PERENCANAAN SISTEM FENDER DERMAGA (Studi Kasus Dermaga Penyeberangan Mukomuko, Provinsi Bengkulu) Oleh:

PERENCANAAN SISTEM FENDER DERMAGA (Studi Kasus Dermaga Penyeberangan Mukomuko, Provinsi Bengkulu) Oleh: Derry Fatrah Sudarjo, Pembimbing Pertama : Ir. Puji Wiranto, MT.1), Pembimbing Kedua : Ir. Wagisam.2) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Pakuan, Jl. Pakuan, Bogor 16143 e-mail : [email protected] ABSTRAK Ketatnya persaingan di bidang perekonomian memerlukan strategi yang tepat dalam mengoptimalkan potensi yang ada. Sebagai daerah kepulauan yang dikelilingi lautan, Kabupaten Mukomuko di Bengkulu, memiliki potensi untuk dikembangkan terutama dalam kegiatan ekspor impor dan transportasi laut. Ada 4 jenis pelabuhan yang akan dibangun di Kabupaten Mukomuko yaitu pelabuhan penyeberangan, pelabuhan laut, pelabuhan barang dan pelabuhan ikan. Sesuai dengan peran dan fungsinya, pelabuhan merupakan institusi yang dinamik keberadaannya terhadap perkembangan yang ada. Pelabuhan harus dapat mengantisipasi dan mengikuti perkembangan yang berkaitan dengan tuntutan pelayanannya. Selain itu, pelabuhan yang baik harus mempunyai perencanaan yang terencana dan terstruktur guna menunjang peran dan fungsinya sesuai kemampuan kapasitas dukungannya. Salah satu kelengkapan perencanaan pelabuhan tersebut adalah tersedianya sistem fender, dimana fender adalah bumper yang digunakan untuk meredam benturan yang terjadi pada saat kapal akan merapat ke dermaga atau pada saat kapal yang sedang ditambatkan tergoyang oleh gelombang atau arus yang terjadi di pelabuhan. Dalam perencanaan sistem fender perlu diketahui karakteristik dari jenis-jenis fender agar dapat diperoleh jenis fender yang sesuai dengan kebutuhan, jenis fender yang digunakan pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko adalah fender Bridgestone SuperArch Tipe FV001-5-4. Hasil perhitungan jarak antar fender pada dermaga adalah 4,6 meter, dipasang vertikal pada sisi depan dermaga karena memperhitungkan perubahan elevasi muka air laut yang berubah pada saat pasang dan surut. Kata kunci : Fender, Pelabuhan, dan Kapal. I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pelabuhan merupakan tempat pemberhentian (terminal) kapal setelah melakukan pelayaran. Di pelabuhan ini kapal melakukan berbagai kegiatan antara lain menaikturunkan penumpang, bongkar muat barang, pengisian bahan bakar dan air tawar, melakukan reparasi, mengadakan perbekalan, dan sebagainya. Untuk bisa melaksanakan berbagai kegiatan tersebut pelabuhan harus dilengkapi dengan fasilitas

seperti pemecah gelombang, dermaga, peralatan tambatan dan fender, peralatan bongkar muat barang, gudang-gudang, halaman untuk menimbun barang, perkantoran, ruang tunggu bagi penumpang, perlengkapan pengisian bahan bakar, dan penyediaan air bersih, dan lain sebagainya. Fender berfungsi sebagai bantalan yang ditempatkan di depan dermaga sehingga fender tersebut akan menyerap energi benturan antara

Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik - Universitas Pakuan

1

kapal dan dermaga. Gaya yang harus ditahan oleh dermaga tergantung pada tipe dan konstruksi fender dan defleksi dermaga yang diijinkan. Fender juga melindungi rusaknya cat badan kapal karena gesekan antara kapal dan dermaga yang disebabkan oleh gerak karena gelombang, arus dan angin. Fender harus dipasang di sepanjang dermaga dan letaknya harus sedemikian rupa sehingga dapat mengenai kapal. Oleh karena kapal mempunyai ukuran yang berlainan maka fender harus dibuat agak tinggi pada sisi dermaga. Dalam perencanaan fender ini harus memperhitungkan bobot kapal yang akan bersandar, frekuensi dari kapal dengan bobot kapal yang berbeda-beda tetapi dapat bersandar pada dermaga yang sama dan dengan kondisi pasang surut yang berbedabeda pada daerah kolam pelabuhan. Setelah diketahui karakteristik kapal yang akan bersandar dan kondisi pasang surut pada daerah kolam pelabuhan, maka dapat direncanakan suatu sistem fender yang efisien dan ekonomis. 1.2 Maksud dan Tujuan Dalam tugas akhir ini akan dibahas perencanaan sistem fender pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko, dengan maksud dan tujuan sebagai berikut : a. Maksud : 1. Merencanakan tipe dan jenis fender yang sesuai dengan jenis, ukuran dan bobot kapal. 2. Merencanakan sistem fender yang sesuai terhadap energi benturan kapal yang akan bersandar pada dermaga. 3. Merencanakan jarak antar fender yang akan dipasang dalam hubungannya dengan bobot dan jenis kapal.

