BAB 4
ANALISA BEBAN PADA DERMAGA 4.1. Dasar Teori Pembebanan
Dermaga yang telah direncanakan bentuk dan jenisnya, harus ditentukan disain detailnya yang direncanakan dapat melayani beban-beban yang bekerja. Maka itu dilakukan dua macam analisa yaitu analisa gaya dan pembebanan serta analisa struktur dan detail perencanaan. Pembagiannya adalah sebagai berikut :
a. Analisa pembebanan vertikal b. Analisa gaya gelombang dan arus c. Analisa gaya gempa
d. Analisa gayaberthingdanmooring e. Analisa struktur dan detail perencanaan
4.1.1. Pembebanan Vertikal 1. Beban Mati
Beban mati merupakan beban yang dihasilkan oleh berat struktur itu sendiri yang terdiri dari pelat, balok,pilecap dan tiang pancang. Perhitungan beban ini tergantung dari dimensi struktur dan material penyusun struktur tersebut. Material penyusun struktur dermaga terdiri dari baja dengan ρbaja= 7850 kg/m3 dan beton dengan ρbeton= 2400 kg/m3.
2. Beban Hidup
Beban hidup yang diperhitungkan pada dermaga utama adalah beban hidup merata, beban petikemas, dan bebanmobile crane.
4.1.2. Pembebanan Horizontal 1. Beban Gelombang
Dalam perhitungan gaya gelombang pada tiang vertikal dengan kondisi berjalan digunakan persamaan Morrison. Total gaya gelombang yang terjadi pada struktur tiang dapat dilihat pada persamaan dibawah (Sumber : Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists, 1991).
Diperoleh dari :
F = ρ C D u|u|∆s (4.2)
F = ρ C A u ∆s (4.3)
u =Hgk2ω cosh k(h + z)sinh kh cos(kx − ωt) u =Hgk2 cosh k(h + z)sinh kh sin(kx − ωt) Dimana :
F = gaya gelombang total (kN) FD = gaya drag (kN)
FM = gaya inersia (kN)
= berat jenis air laut = 1.025 ton/m3 g = gravitas bumi = 9.8 m/s2
h = tinggi muka air (m). k = bilangan gelombang.
D = diameter tiang pancang dermaga (m).
H = tinggi gelombang, diambil dengan perioda 100 tahun (m). CD = koefisien drag.
CM = koefisien inersia.
= frekuensi gelombang (Hz). t = waktu (detik).
s = panjang segmen tinjauan gaya (m). 2. Beban Arus
Perhitungan beban akibat arus yang bekerja pada tiang pancang dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut.
F = C ρAU (4.4)
Dimana :
U = kecepatan arus (m/s). CD = koefisien drag.
3. Beban Gempa
Beban gempa dihitung berdasarkan lokasi, beban mati, perioda natural struktur, keadaan tanah dan jumlah join yang terkena gaya gempa. Peta pembagian daerah gempa di Indonesia dapat dilihat padaGambar 4.1.
Gambar 4. 1Pembagian daerah gempa di Indonesia. (Sumber : SNI 03 - 1729). Daerah dari perencanaan dermaga di Benoa, Provinsi Bali ini merupakan wilayah gempa 5. Berdasarkan peraturan dari SNI untuk wilayah gempa 5, maka grafik respon spektrum gempa dari lokasi ini dapat dilihat padaGambar 4.2.
Salah satu cara klasifikasi tanah berdasarkan peraturan SNI tanah dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4. 1Klasifikasi Tanah untuk Perhitungan Beban Gempa Jenis Tanah Nilai NSPT
Tanah Keras N ≥ 50 Tanah Sedang 15 ≤ N < 50 Tanah Lunak N < 15
(Sumber : SNI 1726-2002)
4. BebanBerthingdan PemilihanFender
Untuk menentukan jenis dermaga dan mendesain struktur dermaga, maka diperlukan data-data tumbukan kapal (berthing) dan gaya reaksi dari fender yang digunakan. Analisa dilakukan terhadap kapal terbesar yang akan dilayani dermaga.
