1
PERANGKAT LUNAK UNTUK PERHITUNGAN STABILITAS UNIT LAPIS LINDUNG DENGAN METODE HUDSON DAN VAN DER MEER Faisal Akbar1) dan Haryo D. Armono2) 1) Mahasiswa Jurusan Teknik Kelautan, 2) Dosen Jurusan Teknik Kelautan Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail:
[email protected] Abstrak — Terjadinya erosi pantai mendorong manusia berpikir untuk membuat bangunan pelindung pantai. Perangkat lunak untuk mengkalkulasikan perancangan bangunan pantai tersebut mulai berkembang namun masih jarang yang sifatnya lebih aplikatif. Software pengkalkulasian perancangan bangunan pantai yang lebih praktis sampai saat ini dibuat oleh Ahmad Sana pada tahun 2010. Perangkat lunak Coastal Engineering Calculator (CECALC-v01) milik Ahmad Sana dibuat dengan Virtual Basic Excel (VBE). Namun pada perhitungan design Breakwater, perangkat lunak ini hanya menggunakan Hudson’s Formula. Pada tahun 1987, Van der Meer memperkenalkan formula untuk menentukan angka stabilitas (Ns) unit lapis lindung pemecah gelombang yang berlaku untuk jenis lapis lindung batuan yang dibedakan tipe gelombang pecah (Plunging) dan gelombang tak pecah (Surging). Untuk itu perlu dibuat perangkat lunak yang berfungsi untuk menghitung stabilitas unit lapis lindung dengan menggunakan kedua formula tersebut dan nantinya akan menjadi bahan dasar untuk tes uji fisik. Sehingga nantinya perangkat lunak ini dapat membandingkan hasil dari kedua formula tersebut. Hasil pengujian yang telah dilakukan, angka stabilitas Hudson cenderung konstan nilainya terhadap perubahan kecuraman gelombang. Sedangkan angka stabilitas dengan menggunakan formula Van der Meer cenderung meningkat. Kata Kunci — perangkat lunak, Hudson, Van der Meer , angka stabilitas, berat batu
I. PENDAHULUAN
M
enurut Stuktur Pelindung Pantai (Pratikto,1999), erosi pantai dapat terjadi oleh berbagai sebab. Secara umum sebab erosi tersebut dapat dikelompokan menjadi dua hal, yaitu sebab alami dan sebab buatan (disebabkan oleh manusia). Erosi pantai yang dapat merusak kawasan pemukiman dan prasana kota bisa terjadi secara alami oleh serangan gelombang. Selain itu juga terdapat erosi pantai karena adanya kegiatan manusia. Kegiatan tersebut seperti penebangan hutan bakau, penggambilan karang pantai, penambangan pasir laut, pembangunan pelabuhan atau bangunan pantai lainnya. Terjadinya erosi pantai mendorong manusia berpikir untuk membuat bangunan pelindung pantai. Bangunan tersebut digunakan untuk melindungi pantai dari serangan gelombang dan arus. Beberapa bangunan perlindungan pantai yang telah dibuat oleh manusia sampai saat ini adalah seawall, revetment, groins dan lain-lain. Bangunanbangunan tersebut tentunya memerlukan perhitungan yang tepat. Hal ini untuk mendapatkan bangunan yang benarbenar dapat melindungi pantai akibat benturan gelombang, arus dan hal-hal lainnya. Sampai saat ini, Software untuk mengkalkulasikan perancangan bangunan pantai tersebut mulai berkembang. Namun masih jarang yang sifatnya lebih aplikatif. Software
pengkalkulasian perancangan bangunan pantai yang lebih praktis sampai saat ini dibuat oleh Ahmad Sana pada tahun 2010. Software Coastal Engineering Calculator (CECALCv01) milik Ahmad Sana dibuat dengan Virtual Basic Excel (VBE). Namun pada perhitungan design Breakwater, Software ini hanya menggunakan Hudson’s Formula. Formula Hudson (1959), merupakan pengembangan dari formula Iribarren, untuk analisis stabilitas lapis lindung pemecah gelombang hanya memperhitungkan beberapa variabel yang dianggap dominan diantaranya berat lapis lindung, tinggi gelombang signifikan, berat jenis, rapat masa relatif, sudut kemringan dan koefisien stabilitas (KD). Pada tahun 1987, Van der Meer memperkenalkan formula untuk menentukan angka stabilitas (Ns) unit lapis lindung pemecah gelombang yang berlaku untuk jenis lapis lindung batuan dibedakan tipe gelombang pecah (Plunging) dan gelombang tak pecah (Surging) (Van deer Meer, 1987). Hasil dari software nantinya dapat menjadi referensi dalam pembangunan gelombang pecah. II. URAIAN PENELITIAN A. Stabilitas dan Dimensi Batu Lapis Pelindung Hudson Dalam perencanaan pemecah gelombang, ditentukan berat butir batu pelindung. Penentuannya dapat dihitung dengan menggunakan rumus Hudson.
