PELABUHAN
“Tugas ini dibuat untuk memenuhi syarat mata kuliah Pelabuhan”
Dosen
Asisten Dosen
: Ir. Puji Wiranto, MT.
: Ir. Puji Wiranto, MT.
Disusun Oleh :
Nama : Amar Ma’ruf Hayan Saputra NPM : 0531 18 097
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PAKUAN BOGOR
2022
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat-Nya lah yang telah mengatur semua kehidupan di bumi ini dengan teliti dan bijaksana. Dengan rahmat-Nya yang tak ternilai seberapa besarnya itu, limpah terima kasih juga saya berikan sehingga saya dapat menyelesaikan tugas mata kuliah pelabuhan sesuai dengan waktu yang direncanakan. Tugas ini disusun untuk memenuhi syarat mengikuti ujian pada mata kuliah perencanaan pelabuhan dengan harapan mahasiswa mampu merencanakan dan merancang pelabuhan dan fasilitasnya serta mampu menganalisa dan meramalkan volume lalu lintas kapal di pelabuhan, walaupun dalam proses penyelesaian tugas ini ada kendala-kendala yang akan dihadapi, akan tetapi karena bimbingan dan penjelasan dosen mata kuliah perencanaan pelabuhan, akhinya tugas ini dapat terselesaikan.
Saya juga memahami penyusunan tugas ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan pengetahuan serta wawasan yang penyusun miliki. Dengan terselesaikannya penyusunan tugas
ini, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Puji Wiranto, MT selaku dosen pengajar pada mata kuliah perencanaan pelabuhan
2. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan Bogor yang telah sedikit banyak membantu penyusunan penyelesaian tugas ini.
3. Pihak-pihak lain yang telah banyak memberikan bantuan baik moril maupun material sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas pelabuhan ini.
Akhir kata, sekali lagi saya mengucapkan banyak terima kasih dan mohon maaf atas segala kekurangan pada penyusunan tugas ini.
Bogor, 05 Januari 2022 Penyusun
Amar Ma’ruf Hayan Saputra
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...2
DAFTAR ISI...3
BAB I PENDAHULUAN...5
1.1 Latar Belakang...5
1.2 Maksud dan Tujuan dari Penyusunan...5
1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah...6
1.4 Metodologi penyusunan...6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...7
2.1 Definisi Pelabuhan...7
2.2 Fungsi dan Peran Pelabuhan...8
2.3 Klasifikasi Pelabuhan...8
2.3.1 Pelabuhan umum...8
2.3.3 Pelabuhan Yang Ditinjau Dari Segi Pengusahaannya...11
2.3.3.1 Pelabuhan Yang Diusahakan...11
2.3.3.2 Pelabuhan yang tidak diusahakan...12
2.3.3.3 Pelabuhan Otonom...12
2.3.4 Pelabuhan Yang Ditinjau Dari Fungsinya Dalam Perdagangan Nasional Dan Internasional...12
2.3.4.1 Pelabuhan Laut...12
2.3.4.2 Pelabuhan Pantai...13
2.3.5. Pelabuhan Yang Ditinjau Dari Segi Penggunaannnya...13
2.3.5.1 Pelabuhan Ikan...13
2.3.5.2 Pelabuhan Minyak...14
2.3.5.3 Pelabuhan Barang...14
2.3.5.4 Pelabuhan Penumpang...15
2.3.5.5 Pelabuhan Campuran...16
2.3.5.6 Pelabuhan Militer...17
2.3.6 Pelabuhan Yang Ditinjau Menurut Letak Geografis...17
2.3.6.1 Pelabuhan Alam...17
2.3.6.2 Pelabuhan Buatan...18
2.3.6.3 Pelabuhan Semi Alam...18
2.4 Fasilitas Pelabuhan...19
2.5.1 Perancangan Pelabuhan, Berkaitan Dengan Navigasi Kapal...21
2.5.1.1 Alur Pelayaran (Ships Channel)...21
2.5.1.2 Kedalaman Alur Pelayaran...21
2.5.1.3 Lebar Alur Pelayaran...22
2.5.1.4 Panjang Alur Pelayaran...22
2.5.2 Mulut pelabuhan (Port Entrance)...22
2.5.3 Penanganan Muatan...22
2.5.4 Parameter penentuan ukuran pelabuhan...23
2.5.4.1 Panjang, Lebar, Dan Kedalaman Dermaga...23
2.5.4.2 Kedalaman Kolam Pelabuhan Dan Elevasi Dermaga...24
2.5.4.3 Penentuan Lebar Dermaga...25
2.5.4.4 Lebar Dan Luas Gudang...25
2.5.4.5 Jalan Di Dalam Pelabuhan...25
2.5.5 Muatan-Muatan Yang Perlu Diperhatikan Dalam Perencanaan Pelabuhan...25
2.5.5.1 Muatan Horizontal...25
2.5.5.2 Muatan Vertikal...28
2.6 Perencanaan Bangunan Pemecah Gelombang...28
2.6.1 Pengertian Pemecah Gelombang ( Breakwater )...28
2.6.2 Fungsi Pemecah Gelombang...28
2.6.3 Type Pemecah Gelombang...29
2.6.3.1 Breakwater Sisi Miring...29
2.6.3.2 Breakwater Sisi Tegak...30
2.6.3.3 Breakwater Gabungan...34
2.7 Perencanaan Sistem Fender pada pelabuhan...35
BAB III DATA DAN METODE PERHITUNGAN...38
3.1. Pengumpulan Data...38
3.1.1 Pemecah Gelombang...38
3.1.2. Konstruksi fender...39
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN...46
4.1. Kesimpulan...46
4.2. Saran...46
LAMPIRAN...47
DAFTAR PUSTAKA...57
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangMasalah transportasi merupakan masalah yang selalu dihadapi oleh semua Negara, terutama Negara yang sedang berkembang seperti Indonesia. Permasalahan yang ada bukan hanya menyangkut transportasi darat, tetapi juga transportasi laut.
Apalagi dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk, maka kebutuhan manusia juga ikut meningkat. Akan tetapi, kebutuhan yang ada dalam satu wilayah atau suatu Negara tidak semuanya dapat tersedia. Dengan adanya transportasi laut ini maka jarak tempuh yang dibutuhkan akan terasa lebih cepat,terutama bagi perkembangan ekonomi suatu daerah dimana pusat produksi barang konsumen dapat dipasarkan dengan cepat dan lancar. Selain itu kebutuhan bagi bidang ekonomi, pelabuhan yang membawa dampak positif bagi perkembangan suatu daerah yang terisolisir terutama daerah yang berupa perairan sehingga hubungan darat sulit dilakukan dengan baik.
Sehingga sebagai mahasiswa Teknik Sipil, kita dituntut untuk dapat merencanakan pelabuhan. Dimana,untuk dapat merencanakan suatu pelabuhan yang baik, terlebih dahulu kita harus mengetahui fasilitas - fasilitas yang ada di pelabuhan, serta bagaimana cara agar pelabuhan tersebut dapat aman disinggahi.
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam suatu pelabuhan :
Keamanan penumpang dan barang
Keteraturan jadwal perjalanan
Kecepatan dan efesiensi penggunaan jasa angkutan perairan
1.2 Maksud dan Tujuan dari Penyusunan a. Maksud
!
$#
'( )
*
$#
)
Maksud dari penyusunan tugas ini adalah untuk memahami tentang proses pembangunan suatu pelabuhan dan juga mengetahui bangunan pendukung yang ada dipelabuhan serta dapat mempelajari tentang faktor penting yang harus diperhatikan dalam membuat suatu pelabuhan, seperti bangunan pemecah gelombang/Breakwater dan juga fender. Selain hal itu, penyusunan tugas ini juga sebagai standar agar dapat mengikuti Ujian Tengah Semester dan Ujian Akhir Semester.
b. Tujuan
Tujuan dari penyusunan tugas ini yaitu untuk mengetahui gaya dan moment yang terjadi pada suatu bangunan pemecah gelombang sisi tegak agar menghasilkan suatu perencanaan pelabuhan yang aman, serta merencanakan sistem fender pada suatu dramaga.
1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Ruang lingkup permasalahan yang akan dibahas dalam penyusunan tugas ini adalah perencanaan suatu pelabuhan. Karena luasnya aspek pada perencanaan suatu pelabuhan, maka batasan masalah dibatasi menjadi :
Penjabaran tentang suatu pelabuhan.
Merencanakan bangunan pemecah gelombang sisi tegak.
Merencanakan sistem fender pada suatu dermaga.