a. BebanBerthing
Gaya berthing adalah gaya yang diterima dermaga saat kapal sedang bersandar pada dermaga. Gaya benturan diterima dermaga dan energinya diserap oleh fender pada dermaga. Besar energi tersebut dapat dihitung sesuai dengan persamaan berikut :
E = C C C C (4.5)
Dimana :
E = energiberthing(kN.m) MD =displacementdari kapal (ton)
V = kecepatan kapal saat membentur dermaga (m/s) CM = koefisien masa semu
CE = koefisien eksentrisitas CS = koefisiensoftness
CC = koefisien konfigurasi penambatan
Koefisien Masa Hidrodinamik (CM)
Koefisien massa hidrodinamik adalah koefisien yang mempengaruhi pergerakan air di sekitar kapal (Vasco Costa Method).
B D
CM 12 (4.6)
Dimana :
B = lebar kapal (m)
Koefisien Eksentrisitas (CE)
Koefisien eksentrisitas adalah koefisien yang mereduksi energi yang disalurkan ke fender. 2 2 2 2 2 cos R K R K CE (4.7)
Dengan K adalah jari-jari girasi dari kapal, yang dihitung dari persamaan:
CB
LOA K 0,19 0,11 (4.8) OA L B Tanr 25 , 0 5 , 0 → OA L B r 25 , 0 5 , 0 arctan (4.9) r L R OA cos 25 , 0 (4.10) b r 90 (4.11) Dimana : CB = block coefficient.LOA = panjang total kapal dari haluan hingga buritan. LBP = panjang kapal sepanjang lunas kapal (m).
γ = sudut yang dibentuk vektor kecepatan dari kapal terhadap garis yang menghubungkan pusat massa kapal dengan titik tumbuk kapal.
R = jarak antara pusat massa kapal dengan titik bentur kapal. αb = sudut antara badan kapal dengan muka dermaga.
KoefisienSoftness(CS)
Koefisien softness merupakan koefisien yang mempengaruhi energi bentur yang diserap oleh lambung kapal. Nilai koefisien softness diambil sebesar 1 (OCDI).
Koefisien Konfigurasi Penambatan (CC)
Koefisien konfigurasi penambatan merupakan koefisien yang diambil dari efek massa air yang terperangkap antara lambung kapal dan sisi dermaga. Nilai koefisien konfigurasi penambatan bergantung pada jenis struktur derrnaga. Visualisasi pada saat berthingdapat dilihat padaGambar 4.3danGambar 4.4.
Gambar 4. 3Dimensi kapal.
Gambar 4. 4Kondisiberthingkapal. b. PemilihanFender
Fender merupakan alat penyangga yang berfungsi sebagai sistem penyerap energi yang diakibatkan benturan kapal yang akan berlayar dan berlabuh dari dan menuju dermaga. Perputaran kapal, angin, arus, kapal tunda dan tekanan air dapat mempengaruhi besar kecilnya reaksi pada fender yang tergantung pada arah dan lokasi titik temu antara kapal dengan dermaga.
Sesuai dengan fungsinyafenderdapat digolongkan kedalam dua kelompok yaitu :
Fender pelindung, berfungsi sebagai bantalan penyerap energi tekan yang terjadi saat benturan kapal dengan dermaga
Fender tekan, merupakan fender yang didesain secara khusus untuk menyerap energi benturan (tekan) yang terjadi saat kapal melakukan manuver untuk berlabuh. Perencanaanfenderini dilakukan dengan kekuatan lebih daripadafender pelindung, karena kemungkinan benturan yang lebih keras akan terjadi pada saat manuver kapal.
Penentuan jarak maksimum antar fender direncanakan dengan mengacu pada persamaan berikut (Fentek Marine Fendering System) :
S ≤ 2 ∗ R − (R − P + δ + C) (4.12)
Dimana :
S = jarak antarfender
RB = radiusbowkapal= + = 55.12 m
PU = proyeksifenderyang terdiri dari rubber, panel dan lainnya (m). δ = defleksifender= 0.45 * Pu (m).