b. Tujuan : Mengetahui sistem fender yang efisien dan ekonomis dalam kaitannya dengan bobot kapal, ukuran kapal, ukuran dermaga, kondisi pasang surut dan jarak antar fender pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko, Provinsi Bengkulu. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Kapal Kapal merupakan kendaraan pengangkut penumpang dan barang dilaut, sungai dan sebagainya. Kapal sebagai sarana pengangkut muatan mempunyai ciri-ciri tersendiri dalam menangani muatannya. Muatan ini dapat berbentuk gas, cair dan padat. Sesuai dengan jarak dan besarnya muatan, menentukan bentuk teknis kapalnya. Penanganan muatan pun (cargo handling) menentukan ciri khas dari pelayanan terhadap kapal di dermaga serta alat peralatan yang membantu bongkar atau muat. 2.2 Karakteristik Kapal Secara umum bentuk badan kapal dapat dibagi sebagai berikut : a. Dasar rata (Flat bottom), biasa terdapat pada kapal-kapal dengan ukuran besar. b. Dasar semi rata (Semi flat bottom), biasa terdapat pada kapal dengan ukuran sedang/kecil. c. Dasar landai (Deep bottom), kapal dengan kecepatan tinggi. 2.3 Ukuran Dermaga Ukuran dermaga dan perairan untuk bertambat tergantung pada dimensi kapal terbesar dan jumlah kapal yang menggunakan dermaga. Tata letak dermaga dipengaruhi oleh banyak faktor seperti ukuran perairan pelabuhan, kemudahan kapal yang merapat dan meninggalkan dermaga, ketersediaan/penggunaan kapal tunda


2

untuk membantu kapal bertambat, arah dan besarnya angin, gelombang dan arus.

Sumber : Perencanaan Pelabuhan, Bambang Triatmodjo, 2009.

Gambar 2.2. Dermaga satu kapal Berikut persamaan yang digunakan untuk menentukan panjang dermaga :

Lp  n.Loa  (n  1) x10%xLoa (2.1) Keterangan :

Lp Loa

= Panjang Dermaga (m) = Panjang Kapal yang ditambat (m) = n ditambat.

Jumlah

Kapal

yang

2.4 Kondisi Alam Aspek-aspek lingkungan alam, antara lain : 1. Bumi dalam sistem tata surya, radiasi matahari dan temperatur a. Radiasi dan temperatur permukaan. b. Pola penguapan/epavorasi dan pengendapan/presipitasi. c. Suhu air laut. 2. Laut, salinitas, dan arus samudera. permukaan/gelombang samudera. 3. Atmosfer dan Angin a. Struktur atmosfer. b. Tekanan atmosfer. c. Angin/gerakan atmosfer. d. Dampak arah angin akibat adanya rotasi bumi pada porosnya.

4. 5. 6.

7. 8.

e. Kecepatan angin sebagai akibat rotasi bumi. f. Angin darat dan angin laut. g. Angin gunung, angin lembah, angin lereng, angin kompensasi. h. Angin musim (Monsoon). i. Muatan dan tekanan angin. j. Akibat angin pada lautan. k. Hubungan arus laut dan angin musim. Gelombang Laut. Pasang Surut. Gempa dan Vulkanologi a. Lempeng bumi. b. Gunung api. Gelombang elektromagnetik. Aspek geoteknik tanah dasar laut. a. Karakteristik dan daya dukung tanah. b. Gaya geser tanah. c. Tekanan dan gaya lateral.

2.5 Pasang Surut 2.5.1. Pasang Surut dan Sistem Tata Surya Gerakan permukaan air laut berubah-ubah baik dilihat dari waktu maupun tempat. Perubahan ini diakibatkan karena adanya gaya-gaya tarik antar benda angkasa. Bumi yang menjadi satelit dari sistem tata surya dan bulan menjadi satelit bumi, keduanya menimbulkan gaya-gaya yang mempunyai pengaruh pada tinggi rendahnya permukaan air laut. Sebagaimana diketahui, bumi berotasi mengelilingi matahari dalam waktu 24 jam, sedangkan bulan berotasi sendiri pula dalam mengelilingi bumi pada saat yang bersamaan dalam waktu 24 jam 50 menit, rotasi ini berjalan secara periodik. Selisih waktu 50 menit ini menyebabkan besar gaya tarik bulan bergeser terlambat 50 menit dari air tinggi