1.4 Metodologi penyusunan
Pada penyusunan tugas ini, metodologi yang digunakan adalah studi kasus, dimana semua data yang diperoleh adalah hasil dari observasi melalui referensi yang ada dimedia internet ataupun yang telah disediakan oleh dosen pada mata kuliah ini.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi PelabuhanBeberapa definisi pelabuhan, diantaranya :
1. Secara teknis pelabuhan adalah salah satu bagian dari Ilmu Bangunan Maritim, dimana padanya dimungkinkan kapal - kapal berlabuh atau bersandar dan kemudian dilakukan bongkar muat.
2. Ditinjau dari sub sistem angkutan (Transport), maka pelabuhan adalah salah satu simpul dari mata rantai kelancaran angkutan muatan laut dan darat. Jadi secara umum pelabuhan adalah suatu daaerah perairan yang terlindung terhadap badai/ombak/arus, sehingga kapal dapat berputar (turning basin), bersandar/membuang sauh, sedemikian rupa sehingga bongkar muat atas barang dan perpindahan penumpang dapat dilaksanakan; guna mendukung fungsi-fungsi tersebut dibangun dermaga (piers or wharves), jalan, gudang,fasilitas penerangan, telekomunikasi dan sebagainya, sehingga fungsi pemindahan muatan dari/ke kapal yang bersandar dipelabuhan menuju pelabuhan selanjutnya dapat dilaksanakan.
3. Dari segi manajemen pelabuhan (bina pengusahaan) berarti prosedur kegiatan - kegiatan sejak kedatangan kapal, bongkar muat barang, dan hubangan kapal dengan daerah - daerah lain,dimana kegiatan tersebut harus dapat dikelola secara efisien.
4. Ditinjau dari segi finansial, pengusahaan pelabuhan harus dapat menghasilkan, dalam arti secara minimal segala investasi dan peng-operasiannya harus dapat ditutup dari hasil pendapatan dalam suatu periode tertentu.
5. Menurut Quinn, A.D Pelabuhan adalah suatu perairan yang sebagian tertutup dan terlindung terhadap angin dan gelombang, serta aman bagi kapal untuk berlabuh, mengisi bahan bakar, mengadakan perbaikan dan pemindahan barang.
6. Peraturan Pemerintah No. 69 tahun 2001 Tentang Kepelabuhanan. Pelabuhan adalah tempat yang terdiri dari daratan dan perairan disekitarnya dengan batas tertentu sebagai tempat kegiatan pemerintahan dan kegiatan ekonomi yang dipergunakan sebagai tempat kapal bersandar, berlabuh, naik turun penumpang dan/atau bongkar muat barang yang dilengkapi dengan fasilitas keselamatan pelayaran dan kegiatan penunjang pelabuhan sertasebagai tempat perpindahan intra dan antar moda transportasi.
Dengan demikian, pelabuhan adalah suatu tempat yang memenuhi syarat-syarat tertentu dilengkapi fasilitas - fasilitas yang digunakan untuk kegiatan pemerintahan dan kegiatan ekonomi dimana dibutuhkan manajemen yang baik agar fungsinya dapat dioptimalkan dan dapat mencapai tujuan awal pembangunan pelabuhan tersebut.
2.2 Fungsi dan Peran Pelabuhan
Dalam hal ini fungsi pelabuhan terbagi menjadi 4, yaitu :
a. Interface : Fasilitas dan pelayanan untuk transportasi barang dari kapal ke
moda transportasi lain dan sebaliknya.
b. Link : Mata rantai dalam sistem transportasi.
c. Gateway : Pintu gerbang dari daerah atau negara.
d. Industry entity : Terdapat industri estate/industrial lengkap dengan jaringan dan jasa transportasi.peran pelabuhan.
Sedangkan peran pelabuhan terbagi menjadi 3, yaitu : 1. Transportasi
penunjang dan dinamisator sistem antar moda transportasi, baik angkutan laut maupun darat.
2. Perdagangan
akses perdagangan internasional dan domestic, serta memberi kesempatan yang lebih luas dalam menentukan hubungan perdagangan.
3. Industri
industri transportasi, industri yang berorientasi ekspor atau bahan bakunya impor,dan industri lain.
2.3 Klasifikasi Pelabuhan
Dalam menjalankan peranannya, pelabuhan biasanya diklasifikasikan berdasarkan berbagai aspek yang berhubungan dengan pelabuhan itu sendiri. Maka dari itu berikut klasifikasi pelabuhan ditinjau dari segi penyeleggaraannya :
2.3.1 Pelabuhan umum
Diselenggarakan untuk kepentingan pelayanan masyarakat umum. Penyelenggaraan pelabuhan umum dilakukan oleh pemerintah dan pelaksanaannya dapat dilimpahkan kepada badan usaha milik negara yang didirikan untuk maksud tersebut.
Pembagian wilayah pengelolaan pelabuhan diindonesia sebelum diintegrasikan menjadi satu perusahaan :
Gambar 2.1. Pembagian Wilayah PT. Pelabuhan Indonesia I.
Gambar 2.2. PT. Pembagian Wilayah Pelabuhan Indonesia II.
Gambar 2.3. PT. Pembagian Wilayah Pelabuhan Indonesia III.
Gambar 2.4. PT. Pembagian Wilayah Pelabuhan Indonesia IV.
Di Indonesia sendiri badan usaha milik negara (BUMN) yang diberi wewenang mengelola pelabuhan yaitu adalah PT Pelabuhan Indonesia (Pelindo) yang telah dimerger menjadi satu, dimana sebelumnya terbagi menjadi PT Pelabuhan Indonesia I sampai IV.
2.3.2 Pelabuhan Khusus
Pelabuhan khusus, diselenggarakan untuk kepentingan sendiri guna menunjang kegiatan tertentu. Pelabuhan ini tidak boleh digunakan untuk kepentingan umum, kecuali dalam keadaan tertentu dengan ijin pemerintah. Pelabuhan khusus dibangun oleh suatu perusahaan baik pemerintah maupun swasta yang berfungsi untuk prasarana pengiriman hasil produksi perusahaan tersebut. Sebagai contoh adalah pelabuhan yaitu :
LNG Arun di Aceh yang digunakan untuk mengirimkan hasil produksi gas alam cair ke daerah atau negara lain.
Pelabuhan pabrik alumunium Asahan di Kuala Tanjung Sumatra Utara digunakan untuk melayni import bahan baku bauksit dan exort alumunium ke daerah / negara lain.
Gambar 2.6. Pelabuhan Khusus ( PT. Indonesia Asahan Alumunium, Kuala Tanjung ) Pelabuhan Petrokimia Gresik, pelabuhan khusus semen.
Gambar 2.7. Pelabuhan Khusus ( PT. Petrokimia, Gresik )
2.3.3 Pelabuhan Yang Ditinjau Dari Segi Pengusahaannya 2.3.3.1 Pelabuhan Yang Diusahakan
Pelabuhan ini sengaja diusahakan untuk memberikan fasilitas – fasilitas yang diperlukan oleh kapal yang memasuki pelabuhan untuk melakukan kegiatan bongkar - muat barang, menaik - turunkan penumpang serta kegiatan lainnya. Pemakaian pelabuhan ini dikenakan biaya - biaya, seperti biaya jasa labuh, jasa tambat, jasa pemanduan, jasa penundaan, jasa pelayanan air bersih, jasa dermaga, jasa penumpukan, bongkar - muat, dan sebagainya.
Gambar 2.8. Pelabuhan yang Diusahakan ( Tanjung Priok )
2.3.3.2 Pelabuhan yang tidak diusahakan
Pelabuhan ini hanya merupakan tempat singgah kapal/perahu, tanpa fasilitas bongkar muat, bea-cukai, dan sebagainya. Pelabuhan ini umumnya pelabunan kecil yang disubsidi oleh pemerintah, dan dikelola oleh Unit Pelaksana Teknis Direktorat Jendral Perhubungan Laut.
Gambar 2.9. Pelabuhan yang tidak Diusahakan ( Benoa Denpasar, Bali )
2.3.3.3 Pelabuhan Otonom
Pelabuhan otonom yaitu pelabuhan yang diserahkan dan memiliki wewenangnya untuk mengatur diri sendiri dengan suatu perundangan sendiri.
2.3.4 Pelabuhan Yang Ditinjau Dari Fungsinya Dalam Perdagangan Nasional Dan Internasional
2.3.4.1 Pelabuhan Laut
Pelabuhan yang bebas dimasuki oleh kapal - kapal berbendera asing. Pelabuhan ini biasanya merupakan pelabuhan besar dan ramai dikunjungi oleh kapal - kapal Samudra dan pelabuhan ini melayani kegiatan angkutan laut atau angkutan penyeberangan yang terletak dilaut dan sungai.