(1)
(2)
dengan: W : Berat butir batu pelindung γr : Berat jenis batu γa : Berat jenis air laut H : Tinggi Gelombang rencana : Sudut kemiringan sisi pemecah gelombang KD : Koefisien stabilitas yang tergantung pada bentuk batu pelindung Persamaan (1) menentukan berat butir batu pelindung dengan ukuran yang hampir seragam. Untuk batu dengan ukuran yang tidak seragam (Graded riprap), Hudson dan Jackson 162 (dalam SPM, 1984) telah memodifikasikan persamaan tersebut menjadi:
(3)
2
(Graded riprap) biasanya lebih banyak digunakan untuk revetment. Batasan pemakaiannya adalah tinggi gelombang rencana kurang dari 1,5m. Jika ukuran lapis pelindung pertama sebesar (W), maka kaki dan lapisan bawah pertama adalah (W/10), lapisan bawah kedua (W/200) dan lapisan inti (W/4000). Gambar 3.1 adalah tampang melintang pemecah ge1ombang yang mengalami serangan pemecah gelombang pada satu sisi (sisi laut) (SPM, Vol. 2,1984).
*1: penggunaan n=1 tidak disarankan untuk kondisi gelombang pecah *2: sampai ada ketentuan lebih lanjut tentang nilai nilai KD, Penggunaan KD dibatasi pada kemiringan 1: 1.5 s/d 1 : 3 *3: batu ditempatkan dengan sumbu panjangnya tegak lurus permukaan bangunan Koefisien Stabilitas (KD) tergantung pada bentuk batu pelindung (batu alam atau buatan), kekasaran permukaan batu, ketajaman sisi-sisinya, ikatan antara butir , keadaan pecahnya gelombang. Adapun nilai KD untuk berbagai bentuk batu pelindung pada Tabel 1. Elevasi puncak pemecah tergantung pada limpasan yang diijinkan. Terkadang di puncak pemecah gelombang tumpukan batu dibuat dinding dan lapis beton yang dicor ditempat. Lapisan beton ini mempunyai tiga fungsi yaitu memperkuat puncak bangunan, menambah tinggi puncak bangunan dan sebagai jalan perawatan.Tebal lapis pelindung dan jumlah butir batu setiap satu luasan diberikan oleh rumus berikut ini: .
. .