C = Ruang kebebasan, nilai C biasanya digunakan antara 5-15 % dari Pu
Selain itu pada saat pemilihan fender juga perlu diperhatikanhull pressure (tekanan lambung). Tekanan lambung izin dapat dilihat padaTabel 4.2dan proyeksi dari panel dapat dilihat padaGambar 4.5.
Tabel 4. 2Tekanan Lambung Izin
(Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Hull Presuredihitung dengan menggunakan rumus :
P = ∑∗ ≤ P (4.13)
Dimana :
P = tekanan lambung ( kN/m2). ∑R = total reaksifender(N). W = lebar panel (m). H = tinggi panel (m).
Pp = tekanan lambung izin (kN/m2). 5. BebanMooringdan PemilihanBollard
Mooring merupakan sistem penambatan kapal dengan tali atau kabel yang diikatkan pada bollard. Pengikatan kapal dengan sistem mooring ini bertujuan mencegah gerakan-gerakan pada kapal yang berlebihan karena gerakan kapal ini sangat berbahaya dan dapat menimbulkan benturan maupun gesekan yang cukup besar. Gaya mooring adalah gaya reaksi dari kapal yang bertambat. Pada prinsipnya gaya mooring merupakan gaya-gaya horisontal yang disebabkan oleh angin dan arus. Sistem mooring ini dianalisa agar mampu mengatasi gaya-gaya akibat kombinasi angin dan arus. Ilustrasi dari bebanmooringdapat dilihat padaGambar 4.6-4.8.
Gambar 4. 6Ilustrasi ukuran kapal.
Gambar 4. 7Ilustrasi gayamooring(tampak atas).
a. BebanMooringakibat Angin
Angin yang berhembus ke arah kapal yang sedang bersandar akan menyebabkan gerakan kapal yang menimbulkan gayamooring. Besarnya gayamooringakibat angin dihitung dengan persamaan dibawah ini.
Arah transversal
F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 (4.14)
Arah longitudinal
F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 (4.15)
Dimana :
FWT = gaya akibat angin arah transversal (ton). FWL = gaya akibat angin arah longitudinal (ton).
= massa jenis angin (kg/m3). CD = koefisien drag angin.
AWT = luas bidang proyeksi kapal yang tidak basah arah transversal (m2). AWL = luas bidang proyeksi kapal yang tidak basah arah longitudinal (m2). U = kecepatan angin (m/s).
Nilai dari koefisien drag angin dapat dilihat padaTabel 4.3. Tabel 4. 3Koefisien Drag Angin.
b. Gaya Arus
Arus yang berkerja pada bagian kapal yang basah akan menyebabkan gerakan kapal yang menimbulkan gaya mooring. Besarnya gaya mooring akibat angin dihitung dengan persamaan dibawah ini.
Arah transversal
F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ V ∗ 10 (4.16)
Arah longitudinal
F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ V ∗ 10 (4.17)
Dimana :
FCT = gaya akibat arus arah transversal (ton). FCL = gaya akibat arus arah longitudinal (ton).
= massa jenis air (kg/m3). C = koefisien tekanan arus.
ACT = luas bidang proyeksi kapal yang basah arah transversal (m2). ACL = luas bidang proyeksi kapal yang basah arah longitudinal (m2).
V = kecepatan arus (m/s).
Nilai dari koefisien tekanan arus dapat dilihat padaGambar 4.9.
Maka total gayamooringyang bekerja akibat pengaruh angin dan arus. Arah transversal F = F + F (4.18) Arah longitudinal F = F + F (4.19) c. Bollard
Analisa gaya mooring perlu memperhitungkan gaya-gaya yang bekerja. Berdasarkan hal itu, gaya-gaya yang bekeja dapat disederhanakan dengan mengasumsikan bahwa gaya dengan arah longitudinal akan ditahan oleh spring lines dan untuk gaya arah transversal akan ditahan oleh head line, stern line dan breast lines. Tali pengikat kapal untuk tiap-tiap gaya yang bekerja, diasumsikan mempunyai karakteristik yang sama dan analisisnya harus memperhitungkan pengaruh panjang tali dan sudut-sudut yang dibentuk. Perhitungan gayamooringpada titik tambat adalah :
R = .
