel 5. 1 Kode Percobaan 5-2

Tabel 5. 2 Run data sensitivitas h=70cm (Gambar 5.1) 5-4 Tabel 5. 3 Run data sensitivitas h=50cm (Gambar 5.2) 5-6 Tabel 5. 4 Data percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

Bertirai pada Probe 1 (Gambar 5.3) 5-8

Tabel 5. 5 Data percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

(11)

Tabel 6. 1 Pengambilan data manual. 6-3

Tabel 6. 2 Perhitungan KT dan S/H untuk model. 6-5

Tabel 6. 3 Parameter pemecah gelombang. 6-13