3

yang ditimbulkan oleh gaya tarik matahari. 2.5.2. Pembangkitan Pasang Surut. Gaya tarik menarik antara bumi dan bulan menyebabkan sistem bumi-bulan menjadi satu sistem kesatuan yang beredar bersama-sama sekeliling sumbu perputaran bersama (common axis of revolution). Sumbu perputaran bersama ini adalah pusat berat dari sistem bumibulan, yang berada di bumi dengan jarak 1718 km di bawah permukaan bumi. 2.5.3. Tipe Pasang Surut. 1. Pasang surut harian ganda (Semi diurnal tide). 2. Pasang surut harian tunggal (Diurnal tide). 3. Pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevailing semidiurnal). 4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal). 2.5.4. Definisi Elevasi Muka Air 1. Muka air tinggi (High water level (HWL)). 2. Muka air rendah (Low water level (LWL). 3. Muka air tinggi rerata (Mean high water level (MHWL)). 4. Muka air rendah rerata (Mean low water level (MLWL)). 5. Muka air laut rerata (Mean sea level (MSL). 6. Muka air tinggi tertinggi (Highest high water level (HHWL)). 7. Muka air rendah terendah (Lowest low water level (LLWL)). 8. Higher high water level.

2.6 Kolam Pelabuhan 2.6.1. Kedalaman Kolam Pelabuhan Kedalaman Kolam=1,1xd

(2.2)

Keterangan : d : draft kapal (m). 2.6.2. Kolam Putar Kolam Putar = 1,5 x Loa

(2.3)

Keterangan:Loa:PanjangKapal(m) 2.7 Gaya yang bekerja pada dermaga. 2.7.1.Gaya Sandar Besar energi benturan diberikan oleh rumus berikut ini :

E

WV 2 Cm.Ce.Cs.Cc 2g

(2.4)

Keterangan : E = Energi benturan (ton m). W=Displacement/berat kapal(ton). V = Komponen kecepatan dalam arah tegak lurus sisi dermaga(m/d) g = Percepatan gravitasi (m/d²). Cm = Koefisien massa. Ce = Koefisien eksentrisitas. Cs = Koefisien kekerasan. Cc = Koefisien tekanan arus. Tabel 2.2. Kecepatan merapat kapal pada dermaga. Ukuran Kapal (DWT) Sampai 500


Kecepatan Merapat Laut Pelabuhan Terbuka (m/d) (m/d) 0,25

0,30

4

500 – 10.000

0,15

0,20

10.000 – 30.000

0,15

0,15

Di atas 30.000

0,12

W = Displacement/berat kapal (ton). B = Lebar kapal (m) D = Draft kapal (m)

Sumber : Pelabuhan, Triatmodjo, 2006.

0,15

Koefisien eksentrisitas adalah perbandingan antara energi sisa dan energi kinetik kapal yang merapat, dan dapat dihitung dengan rumus berikut :

Bambang

Komponen kecepatan merapat dalam arah tegak lurus kapal adalah :

V  v.sin 100

Ce 

(2.5)

Ce = Koefisien eksentrisitas.

V = komponen kecepatan dalam

r = Jari-jari kelengkungan sisi

arah tegak lurus sisi dermaga

haluan kapal (m)

(m/d).

l = jarak sepanjang permukaan air dermaga dari pusat berat kapal pada permukaan air (m)

v = kecepatan merapat kapal(m/d). Koefisien Massa tergantung pada gerakan air di sekeliling kapal, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut:

Cb 



(2.8)

Keterangan :

Keterangan :

Cm  1 

1 1  (l / r ) 2

d 2.Cb B x

W Lpp.B.d . 0

Titik kontak pertama antara kapal dan dermaga adalah suatu titik dari ¼ panjang kapal pada dermaga dan 1/3 panjang kapal pada dolphin, dan nilai l adalah :

(2.6)

Dermaga (2.7)

1 xLoa 4

(2.9)

Keterangan :

Dolphin

Cm = Koefisien massa.

:l

1 xLoa 6

(2.10)

Cb = Koefisien blok

2.7.2.

 0 = Massa jenis air laut = 1,025 t/m³ Lpp = Length prependicular (m)

:l

between

Gaya Tambat

2.7.2.1. Gaya Akibat Angin Besar gaya angin tergantung pada arah dan kecepatan hembus angin, dan dihitung dengan rumus berikut :


5

a. Gaya Longitudinal apabila angin datang dari arah haluan (ά= 0°) : Rw  0,42.Qa. Aw (2.11)

Qa  0,063.Vw

2

Aw  70%( BxDkapal)

Vc = kecepatan arus (m/d) B = Lebar kapal (m). (2.13)

(2.15)

c. Gaya Longitudinal apabila angin datang dari arah lebar kapal (ά= 90°) : Rw  1,1.Qa. Aw (2.16)

Aw  70%( Loa xDkapal) (2.17) Keterangan : Rw = gaya akibat angin (kg) Pa = tekanan angin (kg/m²) Vw = kecepatan angin (m/d). Aw = proyeksi bidang yang tertiup angin (m²) B = Lebar kapal (m). Dkapal = Tinggi kapal (m). Loa = Panjang kapal (m) 2.7.2.2. Gaya Akibat Arus Besar gaya yang ditimbulkan oleh arus diberikan oleh persamaan berikut ini :