Gambar 2.10. Pelabuhan Laut ( Tanjung Intan, Cilacap ) 2.3.4.2 Pelabuhan Pantai
Pelabuhan yang disediakan untuk perdagangan dalam negeri dan oleh karena itu tidak bebas disinggahi oleh kapal berbendera asing. Kapal asing dapat masuk kepelabuhan ini dengan meminta ijin terlebih dahulu.
Gambar 2.11. Pelabuhan Pantai ( Pelabuhan Ratu, Sukabumi )
2.3.5. Pelabuhan Yang Ditinjau Dari Segi Penggunaannnya 2.3.5.1 Pelabuhan Ikan
Pada umumnya pelabuhan ikan tidak memerlukan kedalaman air yang besar, karena kapal-kapal motor yang digunakan untuk menangkap ikan tidak besar.
Gambar 2.12. Pelabuhan Ikan ( Muncar, Banyuwangi )
2.3.5.2 Pelabuhan Minyak
Untuk keamanan pelabuhan minyak harus diletakkan agak jauh darikeperluan umum.
Pelabuhan minyak biasanya tidak memerlukan dermaga atau pangkalan yang harus dapat menahan muatan vertikal yang besar, melainkan cukup membuat jembatan perancah atau tambatan yang dibuat menjorok ke laut untuk mendapatkan kedalaman air yang cukup besar.
Bongkar muat dilakukan dengan pipa - pipa dan pompa - pompa. Pipa-pipa penyalur diletakkan di bawah jembatan agar lalu lintas di atas jembatan tidak terganggu. Tetapi pada tempat - tempat di dekat kapal yang merapat, pipa- pipa dinaikkan ke atas jembatan guna memudahkan penyambungan pipa-pipa. Biasanya, di jembatan tersebut juga ditempatkan pipa uap untuk membersihkan tangki kapal dan pipa air untuk suplai air tawar. Karena jembatan tidak panjang, maka pada ujung kapal harus diadakan penambatan dengan bolder atau pelampung pengikat agar kapal tidak bergerak.
Gambar 2.13. Pelabuhan Minyak ( Dumai, Riau )
2.3.5.3 Pelabuhan Barang
Pelabuhan ini mempunyai dermaga yang dilengkapi dengan fasilitasuntuk bongkar muat barang. Pelabuhan dapat berada di pantai atau estuari dari sungai besar. Daerah perairan pelabuhan harus cukup tenang sehingga memudahkan bongkar muat barang. Pelabuhan barang ini bisa dibuat oleh pemerintah sebagai pelabuhan niaga atau perusahaan swasta untuk keperluan transport hasil produksinya seperti baja, alumunum, pupuk, batu bara,minyak dan sebagainya. Pada dasarnya pelabuhan barang harus mempunyai perlengkapan - perlengkapan berikut ini:
1) Dermaga harus panjang dan harus dapat menampung seluruh panjang kapal atau setidak- tidaknya 80% dari panjang kapal. Hal ini disebabkan karena muatan dibongkar muat melaluibagian muka, belakang dan di tengah kapal.
2) Mempunyai halaman dermaga yang cukup lebar untuk keperluan bongkar muat barang.
Barang yang akan dimuat disiapkan di atas dermaga dan kemudian diangkat dengan
kranmasuk kapal. Demikian pula pembongkarannya dilakukan dengan kran dan barang diletakkan di atas dermaga yang kemudian diangkut ke gudang.
Mempunyai gudang transito/penyimpanan di belakang halaman dermaga.
Tersedia jalan dan halaman untuk pengambilan/pemasukan barang dari dan ke gudang serta mempunyai fasilitas reparasi.
Jenis muatan:
A. Barang - barang potongan (general cargo) yaitu barang - barang yang dikirim dalam bentuk satuan seperti mobil, truk, mesin, dan barang-barang yang dibungkus dalam peti, karung, drum, dan sebagainya.
B. Muatan curah/lepas (bulk cargo) yang dimuat tanpa pembungkus seperti batu bara, biji- bijian, minyak dan sebagainya.
C. Peti kemas (container) yaitu suatu peti yang ukurannya telah distandarisasi sebagai pembungkus barang - barang yang dikirim. Karena ukurannya teratur dan sama, maka penempatannya akan lebih dapat diatur dan pengangkutannya pun dapat dilakukan dengan alat tersendiri yang lebih efesien. Ukuran peti kemas dibedakan dalam 6 macam yaitu :
1. 8x8x5 ft3 berat maksimum 5 ton.
2. 8x8x7 ft3 berat maksimum 7 ton.
3. 8x8x10 ft3 berat maksimum 10 ton 4. 8x8x20 ft3 berat maksimum 20 ton 5. 5.8x8x25 ft3 berat maksimum 25 ton 6. 6.8x8x40 ft3 berat maksimum 40 ton
Gambar 2.14. Pelabuhan Barang ( Batu Ampar, Batam )
2.3.5.4 Pelabuhan Penumpang
Tidak banyak berbeda dengan pelabuhan barang. Pada pelabuhan barang di belakang dermaga terdapat gudang - gudang, sedang untuk pelabuhan penumpang dibangun stasiun penumpang yang melayani segala kegiatan yang berhubungan dengan kebutuhan orang yang bepergian, seperti kantor imigrasi, duane, keamanan, direksi pelabuhan, maskapai pelayaran, dan sebagainya. Barang - barang yang perlu dibongkar muat tidak begitu banyak, sehingga gudang barang tidak perlu besar. Untuk kelancaran masuk keluarnya penumpang dan barang, sebaiknya jalan masuk/keluar dipisahkan. Penumpang melalui lantai atas dengan menggunakan jembatan langsung ke kapal, sedang barang - barang melalui dermaga.
Gambar 2.15. Pelabuhan Penumpang ( Ketapang, Banyuwangi )
2.3.5.5 Pelabuhan Campuran
Pada umumnya percampuran pemakaian ini terbatas untuk penumpang dan barang, sedangkan untuk keperluan minyak dan ikan biasanya tetap terpisah. Tetapi bagi pelabuhan kecil atau masih dalam taraf perkembangan, keperluan untuk bongkar muat minyak juga menggunakan dermaga atau jembatan yang sama guna keperluan barang dan penumpang.
Pada dermaga dan jembatan juga diletakkan pipa - pipa untuk mengalirkan minyak.
Gambar 2.16. Pelabuhan Campuran ( Sorong, Papua Barat )
2.3.5.6 Pelabuhan Militer
Pelabuhan ini mempunyai daerah perairan yang cukup luas untuk memungkinkan gerakan cepat kapal - kapal perang dan agar letak bangunan cukup terpisah. Konstruksi tambatan maupun dermaga hampir sama dengan pelabuhan barang, hanya saja situasi dan perlengkapannya agak lain. Pada pelabuhan barang letak/kegunaan bangunan harus seefisien mungkin, sedang pada pelabuhan militer bangunan - bangunan pelabuhan harus dipisah - pisah yang letaknya agak berjauhan.
Gambar 2.17. Pelabuhan Militer ( Tanjung Perak, Surabaya )
2.3.6 Pelabuhan Yang Ditinjau Menurut Letak Geografis 2.3.6.1 Pelabuhan Alam
Merupakan daerah perairan yang terlindungi dari badai dan gelombang secara alam, misalnya oleh suatu pulau, jazirah atau terletak di teluk, estuari dan muara sungai.
Di daerah ini pengaruh gelombang sangat kecil. Estuari adalah bagian dari sungai yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut. Karena adanya pasang surut tersebut maka kedalaman
air di estuari cukup besar, baik pada waktu air pasng maupun surut, sehingga memungkinkan kapal - kapal untuk masuk ke daerah perairan tersebut. Di estuari ini tidak dipengaruhi oleh gelombang, tetapi pengaruh arus dan sedimentasi cukup besar.
Gambar 2.18. Pelabuhan Alam ( Dwikora, Pontianak )
2.3.6.2 Pelabuhan Buatan
Pelabuhan buatan adalah suatu daerah perairan yang dilindungi dari pengaruh gelombang dengan membuat bangunan pemecah gelombang (breakwater). Pemecah gelombang ini membuat daerah perairan tertutup dari laut dan hanya dihubungkan oleh suatu celah atau mulut pelabuhan untuk keluar masuknya kapal. Di dalam daerah tersebut dilengkapi dengan alat penambat. Bagunan ini dibuat mulai dari pantai dan menjorok ke laut sehingga gelombang yang menjalar ke pantai terhalang oleh bangunan tersebut.