. (4.20)
Dimana :
Fm.max = gayamooringmaksimum (ton). Rm = gayamooringpada titik tambat (ton).
V = sudut vertikal tali (Gambar 4.10).
H = sudut horizontal tali (Gambar 4.11).
Gambar 4. 11Ilustrasi sudut horizontal tali. Penentuan jarak dan jumlahbollarddapat dilihat padaTabel 4.4.
Tabel 4. 4Penentuan Jarak dan JumlahBollard.
(Sumber : OCDI)
Layoutmooring lineuntuk dermaga ini terdiri dari sistemmooring lineyaitu :
Stern line
Breast line
Spring line
4.2. Perhitungan Pembebanan Struktur Dermaga
Pada perhitungan beban struktur diperlukan data-data umum sebagai berikut: Parameter Satuan Data
Panjang m 160
Lebar m 30
Elevasi m 5.1
Berat jenis beton (ρbeton) = 2400 kg/m3.
Berat jenis baja (ρbaja) = 7850 kg/m3.
Tinggi gelombang rencana dengan perioda ulang 100 tahun = 4.14 m.
Perioda gelombang rencana T = 19.66 ∗ H = 9.0 s
Bilangan gelombang (k), didapat dengan cara coba-coba dengan menggunakan persamaan dispersi
w = gk tanh(kh) w =2πT = 0.7 Dimana:
h = kedalaman perairan = kedalaman kolam pelabuhan + HWS = 10.89 m g = percepatan gravitasi = 9.8 m/s2
Dengan menggunakan persamaan dispersi di atas, maka didapat bilangan gelombang (k) = 0.074.
4.2.1. Beban Mati
Beban mati diklasifikasikan sebagai beban vertikal, beban mati ini merupakan berat dari material penyusun struktur dermaga. Beban mati ini terdiri dari :
a. Pelat
Dimensi-dimensi dari pelat adalah :
Parameter Satuan Data Panjang (l) m 160
Lebar (b) m 25
b. Balok
Dimensi-dimensi dari balok adalah :
Parameter Satuan Data
Lebar (b) m 0.5
Tebal (t) m 1.0
c. Pilecap
Dimensi-dimensi daripilecapadalah :
Parameter Satuan Data Panjang ( l ) m 1.2
Lebar ( b ) m 1.2
Tinggi( h ) m 1.5
Jumlah (n) Buah 198 d. Tiang pancang
Dimensi-dimensi dari tiang pancang adalah :
Parameter Satuan Data Diameter (d) m 0.90
Tebal (t) m 0.02
Jumlah (n) m 198
Untuk perhitungan beban mati akan dilakukan dengan menggunakan software SAP2000 pada saat pemodelan 3D.
4.2.2. Beban Hidup Beban hidup terdiri dari :
a. Petikemas
Beban petikemas pada dermaga ini adalah 3 tumpuk petikemas 40”. Ilustrasi dari beban petikemas pada dermaga dapat dilihat padaGambar 4.12.
Beban maksimum dari petikemas 40” pada saat kondisi penuh adalah 30 ton. Maka beban total (W) dari petikemas 40” untuk 3 tumpuk adalah 90 ton. Area distribusi dari beban petikemas ini adalah :
A = p ∗ l = 29.3 m Dimana :
A = Area distribusi dari beban p = Panjang petikemas = 12.2 m l = Lebar petikemas = 2.4
Sehingga beban terdistribusi petikemas adalah : Beban petikemas =WA = 3 ton/m
b. Mobile crane
Pada perancangan dermaga ini digunakanmobile craneuntuk melayani bongkar muat petikemas. Beban maksimum (W) darimobile cranepada saat mengangkat petikemas adalah 50 ton. Area distribusi darimobile craneadalah :
A = p ∗ l = 15 m Dimana :
A = Area distribusimobile crane
p = Panjangmobile crane= 5 m (desain rencana). l = Lebarmobile crane= 3 m (desain rencana). Sehingga beban terdistribusimobile craneadalah :
Beban =WA = 3.5 ton/m
c. Beban Kerja
Pada perancangan dermaga ini dimisalkan ada beban kerja sebesar 2 ton/m2. Beban kerja ini dimasukkan untuk mengantisipasi beban pada dermaga yang diakibatkan oleh adanya pekerja, kendaraan , dll.