 V2  Ra  Cc. 0 . Ac  c   2.g 

(2.18)

Ac = B x d

(2.19)

Keterangan : Ra = gaya akibat arus (kg) Cc = koefisien tekanan arus

 0 = massa jenis air laut

Ac = luas tampang kapal yang terendam air(m²)

(2.12)

b. Gaya Longitudinal apabila angin datang dari arah buritan (ά= 180°) : Rw  0,5.Qa. Aw (2.14)


(1025kg/m²)

D = draft kapal (m). g = Percepatan gravitasi (m/d²). Nilai Cc adalah faktor untuk menghitung gaya lateral dan memanjang. Nilai Cc tergantung pada bentuk kapal dan kedalaman air di depan tambatan, yang nilainya diberikan ini. Faktor untuk menghitung gaya arus melintang : a) Di air dalam,nilai Cc = 1,0–1,5 b) Kedalaman air/draft kapal = 2 nilai Cc = 2,0 c) Kedalaman air/draft kapal = 1,5, nilai Cc = 3,0 d) Kedalaman air/draft kapal = 1,1 , nilai Cc = 5,0 e) Kedalaman air/draft kapal = 1 , nilai Cc = 6,0 Faktor untuk menghitung gaya arus memanjang (longitudinal) bervariasi dari0,2 untuk laut dalam dan 0,6 untuk perbandingan antara kedalaman air dan draft kapal mendekati 1. 2.8 Perencanaan Sistem Fender 2.8.1 Prosedur Perencanaan Fender Prosedur perencanaan adalah sebagai berikut :

fender

a. Menetukan energi benturan kapal, yang didasarkan pada kapal terbesar yang merapat di dermaga. b. Menentukan energi yang dapat diserap oleh dermaga. Energi tersebut sama dengan setengah gaya


6

reaksi fender (F) dikalikan dengan defleksinya ( d fender ). c. Energi yang akan diserap oleh fender adalah energi yang ditimbulkan oleh benturan kapal dikurangi energi yang diserap dermaga. d. Pilih fender yang mampu menyerap energi yang sudah dihitung di atas berdasarkan karakteristik fender yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya. 2.8.2 Hubungan Gaya dan Energi

semakin banyak digunakan karena kualitasnya lebih baik dan banyak tersedia di pasaran dengan berbagai tipe. 2.8.4. Perhitungan Jarak Antar Fender Persamaan berikut dapat digunakan untuk menentukan jarak maksimum antara fender. 𝐿 = 2√𝑟 2 − (𝑟 − ℎ)2 (2.21) Keterangan : 𝐿:jarak maksimum antar fender(m)

1 1 E  F .d fender 2 2

𝑟 :jari-jari kelengkungan haluan kapal (m)

1W 2 1 V  F .d fender 2 g 2

ℎ : tinggi fender (m)

F

W V2 2.g.d fender

(2.20)

Keterangan :

sisi

Apabila data jari-jari kelengkungan sisi haluan kapal tidak diketahui, maka persamaan berikut dapat digunakan sebagai pedoman untuk menghitungnya.

E = Energi benturan (ton m)

Kapal barang dengan bobot 5005000 DWT

F = Gaya bentur yang diserap sistem fender (ton).

log 𝑟 = −1,055 + 0,650 log (𝐷𝑊𝑇)

d fender = Defleksi fender (m). V=Komponen kecepatan dalam arah tegak lurus sisi dermaga(m/d). W= Displacement/berat kapal (ton). g = Percepatan gravitasi (m/d²). 2.8.3. Fender 2.8.3.1. Tipe Fender Fender dibuat dari bahan elastis , seperti kayu atau karet. Fender kayu bisa berupa batang kayu yang dipasang di depan muka dermaga atau tiang kayu yang dipancang. Sedangkan fender karet merupakan produk pabrik yang

(2.22) Kapal tanker dengan bobot 5000200000 DWT log 𝑟 = −0,113 + 0,440 log (𝐷𝑊𝑇) (2.23) Jarak interval antara fender sebagai fungsi kedalaman air diberikan dalam tabel berikut : Tabel 2.6. Jarak antar fender. Kedalaman Air (m)


Jarak Antara Fender (m)

7

4~6

4~7

6~8

7 ~ 10

8 ~ 10

10 ~ 15

250

Grafik Pasang Surut Lokasi : Mukomuko ( Provinsi Bengkulu )

200

Bambang

Pembacaan palem (Cm)