Gambar 2.19. Pelabuhan Buatan ( Mayangan, Probolinggo )
2.3.6.3 Pelabuhan Semi Alam
Pelabuhan ini merupakan campuran dari kedua tipe di atas. Misalnya suatu pelabuhan yang terlindungi oleh lidah pantai dan perlindungan buatan hanya pada alur masuk.
teluk yang terlindung oleh lidah pasir untuk kolam pelabuhan. Pengerukan dilakukan pada lidah pasir untuk membentuk saluran sebagai jalan masuk/keluar kapal. Contoh lainnya adalah muara sungai yang kedua sisinya dilindungi oleh jetty. Jetty tersebut berfungsi untuk menahan masuknya transpor pasir sepanjang pantai ke muara sungai, yang dapat menyebabkan terjadinya pendangkalan.
Gambar 2.20. Pelabuhan Semi Alam ( Baai, Bengkulu )
2.4 Fasilitas Pelabuhan
Sesuai Peraturan pemerintah Republik Indonesia nomor 70 tahun 1996 tentang Pelabuhan dalam Pasal 8 merupakan daerah yang digunakan untuk :
a. Fasilitas pokok pelabuhan yang meliputi :
Perairan tempat labuh
Kolam labuh
Alih muat antar kapal
Dermaga
Terminal penumpang
Pergudangan
Lapangan penumpukan
Terminal peti emas, curah cair,curah kering dan RO-RO
Perkantoran untuk kegiatan pemerintahan dan pelayanan jasa
Fasilitas bunker
Instalasi air, listrik dan telekomonikasi
Jaringan jalan dan rel kereta api
Fasilitas pemadam kebakaran
Tempat tunggu kendaraan bermotor
b. Fasilitas penunjang pelabuhan yang meliputi:
Kawasan perkantoran untuk mengguna jasa pelabuhan;
Sarana umum;
Tempat penampungan limbah;
Fasilitas pariwisata, pos, dan telekomunikasi;
Fasilitas perhotelan dan restoran ;
Areal pengembangan pelabuhan;
Kawasan perdagangan;
Kawasan industri.
Fasilitas bangunan pelabuhan adalah seluruh bangunan / konstruksi yang berada dalam daerah kerja suatu pelabuhan baik itu di darat maupun di laut yang merupakan saran pendukung guna memperlancar jalannya kegiatan yang ada dalam pelabuhan.
Gambar 2.21. Contoh Tata Letak Fasilitas Pelabuhan.
2.5 Data Yang Diperlukan Pada Perencanaan Pelabuhan
Untuk dapat merealisir suatu pembangunan pelabuhan, maka minimal ada tujuh data - data pokok yang dibutukan, yaitu:
1. Asal dan tujuan muatan ; jenis muatan.
2. Klimatologi, meliputi: angin, pasang surut, sifat air laut.
3. Topografi, geologi, struktur tanah.
4. Recana pembiayaan, indikator keberhasilan dilihat dari segi investasi.
5. Pendayagunaan modal ditinjau dari segi operasional, terutama dalam penanganan muatan.
6. Kaitan pelabuhan dengan jenis kapal yang singgah dan sarana/prasarana angkutan lain yang mendukung kegiatan pelabuhan dengan daerah pendukungnya secara keseluruhan.
7. Kaitan pelabuhan dengan pelabuhan lainnya dalam rangka lalu - lintas dan system jaringan guna mendukung perdagangan.
Untuk perencanaan pelabuhan yang baik, ciri - ciri teknik khusus harus diperhatikan agar rancangan desain pelabuhan dapat memenuhi persyaratan berikut:
1. Kapal harus dapat dengan mudah ke luar-masuk pelabuhan dan bebas dari gangguan gelombang dan cuaca, sehingga navigasi kapal dapat dilakukan.
2. Tersedia ruang gerak kapal di dalam kolam dan dalam pelabuhan. Gerakan memutar kapal untuk mengarah ke luar pelabuhan harus dimungkinkan sebelum kapal ditambatkan.
4. Mengusahakan perbedaan pasang - surut yang relatif kecil, tetapi pengendapan harus dapat diperkecil.
5. Kemudahan kapal untuk bertambat.
6. Pembuatan dermaga diusahakan sedemikian, agar :
a. Biaya awal dan biaya pemeliharaan yang minim, tetapi kuat memikul muatan, peralatan, dan tumbukan kapal pada saat menambat.
b. Letak dan bentuk tambatan yang mempu menampung berbagai jenis kapal dengan draft atau penjang kapal yang berlainan.
c. Mempunyai ukuran dimensi yang cukup untuk melaksanakan bongkar-muat, jalan kereta api, jalan raya, gudang pelabuhan, dan alat-alat transportasi lain yang beroperasi di pelabuhan.
d. Bagi barang khusus (curah), maka penanganan bongkar - muat agar dapat dilakukan secara efisien.
7. Cukup mempunyai tempat-tempat penyimpanan tertutup ataupun lapangan terbuka untuk menampung muatan.
8. Penyediaan peralatan bongkar muat yang memadai.
9. Fasilitas prasarana lain yang mendukung, yaitu air bersih, listrik, telepon dan minyak yang cukup untuk meayani kapal dan muatan
10. Mempunyai jaringan angkutan darat yang mudah dengan daerah pendukungnya.
11. Muatan diusahakan bebas dari gangguan, misalnya terhadap pencurian dan bahaya kebakaran.
12. Tersedia fasilitas pemeliharaan minimal baik bagi kapalnya maupun peralatannya 13. Tersedia fasilitas perkantoran untuk para karyawan di pelabuhan
14. Masih dimungkinkannya perluasan atau pengembangan pelabuhan
Dengan demikian, perancangan pelabuhan berkaitan erat dengan fungsi dan tata letak tiap- tiapbagiannya untuk dihadapkan pada kegiatan perencanaan, agar investasi mencapai tujuannya.
2.5.1 Perancangan Pelabuhan, Berkaitan Dengan Navigasi Kapal 2.5.1.1 Alur Pelayaran (Ships Channel)
Alur pelayaran berfungsi sebagai jalan masuk dan keluar kapal dari dan menuju dermaga.Penentuan dimensi alur pelayaran meliputi kedalaman dan lebar alur pelayaran.
Dalam hal ini, perencana harus memperhatikan : 1. Dimensi kapal yang akan dilayani.
2. Jalur lalu lintas (searah / 2 jalur).
3. Bentuk lengkung alur.
4. Besaran dari turning circle base kapal dan lokasinya.
5. Arah angin, arah arus dan gerakan perambatan gelombang.
6. Stabilitas dari pemecah gelombang.
7. Arah kapal saat merapat ke dermaga.
2.5.1.2 Kedalaman Alur Pelayaran
Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan kedalaman alur ideal adalah :
H = d + G + z + P + R + S + K …..………(2.1) (Pelabuhan, Bambang Triatmodjo, hal 167, 1997)
Dimana:d = draft kapal = 5.4 m
G = gerakan vertikal kapal karena gelombang.
= 0,5 x B x sin α
z = squat
= 2,4∆ . Fr² Lpp² √(1-Fr²)
∆ = d x Lpp x B
Fr = angka Fraude = v gh
R = ruang kebebasan bersih = 0,2dP + S + K = 1m 2.5.1.3 Lebar Alur Pelayaran
Bila lebar kapal adalah B, maka lebar jalur lalu - lintas adalah 1,2 sampai 1,5 B.dan jalur pengaman adalah 1,5 B. ukuran lebar alur dihitung mulai dari kemiringan alur.
Gambar 2.22. Contoh Lebar Alur Pelayaran
2.5.1.4 Panjang Alur Pelayaran
Panjang alur masuk dihitung mulai dari posisi kapal mengurangi kecepatan sampai memasuki turning basin area (stopping distance, Sd) adalah :
Menurut rekomendasi PIANC, panjang alur minimal untuk kondisi kapal ±10.000 DWT dengan kecepatan maksimum 5 knots, adalah 1× Loa kapal, dengan Loadigunakan dari kapal rencana terbesar. Panjang alur ini akan digunakan juga sebagaipanjang minimal dari ujung
2.5.2 Mulut pelabuhan (Port Entrance)
Gerakan kapal untuk masuk ke dalam sutau pelabuhan harus direncanakan, karena dipersulit dengan adanya arus dan angin yang berubah. Gerakan ini biasa disebut navigasi kapal. Navigasi ini meliputi :
a. Pendekatan kapal untuk masuk ke pelabuhan b. Gerakan memutar pada kolam putar (turning basin) c. Penambatan kapal
Karena adanya gerakan kapal yang sulit untuk masuk ke pelabuhan, maka dalam merencanakan mulut pelabuhan untuk melayani kapal-kapal besar (>10.000 DWT) dianjurkan antara (200ᴼᴼ - 300ᴼᴼ) m.