4.2.3. Beban Gempa
Untuk perhitungan beban gempa akan dilakukan dengan menggunakan softwareSAP 2000 pada saat pemodelan 3D dengan memasukkan grafik respon spektrum gempa pada Gambar 4.2 dengan mengambil grafik hubungan C dan T untuk tanah sedang.
Hal ini dilakukan karena berdasarkan analisis data tanah sondir pada lokasi studi diperoleh bahwa nilai korelasi dari NSPT adalah 15.2. Dimana diambil hubungan empiris qc/NSPT untuk tanah clay 2 dan qc/NSPT untuk tanah sand adalah 4 (Sumber : Robertson and Campanella. Intepretation of CPT Part I & II).
Kemudian dimasukkan kedalam persamaan dibawah ini : V = a. m
a =CIR g Dimana :
V = gaya gempa yang terjadi. a = percepatan gempa
C = faktor respon gempa.
I = faktor keutamaan struktur = 1 ; (Sumber : SNI-1726-2002)
R = faktor reduksi gempa = 1.6elastis penuh ; (Sumber : SNI-1726-2002) Sehingga diperoleh percepatan gempa yang dapat dilihat padaTabel 4.5.
Tabel 4. 5Perioda Natural vs Percepatan Gempa T a 0 1.96 0.2 5.08 0.6 5.08 0.7 4.38 0.8 3.83 0.9 3.40 1 3.06 1.1 2.78 1.2 2.55 1.3 2.36 1.4 2.19 1.5 2.04 1.6 1.91 1.7 1.80 1.8 1.70 1.9 1.61 2 1.53 2.1 1.46 2.2 1.39 2.3 1.33 2.4 1.28 2.5 1.23 2.6 1.18 2.7 1.13 2.8 1.09 2.9 1.06 3 1.02 4.2.4. Beban Gelombang
Gaya gelombang ini bekerja dari dasar permukaan laut hingga HWS. Paramater-parameter perhitungannya adalah :
= berat jenis air laut = 1.025 ton/m3 g = gravitas bumi = 9.8 m/s2
h = tinggi muka air = 10.89 m k = bilangan gelombang = 0.074
H = tinggi gelombang, diambil dengan perioda 100 tahun = 4.14 m CD = koefisien drag = 1 (Sumber : OCDI, 2002)
CM = koefisien inersia = 2 (Sumber : OCDI, 2002)
= 0.7
t = 8 s
s = panjang segmen tinjauan gaya = 1 m
Beban gelombang di muka air tertinggi dimana z = 0. u =Hgk2ω cosh k(h + z)sinh kh cos(kx − ωt) = 2.34 m/s u =Hgk2 cosh k(h + z)sinh kh sin(kx − ωt) = 1.54 m/s F = ρ C D u|u|∆s = 2.5 kN
F = ρ C A u ∆s = 2.0 kN F = F + F = 4.5 kN
Beban gelombang di dasar laut dimana z = -10.89. u =Hgk2ω cosh k(h + z)sinh kh cos(kx − ωt) = 1.74 m/s u =Hgk2 cosh k(h + z)sinh kh sin(kx − ωt) = 1.14 m/s F = ρ C D u|u|∆s = 1.4 kN
F = ρ C A u ∆s = 1.5 kN F = F + F = 2.9 kN
4.2.5. Beban Arus
Gaya arus ini bekerja dari dasar permukaan laut hingga HWS. Paramater-parameter perhitungannya adalah :
A = Luas penampang yang terkena arus
= ( kedalaman + HWS ) * diameter tiang pancang = 9.8 m2 U = Kecepatan arus = 0.36 m/s2
CD = Koefisien Drag = 1, karena tiang silinder. Beban arus sepanjang tiang
F =12 C ρAU F = 0.65 kN
Berdasarkan perhitungan diatas diperoleh beban adalah 0.65 kN dan bekerja dari seabed hingga HWS. Kemudian beban didistribusikan secara merata sepanjang tiang sebesar 0.06 kN/m.