150


100 50

Lokasi Dermaga Penyeberangan Mukomuko Provinsi Bengkulu terletak di Desa Pasar Sebelah, tepatnya di Muara Sungai Manjunto. Lokasi ini berjarak sekitar 4 km dari Pusat Perekonomian/ Perkantoran Mukomuko, Kecamatan Mukomuko, Kabupaten Mukomuko. Lokasi ini dapat ditempuh melalui jalan darat dalam waktu ± 8 jam dari Kota Bengkulu (Ibukota Provinsi Bengkulu). Sedangkan jarak dari lokasi perencanaaan Dermaga Mukomuko ke pelabuhan Sikakap adalah 100 km. 3.1.2. Kondisi Topografi Batas-batas administrasi lahan perencanaan adalah sebelah utara perkebunan sawit rakyat, sebelah timur berbatasan dengan perkebunan sawit rakyat, sebelah selatan berbatasan dengan kebun sawit rakyat dan sebelah barat berbatasan dengan Samudera Hindia. Pada sisi sebelah timur mengarah ke hulu sungai sudah dipakai oleh nelayan setempat untuk tempat bersandar kapal-kapal nelayan dan direncanakan disana akan dibangun pangkalan pendaratan ikan. 3.2 Kondisi Pasang Surut

0 28-Jul-13 29-Jul-13 30-Jul-13 31-Jul-13 01-Agu-13 02-Agu-13 03-Agu-13 04-Agu-13 05-Agu-13 06-Agu-13 07-Agu-13 08-Agu-13 09-Agu-13 10-Agu-13 11-Agu-13 12-Agu-13 13-Agu-13 14-Agu-13

III. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 3.1 Data Administrasi dan Topografi 3.1.1. Kondisi Administrasi

Waktu

Sumber : PT. Bahana Nusantara (Konsultan Perencana).

Gambar 3.4 Grafik Ramalan Pasang Surut. Tabel 3.1 Elevasi Kondisi Air ELEVASI KONDISI AIR Mean Sea Level (MSL)

101.34 cm

High Water Level (HWL)

198.50 cm

Low Water Level (LWL)

61.00 cm

Mean High Water Level (MHWL)

125.59 cm

Mean Low Water Level (MLWL)

80.21cm

Highest High Water Level (HHWL)

115.26 cm

Lowest Low Water Level (LLWL)

71.44 cm

Sumber : PT. Bahana Nusantara (Konsultan Perencana).

Pada saat dilakukannya pengamatan pasang surut, diperoleh nilai yang berubah secara signifikan pada pengamatan tanggal 08 Agustus 2013 sebesar 198.50 cm sebagai nilai HWL.


8

3.3 Kondisi Arus Hasil pengukuran arus di lapangan diperoleh kecepatan arus maksimum mencapai 0.81 m/d dan kecepatan minimum 0,02 m/d. Hasil pengukuran arus dilakukan pada 2 (dua) titik pengukuran, masingmasing diukur pada saat kondisi purnama (spring tide) dan perbani (neap tide) masing-masing selama 3 hari berturut-turut. 3.4 Kondisi Angin Gambaran kondisi angin di Kabupaten Mukomuko Provinsi Bengkulu diperoleh dari BMKG Provinsi Bengkulu dan dianalisis ulang oleh konsultan dengan resolusi spatial sebesar 1,5 x 1,5 km. Data yang digunakan adalah data kecepatan dan arah angin dengan rerata hasil pencatatan selama 10 tahun (20032013). Berdasarkan hasil pengolahan data angin tersebut dihasilkan matriks distirbusi kecepatan angin sesuai dengan arahnya. angin dominan datang dari arah Barat laut dan kecepatan angin maksimum adalah sebesar 15m/d. 3.5 Tipe Dermaga Lokasi dermaga ini berada pada muara sungai, dengan pertimbangan teknis dermaga yang dipilih yaitu wharf. Dimana Wharf adalah dermaga yang dibuat sejajar garis pantai dan dapat berimpit dengan garis pantai atau agak menjorok. Gambar 3.6 adalah wharf konstruksi tertutup. Balok dan slab struktur utama berada di bagian bawah yang didukung tiang-tiang, dan di atasnya diberi timbunan untuk menambah berat sehingga mempunyai stabilitas yang lebih baik. 3.6 Elevasi Deck Dermaga Berdasarkan Data Pasang Surut Pada daerah lokasi dermaga tepi darat dengan permukaan air sungai mempunyai beda tinggi 250

cm dan kedalaman air 101.34 cm dari permukaan air sampai ke dasar sungai, maka ketinggial elevasi dermaga adalah 3,5m dari dasar tanah. Sehingga tipe dermaga Wharf type Sheet pile concrete wall , dibagi lagi menjadi tipe perkuatan dengan angker dan perkuatan dengan concrete batter pile. IV. PERENCANAAN SISTEM FENDER 4.1 Perencanaan Kapal Direncanakan kapal yang akan bertambat pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko memiliki bobot kapal maksimum sebesar 1000 DWT dan akan merapat di dermaga yang dilindungi sistem fender. Parameter kapal tersebut adalah sebagai berikut : (lihat halaman II-5) Tabel 4.1 Karakteristik Kapal 1000 DWT.

