Perencanaan Fender

(1)

Disusun oleh:

Julfikhsan Ahmad Mukhti

Sumber Gambar:

PERENCANAAN FASILITAS SANDAR KAPAL

PADA DERMAGA

(2)

Daftar Isi

1

1 Pendahuluan

Pendahuluan

2

2 P

Perhitungan B

erhitungan Beban Sandar

eban Sandar

3

3 P

Penentuan Jenis

enentuan Jenis Fender

Fender

4

4 Aplikasi Beban Pada Struktur

Aplikasi

Beban Pada Struktur

5

(3)

Bab 1

(4)

Tentang Sandar Kapal

Beban sandar (berthing)

merupakan beban yang diterima

dermaga saat kapal bersandar

pada dermaga.

Beban berupa gaya benturan dari

kapal ini diserap sebagian oleh

fender

.

Beban sandar pada dermaga

dipengaruhi oleh beberapa faktor

antara lain karakteristik kapal dan

perairan.

Ilustrasi sandar kapal jenis side berthing (atas) dan dolphin berthing (bawah)

Sumber: Katalog Fentek Marine Systems, hal. 75

1

Pendahuluan

(5)

Standar yang digunakan

Standar yang digunakan dalam perencanaan fasilitas sandar

antara lain:

PIANC (2002).

GuidelinesfortheDesignofFenderSystems.

BS6349 Part 4 (1994).

CodeofPracticeforDesignof

FenderingandMooringSystems

.

OCDI (2002).

TechnicalStandardsandCommentariesfor

PortandHarbourFacilitiesinJapan

.

1

Pendahuluan

(6)

Diagram Perhitungan Beban Sandar

1

Pendahuluan

Identifikasi Jenis Kapal dan Kondisi Perairan Perhitungan Kecepatan Sandar dan Koefisien Beban Sandar Penentuan faktor keamanan untuk sandar abnormal Penentuan jenis fen er Aplikasi beban pada struktur dermaga

(7)

Bab 2

Perhitungan

(8)

Karakteristik Kapal

Salah satu penentu beban sandar pada dermaga adalah karakteristik kapal yang

direncanakan untuk bersandar pada dermaga. Properti pada kapal umumnya antara lain terdiri dari:

1. DWT (Deadweight Tonnage) atau GT (Gross Tonnage)

2. Displacement (Massa air yang dipindahkan saat kapal terapung di atas air)

3. L_OA (Length overall, panjang keseluruhan kapal)

4. L_BP (Length between perpendiculars, panjang kapal pada permukaan air) 5. Beam, B (lebar kapal)

6. Freeboard, F (tinggi bagian kapal yang berada di atas permukaan air

7. Draft, D (tinggi bagian kapal yang berada di bawah permukaan air)

Ilustrasi dimensi pada kapal

(Sumber: Gaythwaite, JW, 2004. Design of Marine Facilities for the Berthing, Mooring, and

Repair of Vessel halaman 18)

2

Perhitungan Beban Sandar

(9)

Perhitungan Koefisien Sandar

Beban sandar kapal, baik dari British Standard (BS6349-4 hal. 4) maupun OCDI 2002

(hal. 16), dihitung dengan persamaan sebagai berikut:



_

= 0,5

_



_





_



_



_



_

Keterangan:

_ = Energi berthing (kNm)

_ = Massa air yang dipindahkan (ton)

_ = Kecepatan kapal saat menumbuk dermaga (m/s)

_ = Koefisien eksentrisitas

_ = Koefisien massa semu

_ = Koefisien kekerasan

_ = Koefieisn konfigurasi penambatan

2

(10)

Untuk beberapa kondisi, nilai Displacement dari kapal tidak diketahui besarnya.

Dalam kondisi tersebut rumus pada OCDI (2002) halaman 17 sebagai berikut:

Keterangan:

DWT = Deadweight Tonnage GT = Gross Tonnage

DT Displacement T

Displacement Berthing Vel. Eccentricty Coef. Virtual Mass Coef. Softness Coef. Configuration Coef.

(11)

Kecepatan sandar kapal dipengaruhi oleh nilai Displacement serta kondisi

lingkungan tempat kapal akan bersandar antara sheltered (terlindung) atau

exposed (terbuka).

Kecepatan sandar kapal berdasarkan Displacement dan kondisi lingkungan

Umumnya, kecepatan sandar kapal yang dipakai adalah 10 cm/s.

(12)

Koefisien eksentrisitas merupakan koefisien yang mereduksi energi yang disalurkan

ke

fender

. Koefisien eksentrisitas dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

_ = 1 1 + _  _ =   _{+ }__()  +  BS (1994) 6349-4 hal. 6: OCDI (2002) hal. 16: Keterangan:

 = Radius girasi pada kapal = (0,19_ + 0,11)_

 = Koefisien blok = volum kapal yang terpindahkan oleh kapal / ( x B x D)

 = jarak dari titik dimana kapal menyentuh fasilitas mooring ke pusat gravitasi kapal diukur dari sisi depan dermaga (lihat Gambar 2)

 = Jarak dari titik kontak ke pusat massa kapal

sudut antara garis y menghubungkan titk kontak terhadap pusat massa dan vektor

Gambar 1 (untuk BS 1994) 

Gambar 2 (untuk OCDI 2002) 

(13)

Saat kapal mengenai fasilitas berthing dan pergerakannya langsung terhenti oleh

fender yang ada, massa air yang bergerak memberikan energi besarnya dipengaruhi

oleh besar kapal. Faktor ini disebut koefisien massa semu (

virtualmasscoefficient

).

Rumus untuk menghitung koefisien massa semu ini adalah:



_

= 1 +



2

_





Keterangan:  = koefisien blok

 = draft kapal maksimum (saat full loaded )

 = lebar kapal/molded breadth.