2.5.3 Penanganan Muatan
Dalam rangka pengembangan ekonomi nasional, pelabuhan menempati kedudukan yang penting sebagai bagian konsep hubungan dan distribusi. Pelabuhan bukan hanya berfungsi sebagai terminal, tetapi juga berfungsi sebagai transito dimanabarang / manusia / hewan dapat berpindah pada jenis alat transport yang lain.
Perpindahan muatan ini dapat menaikkan biaya. Dalam merencanakan pelabuhan perlumemperhatikan faktor ini, agar konsumen tidak dirugikan. Jadi fasilitas penangan muatan harus efektif, aman dan cepat.
2.5.4 Parameter penentuan ukuran pelabuhan 2.5.4.1 Panjang, Lebar, Dan Kedalaman Dermaga
Ukuran dermaga didasarkan pada perkiraan jenis kapal yang akan berlabuh padapelabuhan tersebut. Beberapa bentuk dasar dermaga adalah:
Bentuk dermaga memanjang, dimana muka deramaga adalah sejajar dengan garis pantai;
ukuran: d = n.L + (n-1).15 + 2.(25).
Tambatan ini dibangun bila garis kedalaman kolam pelabuhan hamper merata sejajar dengan garis pantai. Bentuk ini biasa digunakan untuk pelabuhan peti kemas, dimana dibutuhkan suatu lapangan terbuka (minimum 60 m).
Gambar 2.23. Contoh Dermaga Memanjang.
Bentuk dermaga menyerupai jari. Dermaga ini dibangun bila kedalaman terbesar menjorok ke laut dan tidak teratur. Khususnya dibangun untuk melayani kapal dengan muatan umum:
a) ukuran panjang dermaga (m): d = n.L + (n-1).15 + 2.(25) b) ukuran lebar kolam (m): b = 2.B + (30 – 40)
Gambar 2.24. Contoh Dermaga Menyerupai Jari
c) bentuk pier, dibangun bila garis kedalaman jauh dari pantai dan perencana tidak menginginkan adanya pengerukan kolam pelabuhan yangbesar, berhubung dengan lingkungan stabilitasnya. Antara dermaga dan pantai dihubungkan dengan kembatan penghubung (approach trestle) sebagai penerus dari pergerakan barang.
Gambar 2.25. Contoh Dermaga untuk Pier
2.5.4.2 Kedalaman Kolam Pelabuhan Dan Elevasi Dermaga
Kedalaman dasar kolam ditetapkan berdasarkan sarat maksimum (maks. draft) kapal yang bertambat ditambah dengan jarak aman sebesar (0,8-1,0) m. Elevasi dermaga ditetapkan antara (0,5-1,5) m diatas MHWS sesuai dengan besarnya kapal.
Gambar 2.26. Contoh Elevasi Dermaga.
2.5.4.3 Penentuan Lebar Dermaga
Dermaga direncanakan sesuai dengan kebutuhan dermaga.Perhitungan lebar dermaga dilakukan dengan memperhitungkan jarak tepi,jarak kaki crane dan kebutuhan manouver peralatan yang berada diatas dermaga.
2.5.4.4 Lebar Dan Luas Gudang
Gudang harus dirancang sedemikian rupa agar memenuhi persyaratan - persyaratan berikut : a) Lalu-lintas dan pergerakan muatan di dalam dan di luar gudang harus lancar.
b) Ukuran pintu minimal harus 4 m dan tinggi minimum 3 m. di dalam gudang hendaknya bebas hambatan.
c) Penerangan baik di siang maupun di malam hari. Aman terhadap air hujan.
d) Kemiringan lantai harus menjamin tidak tergenangnya air di dalam gudang dan barang dapat ditumpuk dengan baik.
e) Kekuatan daya dukung lantai gudang minimal untuk 1000Kg/m².
f) Terjaminnya gudang dari bahaya kebakaran dan pencurian.
2.5.4.5 Jalan Di Dalam Pelabuhan.
Jalan yang menghubungkan dermaga /gudang dengan jaringan jalan di luar pelabuhan diatur dengan kelas jalan I dan minimal 2 jalur disesuaikan dengan intensitas keluar- masuknnya muatan di pelabuhan. Disarankan lebar minimal adalah 8 m.
2.5.5 Muatan-Muatan Yang Perlu Diperhatikan Dalam Perencanaan Pelabuhan 2.5.5.1 Muatan Horizontal
a) Gaya Akibat Angin
Angin yang berhembus ke arah badan kapal yang ditambatkan akan menyebabkangerakan pada kapal yang bisa menimbulkan gaya terhadap dermaga. Apabila arahangin menuju ke dermaga, maka gaya tersebut akan berupa benturan kepadadermaga. Sedangkan apabila arah angin meninggalkan dermaga, maka gaya tersebutakan mengakibatkan gaya tarikan kepada alat penambat.
Gaya akibat angin maksimum terjadi saat berhembus angin dari arah lebar:
Fw = Cw . γ w . Aw . (Vw²/2g) …..………(2.2) dimana :
Fw = Gaya akibat angin arah tegak lurus kapal (Kgf ) γ w = Berat jenis udara (Kg/m3)
g = Percepatan gravitasi (m/dt2)
Aw = Proyeksi bidang yang tertiup angin ( m2 ) Vw = Kecepatan angin di pelabuhan (m/dt ) Cw = Koefisien angin = 1,1
b) Gaya akibat arus
Bila pada tambatan terdapat kapal yang sedang berlabuh, maka diperhitungkan adalah luas muka kapal diatas permukaan kapal di atas permukaan air, kemudian dikalikan dengan faktor 1,3 sebagai ganti ukuran bentuk kapal sebenarnya. Besargaya akibat arus adalah γ/(2g) . v², dimana :
γ : berat jenis benda cair dimana kapal tersebut terapung.
g : percepatan gravitasi.
v : kecepatan arus.
c) Gaya akibat benturan kapal
Pada waktu merapat ke dermaga, kapal masih mempunyai kecepatan sehinggaterjadi benturan antara dermaga dengan kapal. Dalam perencanaan, dianggap bahwa benturan maksimum terjadi apabila kapal bermuatan penuh menghantam dermaga dengan sudut 10º terhadap sisi depan dermaga. Besarnya energi benturan yang diberikan oleh kapal adalah sesuai dengan rumus berikut :
E = energi kinetik yang timbul akibat benturan kapal (ton meter) V = kecepatan kapal saat merapat (m/det)
W = displacement tonage (ton)
= 1,3 . k . (L.B.D/35) L = panjang kapal (ft) B = lebar kapal (ft) D = draft (ft)
α = sudut penambatan kapal terhadap garis luar dermaga (10º) g = gaya gravitasi bumi = 9,81 m/det²
Cm = koefisien massa Ce = koefisien eksentrisitas
Cs = koefisien kekerasan (diambil 1)
Cc = koefisien bentuk dari tambatan (diambil 1)
Hasil perhitungan energi akibat benturan kapal kemudian dikalikan dengan dua untukmendapatkan beban impak abnormal. Kemudian beban impak abnormal dikalikandengan faktor reduksi produk fender yang ditentukan oleh supplier fender, denganharga faktor reduksi ± 10% dari beban impak abnormal
d) Gaya akibat gempa
Analisis dinamik menggunakan respon spektrum yang dihitung secara tiga dimensi dengan menggunakan program SAP 2000 versi 9.
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya beban gempa antara lain:
1. Faktor keutamaan struktur (I) 2. Faktor reduksi gempa (R)
3. Faktor respon gempa (C) yang ditentukan berdasarkan zona gempa dan jenis tanah.
4. Beban vertikal struktur atau massa dari beban sendiri dan beban dari luar.
Faktor Keutamaan Struktur (I)
Faktor keutamaan struktur (I) digunakan untuk memperbesar bebangempa rencana, agar sistem struktur mampu untuk memikul beban gempadengan periode ulang yang lebih
panjang. Faktor I adalah suatu koefisienyang diadakan untuk memperpanjang waktu ulang dari kerusakan bangunan yang lebih penting, untuk mengamankan penanaman modal.
Bangunan dermaga adalah bangunan penting yang harus tetap berfungsi setelah terjadi gempa jadi faktor keutamaan struktur bangunan dermaga yaitu 1,4.