4.2.6. BebanBerthingdan PemilihanFender a. BebanBerthing
Pada perhitungan bebanberthingdiperlukan data-data umum sebagai berikut: Parameter Satuan Data
DWT ton 10000 MD ton 13500 LBP m 124 LOA m 130 Beam m 21.2 Draft m 7.3 Koefisien Eksentrisitas ( Ce ) C =K + (R cos γ)K + R = 0.46 L = 124 m M = 13500 ton K = (0,19 C + 0,11)L = 29.80 m R = − X + = 32.76 X = = 31 γ = 90 − α − a sin = 84,68O Dimana : CB = koefisien blok MD =displacement B = lebar kapal d = draft kapal
LBP = panjang lunas kapal.
X = jarak haluan (bow) dengan titik bentur kapal
= sudutberthingkapal = 5o
maka nilai Koefisien Eksentrisitas yaitu CE= 0,46
Koefisien Massa Semu ( CM) C = 1 +2DB
C = 1 +2 ∗ 7,321,2 = 1.68 Dimana :
B = lebar kapal d = draft kapal
maka nilai Koefisien Masa Semu CM= 1.68
Koefisien Softness ( CS)
Koefisien softness ditentukan sebesar 1.
Koefisien konfigurasi penambatan ( CC)
Untuk desain dermaga ini dengan jenis konstruksi pondasi tiang, nilai CC ditentukan sebesar 1.
Kecepatan merambat kapal dapat ditentukan berdasarkan grafik yang dapat dilihat padaGambar 4.14.
Gambar 4. 13Grafik kecepatan tumbukan kapal. (Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Dengan asumsi kapal merambat ke dermaga dengan kondisi (a) dimana kapal merambat dengan mudah dan terlindung, maka berdasarkan grafik diperoleh nilai VB adalah 0.08 m/s.
Maka diperoleh data sebagai berikut :
Parameter Satuan Data
DWT ton 10000 MD ton 13500 LOA m 130 Beam m 124 Draft m 21.2 VB m/s 0.08 CE - 0.46 CM - 1.68 CS - 1 CC - 1 E = C C C C E = 34 kN. m = 3.4 ton. m
b. PemilihanFender
Hasil perhitungan energi berthing diatas akan menentukan jenis fender yang akan digunakan. Dalam pemilihan ini, akan menggunakan rumus dari Fentek Marine Fendering System. Dari hasil analisa energi berthing, maka diperoleh energiberthing dengan memperhitungkanabnormal berthingsebesar :
E = E ∗ SF
BerdasarkanTabel 4.6dibawah dapat diambil nilai SF adalah 2.0. Tabel 4. 6Penetuan Nilai SF Berdasarkan Tipe Kapal
(Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Sehingga diperoleh : EA= 3.40 x 2 = 6.80 ton.m
Dengan energi sebesar 6.80 ton.m, maka dipilihfender super conetipe SCN 700 E1.0, dengan spesifikasi sebagai berikut
Parameter Fentek
Tipe Super coneSCN 700 E1.0 Energi ( E ) 13 ton.m
Reaksi ( R ) 35.5 ton
(Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Berikut adalah dimensi darifender super cone tipe SCN 700 E1.0 yang dapat dilihat padaTabel 4.7sedangkan ilustrasi darifenderdapat dilihat padaGambar 4.15.
Tabel 4. 7Dimensi-dimensiFender Super cone
(Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Gambar 4. 14Ilustrasi ferndersuper cone. (Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Dengan menggunakan grafik performa umum darifender super coneyang dan faktor koreksi akibat perubahan sudut dapat dilihat padaGambar 4.16.