_

= 1 +

2



BS (1994) 6349-4 hal. 5: OCDI (2002) hal. 21:

(14)

Koefisien kelembutan (

softnesscoefficient

) adalah rasio sisa energi

sandar kapal yang merapat setelah energi sandar tersebut terserap

akibat deformasi lambung kapal dengan energi sandar awal.

Umumnya pada penentuan koefisien kelembutan diasumsikan tidak

ada energi sandar kapal yang diserap dengan cara ini sehingga

diambil nilai

= 1

(BS 6349-4 hal. 6, OCDI 2002 hal. 17)

(15)

Ketika kapal berlabuh, massa air antara kapal dengan fasilitas tambat

menahan gerakan keluar dan bertindak seperti ada bantalan yang

ditempatkan diantaranya.

Energi sandar yang harus diserap

fender

pun menjadi berkurang.

Efek ini diperhitungkan saat menghitung koefisien konfigurasi

penambatan (C

_c

) yang dipengaruhi oleh banyak hal seperti sudut

merapat kapal, bentuk lambung kapal dll.

Nilai dari C

_c

yang biasa digunakan untuk dermaga terbuka (dengan

pile

) adalah

sheet

pile

atau

caisson

) digunakan C

_c

antara

hingga

1 0

, sedangkan untuk dermaga tertutup (dengan

0 8

1 0

.

(16)

Faktor Keamanan

Menurut PIANC (2002), energi sandar kapal harus dikalikan dengan

angka faktor keamanan untuk mengantisipasi terjadinya

abnormal

impact,

sehingga besarnya beban adalah sebagai berikut:



_

= 

_

 

Keterangan:

_ = energi berthing abnormal

_ = energi berthing normal

 = faktor keamanan

Faktor keamanan untuk abnormal berthing

(Sumber: Katalog Fentek Marine Fendering Systems (2002), hal. 80)

2

(17)

Bab 3

(18)

Fender dipilih berdasarkan kapasitas

energi sandar kapal dan kemampuan

memfasilitasi kapal terbesar hingga

kapal terkecil yang akan dilayani oleh

dermaga.

Kapasitas energi sandar yang

mencukupi akan menjamin

fender

tetap kuat selama masa layan yang

diinginkan, sedangkan ukuran

fender

memastikan seluruh jenis

kapal yang akan bersandar dapat

dilayani (tidak ada yang melewati

bagian bawah

fender

saat bersandar)

Contoh fender jenis cone. Jenis ini memiliki panel yang berfungsi agar kapal yang kecil tetap dapat menumbuk fender

(Sumber: KatalogFentek Marine Fendering Systems

(2002), hal. 6)

3

(19)

Pilih jenis fender dengan

nilai Energy Rated berada

diatas energi sandar kapal

abnormal (E

_A

)

Beban yang diaplikasikan

pada struktur dermaga

rencana adalah Reaction

Rated dikalikan dengan

3

Contoh tabel tipe fender dan performanya

(Sumber: KatalogFentek Marine Fendering Systems (2002), hal. 6)

(20)

R e a c t i o n ( % R a t e d ) Deflection (%) E n e r g y ( % )

Energi sandar

pada struktur

perlu dikalikan

dengan

persentase Rated

Reaction.

Untuk desain,

defleksi yang

digunakan dapat

diambil yang

menghasilkan

Rated Reaction

maksimum (100%)

agar lebih

konservatif

Contoh pengambilan Rated Reaction maksimum dari kurva performa fender .

(Sumber: KatalogFentek Marine Fendering Systems (2002), hal. 7)

3

(21)

Bab 4

Aplikasi Beban

Pada Struktur

(22)

Dalam analisis struktur dermaga, beban

sandar kapal hendaknya diaplikasikan

pada struktur

.

Skenario yang umum adalah beban

diaplikasikan pada bagian tengah dan

ujung dermaga pada

Berdasarkan BS 6349-4 halaman 7, hendaknya beban sandar juga diaplikasikan

secara vertikal dan horizontal (arah sumbu X dan Z) akibat efek

angularberthing.

Z Y X Skenario

A

Skenario

B

Skenario

C

Contoh aplikasi beban sandar pada model dermaga dengan program

4

E

_A

E

_A

E

_A

Aplikasi Beban Pada Struktur

(23)

Bab 5

(24)

Pada contoh perhitungan ini, kapal yang akan bersandar

memiliki spesifikasi seperti pada tabel dengan kondisi

sandar Sheltered.

Codeyang digunakan adalah OCDI 2002.

5

Properti Nilai DWT 165.000 ton L_OA 400 meter L_BP 380 meter Beam (B) 59 meter Height 73 meter

Draft (maximum) 14,5 meter

Kapal Maersk Triple E (Sumber: logisticsweek.com) Sumber: http://www.worldslargestship.com/about/faq/

Contoh Perhitungan

(25)

5

217.401 26.61

mm/s

Grafik kecepatan tambat

Sumber: KatalogFentek Marine Fendering Systems (2002), halaman 76

Koefisien untuk perhitungan beban tambat ditentukan berdasarkan OCDI (2002).

Penentuan kecepatan kapal saat berthing diasumsikan untuk keadaan easyberthing, sheltered . Agar konservatif diambil nilai kecepatan kapal saat tambat

Perhitungan displacement (DT atau M_D) kapal peti kemas menggunakan persamaan pada OCDI (2002) halaman 17 sebagai berikut:

log  = 0,365 + 0,953 log()

DWT Deadweight T

Perhitungan Kecepatan Sandar

log  = 0,365 + 0,953 log(165000)  = 217.401 