Faktor Reduksi Beban Gempa (R)
Sistem struktur dermaga ini pada dasarnya memiliki rangka ruangpemikul beban gravitasi secara lengkap, dimana beban lateral dipikul rangkapemikul momen terutama melalui mekanisme lentur. Biasanya untuk sistem rangka pemikul momen biasa dari beton bertulang harga Faktor Daktilitas Maksimum μm = 2,1 dan Faktor Reduksi Gempa Maksimum Rm = 3,5.
Faktor Spektrum Respon Gempa (C)
Koefisien spektrum respon gempa (C) digunakan untuk menjamin agar struktur bangunan mampu untuk memikul beban gempa yang dapatmenyebabkan kerusakan pada sistem struktur. Besarnya faktor respongempa didapat dari diagram spektrum respon gempa. Pemilihan danpenggunaan diagram spektrum respon gempa didasarkan pada zona gempadan jenis tanah.
Penentuan Zona Gempa
Faktor wilayah kegempaan (Z) dimaksudkan untuk memperhitungkan pengaruh dari beban gempa pada suatu wilayah tertentu.
e) Gaya Akibat Muatan Hidup Horizontal
Besar muatan hidup horizontal diambil secara prosentase (5-10) % dari muatan hidup yang bekerja pada bangunan pelabuhan.
2.5.5.2 Muatan Vertikal
Muatan vertikal terdiri dari muatan mati (dead load) dan muatan hidup (life load). Muatan mati terjadi akibat berat konstruksi - konstruksi yang terdapat pada bangunan tersebut, sedang muatan hidup biasanya terdiri atas muatan merata, muatan terpusat akibat roda-roda truk, mobil, crane, dll. Muatan hidup merata biasanya untuk menampung muatan-muatan minyak / air / barang - barang curah dan umumnya diambil (2-4) t/m³.
2.6 Perencanaan Bangunan Pemecah Gelombang 2.6.1 Pengertian Pemecah Gelombang ( Breakwater )
Pemecah gelombang atau breakwater adalah prasarana yang dibangun untuk memecahkan gelombang atau ombak dengan cara menyerap sebagian energi gelombang. Pemecah
juga untuk menenangkan gelombang dipelabuhan sehingga kapal dapat merapat dipelabuhan dengan lebih mudah dan cepat.
Breakwater atau pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu pemecah gelombang “sambung pantai” dan “lepas pantai”. Tipe pertama banyak digunakan pada perlindungan perairan pelabuhan, sedangkan tipe kedua untuk perlindungan pantai terhadap erosi. Secara umum kondisi perencanaan kedua tipe adalah sama, hanya pada tipe pertama perlu ditinjau karakteristik gelombang di beberapa lokasi di sepanjang pemecah gelombang, seperti halnya pada perencanaan jetty.
2.6.2 Fungsi Pemecah Gelombang
a. Pemecah gelombang berfungsi sebagai pelindung kolam perairan dari serangan gelombang yang dapat mengakibatkan terganggunya aktivitas di perairan baik pada saat pasang, badai maupun peristiwa alam lainnya.
b. Pemecah gelombang berfungsi untuk mengurangi energi gelombang dan mengurangi endapan sedimen yang masuk ke dalam daerah terlindung. Pengiriman sedimen sepanjang pantai yang berasal dari daerah disekitarnya akan diendapkan dibelakang bangunan.
Pantai di belakang struktur akan stabil dengan terbentuknya endapan sedimen tersebut.
c. Gelombang yang menjalar mengenai suatu bangunan peredam gelombang sebagian energinya akan dipantulkan (Refleksi), sebagian diteruskan (Transmisi) dan Sebagian dihancurkan (Dissipasi) melalui pecahnya gelombang, kekentalan fluida, gesekan dasar dan lain-lainnya.
d. Pembagian besarnya energi gelombang yang dipantulkan, dihancurkan dan diteruskan tergantung karakteristik gelombang datang (periode, tinggi, kedalaman air), tipe bangunan peredam gelombang dan geometrik bangunan peredam (kemiringan, elevasi, dan puncak bangunan).
2.6.3 Type Pemecah Gelombang 2.6.3.1 Breakwater Sisi Miring
Gambar 2.27. Pemecah Gelombang Sisi Miring
Pemecah gelombang sisi miring dibuat dari tumpukan batu alam yang dilindungi oleh lapis pelindung berupa beton ataupun batuan besar dengan bentuk tertentu. Pemecah
gelombang tipe ini lebih cocok digunakan pada kondisi tanah yang lunak dan tidak terlalu dalam. Breakwater sisi miring lebih bersifat fleksibel sehingga apabila terkena serangan gelombang yang kuat, kerusakan tidak akan terjadi secara tiba - tiba. Susunan butiran dari breakwater ini terdiri dari beberapa lapisan yaitu di bagian luar terdiri dari batu dengan ukuran besar dan semakin ke dalam ukurannya akan semakin kecil. Bentuk butiran yang digunakan juga akan berpengaruh pada ikatan antar butiran sehingga bentuk butiran yang digunakan umumnya memiliki sisi yang tajam karena ikatan antar butiran yang terjadi akan lebih baik dan stabil.
Butir batu pelindung bisa berupa batu alam dengan berat mencapai ton dan bisa juga dari batu buatan dari beton yang berbentuk kubus atau bentuk lainnya. Butir pelindung buatan dari beton bisa berupa : Tetrapod, Cube, Tribar, Quadripod, Dolos, Core-loc Accropod.
Gambar 2.28. Tipe - tipe Pemecah Gelombang Sisi Miring 2.6.3.2 Breakwater Sisi Tegak
Breakwater tipe ini biasanya ditempatkan di laut dengan kedalaman lebih dalam dengan tanah dasar keras. Karena dinding breakwater tegak, maka akan terjadi gelombang diam atau klapotis yaitu super posisi antara gelombang datang dan gelombang pantul.
Tinggi gelombang klapotis adalah 2 kali tinggi gelombang datang. Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah :
a. Untuk kedalaman lebih dari 20 meter, breakwater sisi tegak dibangun diatas breakwater sisi miring.
b. Kedalaman maksimum perairan 15 - 20 meter.
c. Lebar pemecah gelombang minimal 3/4 tingginya.
d. Kedalaman dibawah muka air terendah ke dasar bangunan tidak kurang dari 1 ¼ -1 ½ kali atau lebih baik 2 kali tinggi gelombang datang.
e. Tinggi pemecah gelombang di atas muka air pasang tertinggi tidak boleh kurang dari 1 1/3 -1 ½ kali tinggi gelombang datang.
Gambar 2.29. Tekanan Gelombang Pada Pemecah Gelombang Sisi Tegak.(Triatmodjo, 2003) Beberapa notasi dalam gambar tersebut adalah :
d = kedalaman air di depan pemecah gelombang (m)
h = kedalaman air di atas lapis pelindung dari fondasi tumpukan batu (m) d’ = jarak dari elevasi muka air rencana ke dasar tampang sisi tegak (m) dc = jarak antara elevasi muka air rencana dan puncak bangunan (m)
η* = elevasi maksimum dari distribusi tekanan gelombang terhadap muka air (m) P1 = tekanan maksimum yang terjadi pada elevasi muka air rencana
P2 = tekanan yang terjadi pada tanah dasar P3 = tekanan yang terjadi pada dinding vertikal Pu = tekanan ke atas pada dasar dinding vertikal.
Tekanan gelombang pada permukaan dinding vertikal diberikan oleh rumus-rumus sebagai berikut :
…..………(2.4) Dengan :
…..………(2.5) dimana :
min {a,b} : nilai yang lebih kecil antara a dan b
d bw : kedalaman air di lokasi yang berjarak 5Hs ke arah laut dari pemecah gelombang
ß : sudut antara arah gelombang datang dan garis tegak lurus pemecah gelombang,
yang biasanya diambil 15°.
Nilai
1 cos(2πd
L ) adalah parameter K dalam tabel A. (Triatmodjo, 2003
Elevasi maksimum di mana tekanan gelombang bekerja diberikan oleh rumus : η* =0,75(1+
cos ß ) di dalam rumus goda tersebut digunakan tinggi gelombang rencana yang nilainya adalah Hmax = 1,8 Hs, dan periode ulang gelombang maksimum adalah sama dengan periode gelombang signifikan. Tekanan apung dihitung berdasarkan berat air laut yang dipindahkan oleh pemecah gelombang. Sedangkan tekanan ke atas yang bekerja pada dasar pemecah gelombang mempunyai bentuk distribusi segitiga. Dengan tekanan Pu pada kaki depan bangunan dan nol pada kaki belakang bangunan. Tekanan ke atas dihitung dengan rumus sebagai berikut :
…..………(2.6) Dari tekanan gelombang yang telah dihitung dengan rumus-rumus di atas,selanjutnya dapat dihitung gaya gelombang dan momen yang ditimbulkan oleh gelombang terhadap kaki pemecah gelombang vertikal dengan menggunakan rumus berikut ini :
…..………(2.7)
dengan B adalah lebar dasar bangunan vertikal.