Gambar 1. Pemecah gelombang sisi miring dengan serangan gelombang pada satu sisi Tabel 1. Koefisien stabilitas KD untuk Berbagai Jenis Butir Waktu Lengan Bangunan
Lapis Lindung
Batu Pecah Bulat Halus Bulat Halus Bersudut Kasar Bersudut Kasar Bersudut Kasar Bersudut Kasar Paralelepipedum Tetrapod dan Quadripod
n
Penempatan
KD Gel. Pecah
Gel. Tak Pecah
2 >3 1
Acak Acak Acak
1,2 1,6 *1
2,4 3,2 2,9
2
Acak
2,0
4,5
>3
Acak
2,2
2 2
Khusus *3 Khusus
2
Acak
Tribar
2
Dolos Kubus dimodifikasi Hexapod Tribar
Ujung Kepala Bangunan KD Gel. Gel. Pecah Tak Pecah
Kemiringan Cot
4,5
1,1 1,4 *1 1,9 1,6 1,3 2,1
1.9 2,3 2,3 3,2 2,8 2,3 4,2
1,5-3,0 *2 *2 1,5 2,0 3,0 *2
5,8
7,0
5,3
6,4
*2
7,0-20,0
-
-
7,0
8,524,0 8,0
Acak
9,0
10,0
2
Acak
15,8
31,8
5,0 4,5 3,5 8,3 7,8 6,0 8,0 7,0
2
Acak
6,5
7,5
6,0 5,5 4,0 9,0 8,5 6,5 16,0 14,0 5
1,5 2,0 3,0 1,5 2,0 3,0 2,0 3,0 *2
2 1
Acak Seragam
8 12
9,5 15
5 7,5
7 9,5
*2 *2
∆
1
(5)
Dengan : t : tebal lapis pelindung N : jumlah lapis batu dalam lapis pelindung kΔ : koefisien lapis A : luas permukaan P : Porositas rata-rata N : Jumlah butir batu untuk satu luas permukaan A Nilai kΔ (Koefisien lapis) untuk berbagai bentuk batu pelindung dapat dilihat di tabel 2 Tabel 2. Koefisien lapis (K∆) Batu Pelindung
n
Batu Alam (halus) Batu Alam (kasar) Batu Alam (kasar) Kubus Tetrapod Quadripod Hexapod Tribar Dolos Tribar Batu Alam
2 2 >3 2 2 2 2 2 2 1
Penempa -tan Acak Acak Acak Acak Acak Acak Acak Acak Acak Seragam Acak
Koef. Lapis (KΔ) 1,02 1,15 1,10 1,10 1,04 0,95 1,15 1,02 1,00 1,13
Porositas P (%) 38 37 40 47 50 49 47 54 63 47 37
Sumber: SPM Vol 2, 1984 Sedangkan untuk menentukan Angka Stabilitas (Ns), Formula Hudson pada persamaan 3 dapat diturunkan sebagai berikut:
Sumber: SPM Vol 2, 1984 Catatan : n : jumlah susunan butir batu dalam lapis pelindung
(4)
∆
/
(6)
3
/
Dengan C1 dan C2 merupakan konstanta yang tergantung dengan tipe armor betonnya sesuai dengan tabel 3
Dengan: Ns = Angka stabilitas Da = Ukuran Nominal batuan Hdes = Tinggi gelombang desain Δa = Massa jenis relatif / (Sr-1)
Tabel 3. Koefisien Van der Meer Cubes Tetrapods Acropods
B. Pengembangan Stabilitas dengan Formula Van der Meer
Untuk gelombang pecah:
∆
.
,
,
(8)
Untuk gelombang tak pecah: 6,2
∆
,
√
(9) (10)
.
(11)
,
C1 1 0,85 3,7
C2 -0,1 -0,2 0
Sumber: J.William Kamphuis (2000)
Menurut Van der Meer, Formula untuk menentukan angka stabilitas (Ns) unit lapis lindung pemecah gelombang yang berlaku untuk jenis lapis lindung batuan dibedakan tipe gelombang pecah (Plunging) dan gelombang tak pecah (Surging) (Van deer Meer, 1987).