Kapal

Displa cemen t

DWT

W

Loa

Lp p

B

(ton)

(ton)

(m)

(m )

(m)

(m)

(m)

1000

2540

83

76

15,20

8,00

4,00

Bobot

Panjang

Ting gi

Lebar

Sumber : Perencanaan Bambang Triatmodjo, 2009.

Draf t

Dkapal

d

Pelabuhan,

4.2 Perencanaan Dermaga dan Kolam Pelabuhan 4.2.1.Panjang Dermaga Untuk mengetahui panjang Dermaga Penyeberangan Mukomuko maka dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Lp  n.Loa  (n  1) x10% xLoa (4.1)

Lp  1x83  (1  1) x10%x83


9

Lp  99,6 m ≈ 100 m

E

Keterangan :

WV 2 Cm.Ce.Cs.Cc 2g

(4.3)

Lp = Panjang Dermaga (m)

Keterangan :

Loa = Panjang Kapal (m)

E = Energi benturan (ton m).

n

W = Displacement/berat kapal (ton).

= Jumlah Kapal.

Maka, Penyeberangan 100m.

Panjang Dermaga Mukomuko adalah

V = Komponen kecepatan dalam arah tegak lurus sisi dermaga(m/d). g = Percepatan gravitasi (m/d²).

4.2.2. Kedalaman Kolam Pelabuhan Dengan memperhitungkan gerak kapal karena pengaruh alam seperti gelombang, angin dan arus pasang surut, maka kedalaman kolam pelabuhan adalah sebagai berikut (lihat halaman II-18) : Kedalaman Kolam = 1,1 x d

(4.2)

= 1,1 x 4 m = 4,4 m ≈ 5 m Keterangan : d : draft kapal (m). Kedalaman kolam untuk Dermaga Penyeberangan Mukomuko direncanakan sedalam 5 meter dikarenakan pada kondisi surut permukaan air mengalami penurunan hingga 40cm dari kondisi rata-rata, maka perlu dilakukan pengerukan sedalam 4 meter dikarenakan kedalaman kolam hanya 1 meter. 4.3 Perhitungan Gaya Yang Bekerja Pada Dermaga. 4.3.1. Gaya Sandar Langkah pertama dalam perencanaan fender adalah menghitung energi benturan kapal dan dermaga. Energi benturan dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

Cm = Koefisien massa. Ce = Koefisien eksentrisitas. Cs = Koefisien kekerasan. Cc = Koefisien tekanan arus. 1). Menghitung Nilai V : Komponen kecepatan merapat dalam arah tegak lurus kapal adalah :

V  v.sin 100

(4.4)

 0,15.sin 100  0,026m / d Keterangan : V = komponen kecepatan dalam arah tegak lurus sisi dermaga (m/d). v = kecepatan merapat kapal (m/d). 2). Menghitung Nilai Cm : Nilai Cm dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini (lihat halaman II-21) :

Cm  1 




d 2.Cb B x

(4.5)

10

Cb 

W Lpp.B.d . 0

(4.6)

Dengan menggunakan Gambar 4.3. untuk Cb = 0,536 maka :

r  0,215 Loa

2540 Cb  76 x15,2 x4 x1,025

Sehingga didapat :

Cb  0,536

r  0,215xLoa

Maka :

(4.7)

r  0,215x83



d Cm  1  x 2.Cb B 3,14 4 Cm  1  x 2 x0,536 15,20

Untuk kapal yang bersandar di dermaga (lihat halaman II-22) :

Cm  1,771

l

1 xLoa 4

l

1 x83 4

r  17,845m

Keterangan : Cm = Koefisien massa. Cb = Koefisien blok

l  20,75m

 0 =Massa jenis air laut=1,025t/m³

Keterangan :

Lpp

=

Length between prependicular (m)

B

= Lebar kapal (m)

d

= Draft kapal (m)

3). Menghitung Nilai Ce :

(4.8)

r = Jari-jari kelengkungan sisi haluan kapal (m)

l = jarak sepanjang permukaan air dermaga dari pusat berat kapal pada permukaan air (m) Loa = Panjang Kapal (m) Maka, Nilai Koefisien Ce dihitung dengan persamaan berikut :

Ce 

1 1  (l / r ) 2

Ce 

1 1  (20,75 / 17,845)2

(4.9)

Ce  0,425 Sumber : Perencanaan Bambang Triatmodjo, 2009.

Pelabuhan,

Gambar 4.3. Jari-jari putaran di sekeliling pusat berat kapal.