Gambar 2.30. Definisi gaya tekanan dan angkat serta momennya (Triatmodjo, 2003) Jenis - Jenis Konstruksi Breakwater Tegak :
A. Blok Beton
Gambar 2.31. Pemecah Gelombang Blok Beton
Dibuat dari blok-blok beton massa yang disusun secara vertikal. Masing-masing blok dikunci dengan beton bertulang yang dicor di tempat setelah blok-blok tersebut disusun. Puncak pemecah gelombang dibuat diding beton yang dicor ditempat. Fondasi terbuat dari tumpukan batu yang diberi lapis pelindung dari blok beton.
B. Sel Papan Pancang (Sheet Pile Cells)
Gambar 2.32. Pemecah Gelombang Papan Pancang
Pemecah gelombang ini terdiri dari turap beton dan tiang beton yang dipancang melalui tanah lunak sampai mencapai tanah keras. Bagian atas dari turap dan tiang tersebut dibuat blok beton .Pemecah gelombang ini dibuat apabila dasar laut terdiri dari tanah lunak yang sangat tebal ,sehingga penggantian tanah lunak dengan pasir menjadi mahal.
C. Kaison (Caisson)
Gambar 2.23. Pemecah Gelombang Caisson
Pemecah gelombang ini dibuat di daratan dan kemudian dibawah ke lokasi yang telah ditentukan dengan ditarik oleh kapal. Pengangkutan ke lokasi dilakukan pada waktu air tenang. Setelah sampai ke lokasi kaison tersebut ditenggelamkan ke dasar laut dengan mengisikan air ke dalamnya dan kemudian diisi dengan pasir. Bagian atasnya kemudian dibuat lantai dan dinding beton. Kaison dibuat seperti kotak dengan sisi bawah tertutup dan dengan dinding-dinding diafragma yang membagi kotak.
2.6.3.3 Breakwater Gabungan
Gambar 2.24. Pemecah Gelombang Gabungan
Pemecah gelombang gabungan adalah kombinasi dari pemecah gelombang sisi tegak dan pemecah gelombang sisi miring, dimana pemecah gelombang sisi tegak dibangun diatas pemecah gelombang sisi miring. Breakwater gabungan ini digunakan pada kedalaman air yang sangat dalam dan tanah dasar tidak mampu menahan beban dari pemecah gelombang sisi tegak. Uniknya yaitu pada saat air surut maka yang berfungsi adalah breakwater sisi miring, sedangkan apabila air pasang maka yangberfungsi adalah breakwater sisi tegak.
Adapun pertimbangan lebih lanjut mengenaiperbandingan sisi tegak dengan tumpukan batunya. Pada dasarnya ada tiga macam yaitu :
a. Tumpukan batu dibuat sampai setinggi air saat pasang tertinggi, sedangkan bangunan sisi tegak hanya sebagai penutup bagian atas.
b. Tumpukan batu setinggi air terendah sedang bangunan sisi tegak harus menahan air tertinggi
c. Tumpukan batu hanya merupakan tambahan pondasi dari bangunan sisi tegak.
2.7 Perencanaan Sistem Fender pada pelabuhan
Fender berfungsi sebagai bantalan yang ditempatkan di depan dermaga. Fender akan menyerap energi benturan antara kapal dan dermaga.
Ada beberapa tipe fender, yaitu : 1. Fender tipe sel (cell fender)
Fender bentuk ini dipasang pada sisi depan dermaga dengan menggunakan baut dan pada sisi depan fender dipasang panel kontak.
Gambar 2.27. Gambar Fender tipe Sel 2. Fender karet
Karet banyak digunakan sebagai fender, bentuk paling sederhana dari fender ini berupa ban- ban luar mobil untuk kapal kecil yang dipasang pada sisi depan di sepanjang dermaga.
Fender karet mempunyai bentuk berbeda seperti fender tabung silinder dan segiempat, blok karet berbentuk segiempat dan fender Raykin.
Gambar 2.28. Gambar Fender Karet 3. Fender gravitasi
Fender ini terbuat dari tabung baja yang diisi dengan beton dan sisi depannya diberi pelindung kayu dengan berat sampai 15 ton. Apabila terbentur kapal maka fender tersebut akan bergerak ke belakang dan ke atas, sedemikian sehingga kapal dapat dikurangi kecepatannya, karena untuk menggerakan ke belakang diperlukan tenaga yang besarPrinsip kerja fender gravitasi adalah mengubah energi kinetik menjadi energi potensial.
Gambar 2.29. Gambar Fender Gravitasi Perencanaan Fender
a. Dalam perencanaa fender dianggap bahwa kapal bermuatan penuh dan merapat dengan sudut 100 terhadap sisi depan dermaga.
b. Energi yang diserap oleh sistem fender dan dermaga biasanya 0,5E. Setengah energi yang lain diserap oleh kapal dan air, tahanan naik dari nol sampai maksimum dan kerja yang dilakukan :
K = 1 2 F d
Gambar 2.30. Benturan kapal pada dermaga
1
2 E = 1
2 F d 1
2 w
g V2 = 1 2 F d
F = w
2gd V2 .………(2.8)
Dengan :
F : gaya bentur yang diserap sistem fender d : defleksi fender
V : komponen kecepatan dalam arah tegak lurus sisi dermaga W : bobot kapal bermuatan penuh
Persamaan berikut adalah untuk menentukan jarak maksimum antar fender.
L = 2 r−h¿2 r2−r¿
√¿
…..………(2.9)
dengan :
L : jarak maksimum antar fender (m)
r : jari-jari kelengkungan sisi haluan kapal (m) h : tinggi fender
Energi benturan
E = W V2
2g Cm Ce Cs Cc dengan Cs = 1
Cb = W
Lpp B d Yo Cm = 1 + π
2cb d
B .………(2.10)
dengan :
E : Energi benturan (ton meter)
V : Komponen tegak lurus sisi dermaga dari kecepatan kapal pada saat membentur dermaga (m/d)
W : Displacement (berat) kapal g : Percepatan gravitasi (m/d2) Cb : Koefisien blok kapal Cm : Koefisien massa d : Draft kapal (m) B : Lebar kapal (m) Lpp : Panjang garis air (m) ɣ˳ : Berat jenis air laut (t/m3)
BAB III
DATA DAN METODE PERHITUNGAN
3.1. Pengumpulan Data3.1.1 Pemecah Gelombang
Data yang digunakan dalam perencanaan pemecah gelombang telah ditentukan dalam soal tugas mata kuliah pelabuhan Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan, sebagai berikut :
a. Jenis pemecah gelombang
b. Kedalaman air di depan pemecah gelombang
c. Kedalaman di atas lapis pelindung dari fondasi tumpukan batu d. Jarak dari elevasi muka air rencana ke dasar tampang sisi tegak e. Jarak Antara elevasi muka air rencana dari puncak bangunan
f. Elevasi maksimum dari distribusi tekanan gelombang terhadap muka air g. Tekanan maksimum yang terjadi pada elevasi muka air rencana
h. Tekanan yang terjadi pada tanah dasar
i. Tekanan yang terjadi pada dasar dinding vertical j. Tekanan ke atas pada dasar dinding vertical
Pada suatu pemecah gelombang sisi tegak yang terbuat dari konstruksi beton dengan data karakteristik gelombang adalah sebagai berikut:
a.
H’o =3,3 mb.
Ts = 10 detikc.
ß = 150d.
m = 1 : 100e.
Elevasi puncak = 3,7 mf.
Lebar dinding = 7,5 mg.
Elevasi dasar laut = - 8,5h.
d = 8,5 mi.
d’ = 6,5 mj.
h = 5,5 mHitung :
a. Gaya gelombang dan momen yang ditimbulkan oleh gelombang terhadap kaki pemecah gelombang vertikal.
b. Gaya angkat dan momennya terhadap ujung belakang kaki pemecah gelombang vertikal.