Gambar 4. 15Kurva performa umum dan faktor koreksi akibat perubahan sudut dari fender super cone. (Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Maka performa dari fender super coneSCN 700 E1.0 dengan defleksi fender adalah 45% adalah :
Energi = E ∗ 0.59 ∗ 0.90 = 6.90 ton. m > 6.80 ton. mOK !
Sehinggafender super coneSCN 700 E1.0 dapat dipakai. Adapun reaksi dari fender terhadap dermaga akibat energi fender sebesar 6.80 ton.m adalah :
R =E∈
Dimana (sumber : fentek marine fendering system) adalah 0.364, sehingga diperoleh reaksi dari fender adalah 18.7 ton.
c. Jarak antarFender
BerdasarkanFentek Marine Fendering Systempersamaan untuk menghitung jarak antarfenderyaitu :
S ≤ 2 ∗ R − (R − P +δ + C) Dimana :
S = jarak antarfender
RB = radius bow kapal= + = 55.12 m
PU = proyeksifenderyang terdiri dari rubber, panel dan lainnya = 0.805 m δ = defleksifender= 0.45 * Pu = 0.36 m
C = ruang kebebasan, nilai C biasanya digunakan antara 5-15 % dari Pu = diambil C 10% dari Pu = 0.08 m
Penggambaran jarak antarfenderdapat dilihat padaGambar 4.17.
Gambar 4. 16Ilustrasi jarak antarfender. (Sumber :Fentek Marine Fendering System)
Maka diperoleh hasil jarak antarfenderadalah :
Jenis Kapal Tipefender RB PU SF C Smax
(m) (m) (m) (m) (m) 10.000 DWT Super ConeSCN 700 E1.0 55.12 0.805 0.36 0.08 12.66
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh jarak antarfender maksimum adalah 12.66 m. Untuk perancangan dermaga ini dipilih jarak antarfenderadalah 5 m.
d. Hull Pressure(Tekanan Lambung)
Dengan menggunakan persamaan hull pressure dibawah : P =W ∗ H ≤ P∑ R
Dengan desain rencana lebar panel (W) 2 m dan tinggi panel (H) 4 m, sehingga diperoleh :
Jenis Kapal Tipefender PP ∑R W H P
(kN/m2) (kN) (m) (m) (kN/m2) 10.000 DWT Super ConeSCN 700 E1.0 250 355 1.5 3 44.4 Maka perbandingan hull pressure yang terjadi dengan hull pressure izin dari Tabel 4.1adalah.
78.8 kN/m2 < 250 kN/m2OK
Oleh karena itu untuk perancangan dermaga ini penggunaanfender super coneSCN 700 E1.0 dapat dipakai.
4.2.7. BebanMooringdan PemilihanBollard
Pada perhitungan bebanmooringdiperlukan data-data kapal sebagai berikut : Urain Satuan Data
DWT ton 10.000 LOA m 130 Beam m 21.2 Draft m 7.3 Freeboard m 2.7 LBP m 124
a. Akibat Gaya Arus
Arah transversal
F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 Dimana :
= 1030 kg/m3
CD = 4.5 (diambil dariGambar 4.9) ACT = LBP*Draft = 905.2 m2
U = 0.36 m/s Maka diperoleh FCT= 27.2 ton Arah longitudinal F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 Dimana : = 1030 kg/m3
CD = 4.5 (diambil dariGambar 4.9) ACL = Beam*Draft = 154.76 m2 V = 0.36 m/s
Maka diperoleh FCL= 4.7 ton
b. Akibat Gaya Angin
Arah transversal
F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 Dimana :
= 1.23 kg/m3.
CD = 1.5 (diambil dariTabel 4.2). AWT = LOA*Freeboard= 351 m2.
U = 10.71 m/s (kecepatan angin maksimum 1 tahunTabel 2.4) Maka diperoleh FWT= 3.8 ton Arah longitudinal F = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 Dimana : = 1.23 kg/m3.
CD = 1.5 (diambil dariTabel 4.2). AWL = Beam*Freeboard = 57.24 m2.