4). Menghitung Nilai Cc : Faktor untuk menghitung gaya arus melintang : a) Di air dalam, nilai Cc = 1,0–1,5


11

b) Kedalaman air/draft kapal = 2 , nilai Cc = 2,0 c) Kedalaman air/draft kapal = 1,5 , nilai Cc = 3,0 d) Kedalaman air/draft kapal = 1,1 , nilai Cc = 5,0 e) Kedalaman air/draft kapal = 1 , nilai Cc = 6,0 Kedalaman air pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko adalah 5 m dan draft kapal adalah 4 m. Maka nilai kedalaman air/draft kapal = 1,25 dan Nilai Cc = 4,25 dengan menggunakan rumus interpolasi . 5). Menghitung Nilai E : Energi benturan kapal adalah sebagai berikut (dengan nilai Cs=1) : (lihat halaman II-20).

W .V 2 Cm.Ce.Cs.Cc 2.g 2540 x0,0262  x1,771x0,425 x1x4,25 2 x9,81  0,0875x1,771x0,425x4,25  0,280tm

Dimensi (cm) Tipe

Gay a (t)

Energ i (tm)

R

R/ E

E

B

C

FV00 1-5-1

300

30 7,5

71, 5

39

1,9

0,294

20, 53

15

FV00 1-5-2

300

30 7,5

71, 5

36

1,7

0,294

21, 18

15

FV00 1-5-3

300

30 7,5

71, 5

26

1,2

0,294

21, 67

15

FV00 1-5-4

300

30 7,5

71, 5

17

0,85

0,294

20, 00

15


Bambang

Dengan: E = 0,850 tonm > 0,280 tonm. R = 17 ton

d fender = 45% h

(4.10)

= 45% x 15 cm = 6,75 cm = 0,0675 m Maka : F 

W V2 2.g.d fender

(lihat halaman II-29)(4.11) Energi yang membentur dermaga adalah : ½ E, maka energi benturan yang disebabkan oleh kapal yang diserap sistem fender adalah E = 0,140 tm .

Tabel 4.2 Dimensi dan kapasitas fender Bridgestone Super-Arch

(c m)

A

E

Dicoba menggunakan fender Bridgestone Super-Arch tipe FV001-5-4 dengan nilai h = 15 cm dan A = 300 cm, hal ini dikarenakan tinggi dermaga dari permukaan air adalah 250 cm dan kondisi air mengalami surut hingga 40cm dari permukaan air rata-rata. (Lihat halaman III-4)

h

Bidan g konta k (m²)

2540 0,0262 2 x9,81x0,0675 F  1,296 ton

F

Cek Gaya bentur yang diserap sistem fender (F) terhadap gaya reaksi fender (R): F
d fender = Defleksi fender (m). V= Komponen kecepatan dalam arah tegak lurus (m/d).


12

W = Displacement kapal (ton).

Rw  0,42.Qa. Aw

g

Rw  0,42 x14,175x85,12

= Percepatan gravitasi (m/d²).

4.3.2. Gaya Tambat

Rw  506,762kg = 0,507 ton

4.3.2.1. Gaya Akibat Angin 1) Gaya Longitudinal apabila angin datang dari arah haluan (ά= 0°) : (lihat halaman II-24) (4.12) Rw  0,42.Qa. Aw

Gaya akibat angin dari arah haluan sebesar 0,507 ton, masih lebih kecil terhadap Gaya Reaksi Fender (R) : Rw haluan < R

Qa  0,063.Vw

2

(4.13)

Keterangan :

0,507 ton < 17 ton. 2) Gaya Longitudinal apabila angin datang dari arah buritan (ά= 180°) : (lihat halaman II-24) (4.15) Rw  0,5.Qa. Aw

Rw = gaya akibat angin (kg) Qa = tekanan angin (kg/m²) Vw = kecepatan angin (m/d) = 15m/d.(lihat hal III-9)


Aw = proyeksi bidang yang tertiup angin (m²)

Aw  70%(15,20 x8,00)

Aw  85,12m2

Mencari nilai Qa :

Qa  0,063.Vw

Maka :

2

Rw  0,5.Qa. Aw

Qa  0,063.152 Qa  14,175kg / m

Rw  0,5x14,175x85,12

2

Rw  603,288kg = 0,603 ton

Mencari nilai Aw :


(4.14)

Aw  70%(15,20 x8,00)

Aw  85,12m2 Keterangan : B = Lebar kapal = 15,20 m

Dkapal = Tinggi kapal = 8,00 m Mencari nilai Rw :

Gaya akibat angin dari arah buritan sebesar 0,603 ton, masih lebih kecil terhadap Gaya Reaksi Fender (R) : Rw buritan < R 0,603 ton

< 17 ton

3) Gaya Longitudinal apabila angin datang dari arah lebar kapal (ά= 90°) : (lihat halaman II-24) Rw  1,1.Qa. Aw (4.16)

Aw  70%( Loa xDkapal)


(4.17) 13

Aw  70%(83x8)

Ac = 15,20 x 4,00

Aw  464,8m2

Ac = 60,80 m² Mencari nilai Ra :