3.1.2 Konstruksi fender
Data yang digunakan dalam konstruksi fender telah ditentukan dalam soal tugas mata kuliah Rekayasa Pelabuhan Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik :
a. Tipe kapal = Kapal Container (c) b. Bobot Kapal = 10000 (DWT) c. Berat jenis air laut = 1,028 t/m3 d. Sudut merapat = 10 derajat
e. Tipe fender = fender silinder (b)
METODE PERHITUNGAN Soal 1
Data karakteristik :
a. H’o = 3,3 (m)
b. Ts = 10 (detik)
c. β = 150
d. Kemiringan dasar laut = 1/100
e. dc = 3,7 (m)
f. Lebar dinding = 7,5 (m) g. Elevasi dasar laut = -8,5
h. d = 8,5 (m)
i. d’ = 6,5 (m)
j. h = 5,5 (m)
Hitung :
a. Gaya gelombang dan momen yang ditimbulkan oleh gelombang terhadap kaki pemecah gelombang vertical
b. Gaya angkat dan momentnya terhadap ujung belakang kaki pemecah gelombang vertical Jawab :
1. kedalaman air dan tinggi bangunan d’ = 6,5 (m)
h = 5,5 (m)
d = 8.5 (m) dc = 3,7 (m) ɣ˳ = 1,028 2. Panjang dan tinggi gelombang
L0 = 1,56 {Ts}^2= (1,56) (10)2
= (1,56) (100)
= 156 m
H ’0
L0 = 3,3
156 =
0,021
H 1/3 = 3,3 m d bw = d + 5 m H 1/3
= 8,5 + (5)
(
1001)
(3,3) = 8,66 mHmax = 1,8 . H 1/3
= (1,8) (3,3) = 5,94 m 3. Tekanan Gelombang
Dengan menggunakan grafik pada lampiran, untuk nilai d/ L0 = 8,5
156 = 0,0545 Diperoleh :
X =
0,0005x0,09930+(0,0004x0,09929)
¿¿
¿
X = 4,96x10−5+3,93x10−5
0,001 =¿ 0,0889 d
L = x = 0,0889
4Ƞd
L =
(0,0005x1,2479)+(0,0004x1,2351)
0,0550−0,0540 = 1,1179 sinh
(
4ȠLd)
= (0,0005x1,59790,0550)+(0,0004−0,0540 x1,5739)=
1,4285 cosh(
2ȠLd)
= (0,0005x1,20100,0550−0,0540)+(0,0004x1,1968)=
1,0792 3.1 koefisien tekanan gelombangα1 = 0,6 +
4Ƞd L sinh¿2
4Ƞd L 1¿ 2¿
¿
= 0,6 + 1
2
(
1,11791,4285)
2=
0,9062d
{
d bw3d bw−h '(
H maxh)
2}
= 8,66−5,53x8,66(
5,945,5)
2 = 25,983,16 (1,08) = 0,1418(
H max2d)
= 25,94x8,5 = 2,862α2 = min
{
d bw3d bw−h '(
H maxh)
2}
; H max2d= min (0,1418 ; 2,862) α = 0,1418
α3 = 1 - d '
d
{
1−cosh(21ȠdL)}
= 1 - 6,58,5(
1−1,07921)
= 0,9443.2 Tekanan Gelombang
P1 = 1
2 (1 + cosβ ) (α1 + α2 cos2 β) ɣ˳ H max
= 1
2 (1 + cos 150) (0,902 + 0,1418 cos2 150) x 1,028 x 5,94
= 1
2 (1,9659) (1,0385) (1,028) (5,94) = 6,233 t m 2
P2 =
2Ƞ cosh(¿d
L) P1
¿
= 6,233
1,0792 = 5,775 t m 2
P3 = α3 . P1 = 0,944 x 6,233
= 5,884 t m 2 3.3 Menghitung tekanan keatas
Pu = 1
2 (1 + cosβ ) α1 . α3 . ɣ˳ H max
= 1
2 (1 + cos 150) (0,9062) (0,944) (1,028) (5,94) = 5,135 t m 2 Gaya gelombang dan momen
η * = 0,75 (1 + cosβ ) H max
= 0,75 (1 + cos 150) (5,94) = 8,758 dc = 3,7 m
dc* = min { η * ˃ dc*}
dc* = min (8,758 ˃ 3,7) dc* = 3,7
η c* ˃ 3,7 P4 = P1 (1 – η∗¿
d c
¿ )
= 6,233
(
1−8,7583,7)
= 3,599 t/m2 Gaya GelombangP = 1
2 (P1 + P3) d’ + 1
2 (P1 + P4) dc*
= 1
2 (6,233 + 5,884) 6,5 + 1
2 (6,233 + 3,599) 3,7
= 39,380 + 18,189
= 57,569 t Momen Gelombang
MP = 1
6 (2 P1 + P3) d’2 + 1
2 (P1 + P4) d’ dc* + 1
6 (P1 + 2 P4) dc*2
= 1
6 (2 x 6,233 + 5,884) (6,5)2 + 1
2 (6,233 + 3,599) (6,5) (3,7)2 + 1
6 (6,233 + 2 x 3,599) (3,7)2
= 129,21 + 437,450 + 30,645
= 597,30 tm
Gaya angkat dan momennya
U = 1
2 Pu B = 1
2 x 5,135 x 7,5 = 19,256 t
Mu = 2
3 UB = 2
3 x 19,256 x 7,5 = 96,28
2. Perencanaan Fender Silinder
Berdasarkan tabel 1.2 tentang karakteristik kapal untuk tipe kapal Container (Peti Kemas) dengan berat (DWT) 10.000 diperoleh data sebagai berikut :
a. Panjang Loa = 153 (m)
b. Panjang Lpp = 144 (m)
c. Lebar (B) = 23,7 (m)
d. Total berat DWT + Barang = 16200 ton
e. Draft (d) = 8,4 (m)
Langkah pertama dalam perencanaan fender adalah dengan menghitung energi benturan antara kapal dan dermaga. Energi benturan dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
E = W . V2
2G . Cm . Ce . Cs
Nilai Cm dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Cb = W
Lpp . B . d .ɣ ˳ = 16.200
(144)(23,7)(8,4)(1,028) = 0,550 Cm = 1 + ᴨ. d
2cb . B = 1 + (3,14)(8,4)
(2x0,550)(23,7) = 1 + 26,376
26,07 = 2,012
Dengan menggunakan gambar 6.30 tentang jari – jari putaran disekeliling pusat berat kapal untuk Cb = 0,483 diambil Cb minimum dalam grafik, yaitu 0,5. Maka didapatkan nilai sebagai berikut :
r
Loa = 0,223
Untuk kapal yang bersandar didermaga diperoleh rumus : L = 1
4 . Loa = 1
4 . 153 = 38,25 m Sehingga diperoleh nilai r = (0,223) (153) = 34,119 m
koefisien Ce dihitung dengan menggunakan persamaan :
Ce =
1 1+(L
r)2
=
1+(38,25/134,119)2= 0,443
Berdasarkan tabel 6.1 tentang kecepatan merapat kapal pada dermaga untuk ukuran kapal (DWT) 10.000 diperoleh kecepatan merapat sebesar 0,15 m/s. komponen kecepatan merapat dalam arah tegak lurus kapal, yaitu sebesar :
V = V sin α = 0,15 x sin 10* = 0,026 m/s
Berdasarkan parameter diatas maka diperoleh energi benturan sebesar :
E =
(16200)(0,026)22x9,81
x 2,012 x 0,443 = 0,4975
Jadi, energi benturan yang disebabkan oleh kapal merapat kedermaga adalah E = 0,4975 tm.
Berdasarkan tabel 7.4 tentang dimensi dan kapasitas fender silinder dipilih fender dengan dimensi OD x ID = 250 x 125 mm yang memiliki nilai energi serap, E = 0,52 tm. Gaya yang diteruskan kestruktur adalah sebesar F = 11,01 ton.
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. KesimpulanDari perhitungan gaya gelombang dan momen serta gaya angkat pada pemecah gelombang (breakwater) vertikal didapat nilai sebagai berikut :
1. Nilai gaya gelombang didapat sebesar 57,034 t.
2. Besarnya momen yang diitmbulkan oleh gelombang terhadap kaki pemecah gelombang vertikal adalah 866,51 tm.
3. Nilai gaya angkat pada breakwater adalah 19,256 t.
4. Besarnya momen terhadap ujung belakang kaki pemecah gelombang vertikal adalah 96,28 tm.
Dari perhitungan kontruksi fender didapat nilai sebagai berikut :
1. Energi benturan yang disebabkan oleh kapal merapat ke dermaga adalah E =
0,4975
tm.2. Dimensi dan kapasitas