Maka :

 V2  Ra  Cc. 0 . Ac  c   2.g 

Rw  1,1.Qa. Aw Rw  1,1x14,175x464,8

 0,812   Ra  4,25 x1025 x60,80  2 x9,81    Ra  8857,015kg = 8,857 ton

Rw  7247,394kg = 7,247 ton Keterangan :

Gaya akibat arus adalah sebesar 8,857 ton, masih lebih kecil terhadap Gaya Reaksi Fender (R) :

Loa = Panjang kapal = 83 m Gaya akibat angin dari arah lebar sebesar 7,247 ton, masih lebih kecil terhadap Gaya Reaksi Fender (R) :

Ra < R 8,857 ton < 17 ton

Rw lebar kapal < R Sehingga fender pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko yang direncanakan menggunakan fender Bridgestone Super-Arch tipe FV001-5-4 karena memenuhi persyaratan spesifikasi.

7,247 ton < 17 ton 4.3.2.2. Gaya Akibat Arus

 Vc2   Ra  Cc. 0 . Ac  2 . g  

(4.18)

Ac = B x d

(4.19)

4.4

Perhitungan Fender

Jarak

L  2 r 2  (r  h) 2

Antar (4.20)

Keterangan : Ra = gaya akibat arus (kg)

 0 = massa jenis (1025 kg/m²)

Keterangan : L = Jarak antar fender (m) h = tinggi fender (m)

Vc = kecepatan arus = 0,81 m/d. Ac = luas tampang kapal yang terendam air(m²) Cc = koefisien tekanan arus B = Lebar kapal = 15,20 m d = draft kapal = 4,00 m

r = jari-jari kelengkungan sisi haluan kapal (m) Fender yang direncanakan adalah fender Bridgestone SuperArch tipe FV001-5-4, dengan nilai h = 0,15 cm dan r = 17,845 m, maka :

Mencari nilai Ac : Ac = B x d Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik - Universitas Pakuan

14

L  2 r 2  (r  h) 2  2 17,8452  (17,845  0,15)2

 4,618m ~ 4,6m Jadi jarak fender pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko berjarak 4,6 m, hal ini sesuai dengan tabel interval jarak antar fender terhadap kedalaman kolam pelabuhan. (lihat tabel 2.6 halaman II-37)

4. Hasil perhitungan jarak antar fender pada dermaga adalah 4,6 meter, di pasang vertikal pada sisi depan dermaga karena memperhitungkan perubahan elevasi muka air laut yang berubah pada saat pasang dan surut. 5. Setelah dilakukan pengerukan pada Kolam Pelabuhan sedalam 4 meter, maka kedalaman kolam pelabuhan menjadi 5 meter, jadi Kondisi pasang surut pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko berkisar antara 461.00 cm pada kondisi Low Water Level (LWL) sampai 598.50 cm pada kondisi High Water Level (HWL ) dan 501.34 cm pada kondisi Mean Sea Level (MSL). DAFTAR PUSTAKA

Gambar 4.4. Denah Dermaga V.

KESIMPULAN

1. Dalam perencanaan sistem fender pada dermaga pelabuhan harus memperhatikan banyaknya jumlah kapal untuk mementukan ukuran dermaga dan bobot maksimum kapal yang akan bertambat pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko. 2. Dalam perencanaan sistem fender harus memperhatikan kondisi pasang surut air laut yang berbeda-beda, tergantung lokasi dan faktor cuaca. 3. Dalam perencanaan sistem fender perlu diketahui karakteristik dari jenis-jenis fender agar dapat diperoleh jenis fender yang sesuai dengan kebutuhan, Jenis fender yang digunakan pada Dermaga Penyeberangan Mukomuko adalah fender Bridgstone Super-Arch tipe FV001-5-4.

1. Kramadibrata, Soedjono, “Perencanaan Pelabuhan”. Ganesa Exact Bandung, Bandung, 1985. 2. Kramadibrata, Soedjono, “Perencanaan Pelabuhan”. Penerbit ITB, Bandung, 2002. 3. Triatmodjo, Bambang, DEA., Ir., Dr., Prof. “Pelabuhan Cetakan Keempat”. Beta Offset, Yogyakarta, 2003. 4. Triatmodjo, Bambang, DEA., Ir., Dr., Prof. “Perencanaan Pelabuhan”. Beta Offset, Yogyakarta, 2009.

RIWAYAT PENULIS

1. Derry Fatrah Sudarjo, ST. Alumni (2015) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Pakuan Bogor. 2. Ir. Puji Wiranto, MT. Staf Dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan. 3. Ir. Wagisam. Staf Dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pakuan.


15

PERENCANAAN SISTEM FENDER DERMAGA (Studi Kasus Dermaga Penyeberangan Mukomuko, Provinsi Bengkulu) Oleh:

Recommend Documents