6,2
(13)
(7)
∆
(12)
Dengan: Pb = Porositas Breakwater Nw = Parameter untuk mempertimbangkan bahwa kondisi desain tercapai berkali-kali selama umur rencana struktur Ae = Area erosi di profil pemecah gelombang m = Parameter surf similirity Sm = Armor damage Van der Meer menyarankan bahwa nilai Pb = 0,1 untuk lapisan armor di atas lapisan kedap, Pb = 0,4 untuk armor di atas coarse core, dan Pb = 0,6 untuk struktur yang seluruhnya dari batu armor. Sedangkan untuk nilai Sa = 2 untuk zero damage. Struktur yang gagal biasanya didefinikasikan sebagai titik saat lapisan sekunder tidak terlindungi, Sa=15. Dasarnya, persamaan surging digunakan hanya pada saat gelombang yang sangat datar. Sejak Van der Meer menggunakan Hs sebagai tinggi gelombang deasinnya, Nw hanyalah Parameter untuk mempertimbangkan bahwa kondisi desain tercapai berkali-kali selama umur rencana struktur. Dalam kasus ini nilai Nw yang disarankan antara 1000-7500. Untuk angka stabilitas armor beton yang telah dia lakukan percobaan, Van der Meer memberikan persamaan lain dari pada persamaan 8 atau 9. Tes dilakukan dengan batas = 1,5 dengan keadaan zero damage.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN Perangkat lunak yang dikembangkan ini bernama Armor Design Calculation (ArDesC). ArDesC dikembangkan untuk mempermudah melakukan perhitungan stabilitas unit lapis lindung bangunan pemecah gelombang. Untuk memperkaya perhitungan dari perhitungan stabiltas unit lapis lindung, maka perangkat lunak ini menggunakan dua metode yang berbeda. Dua metode tersebut adalah dengan menggunakan Formula Hudson dan Formula Van der Meer. Adapun Parameter yang perlu dimasukkan dalam software ini adalah Armor Unit, wave parameter, Design wave height, Specific Grafity, Mean Periode, Number of units in a layer dan lainnya. Perangkat lunak ini di kembangkan dengan menggunakan Visual Basic Excel 2007 (VBE). VBE memudahkan dalam melakukan perhitungan ataupun pengolahan sistematis. A. Tampilan Visual Basic Excel pada ArDesC Visual Basic Excel digunakan untuk mengembangkan perangkat lunak ArDesC. Formula-formula yang berkaitan dengan perhitungan Stabilitas unit lapis lindung dimasukkan kedalam Visual Basic Excel. Kemudian file disimpan dalam bentuk macro. Secara garis besar bagian yang digunakan untuk mengembangkan software ini hanya di bagian Module. Module ini dibuat menjadi tiga bagian agar lebih mudah dalam membaginya. Bagian module dengan penjabaran module 1, module 2, dan module 3. Module 1 terkonsentrasi pada rumus-rumus Module 2 dikhususkan dalam penulisan bahasa pemrograman untuk link Module 3 digunakan untuk record macro print out B. Tampilan Perangkat Lunak ArDesC Perangkat lunak ArDesC ini dikembangkan agar mudah digunakan. Maka dari itu sifat dari perangkat lunak ini dibentuk sedemikian hingga menjadi friendly user. Langkah awal yang di buat untuk menjadi friendly user tersebut adalah dengan membuat perangkat lunak yang siap pakai. Perangkat lunak ini tidak memerlukan proses peng-instal-an yang rumit pada komputer ataupun laptop. Perangkat Lunak ini bersistem Spreadsheet. Maksudnya adalah perangkat lunak ini mampu langsung dibuka di buka di komputer ataupun laptop yang telah ter-install dengan Microsoft Office Excel. Spreadsheet adalah lembaran kertas yang menunjukkan akutansi atau data lain yang berbentuk baris dan kolom. Tampilan ArDesC pada spreadsheets dibagi menjadi tiga sheet, yaitu main sheet, Calculation sheet, dan User Guide’s sheet.
4
Main Sheet . Sheet ini menampilkan menu awal sebelum memulai pemakaian perangkat lunaknya. Tampilan awal perangkat lunak ini menampilkan pembuat dari perangkat lunaknya dan alamat email yang dapat di hubungi sebagai feedback dari User yang telah menggunakan perangkat lunak ini. Selain itu, di sheet ini menawarkan dua pilihan tombol. Dua tombol itu adalah Calculation dan User Guide’s. Kegunaannya adalah User diberi pilihan untuk menggunakan perangkat lunak ini dengan cara memilih tombol Calculation. Bagi User yang masih pertama kali memakainya ataupun belum mengetahui cara penggunaannya maka dapat memilih tombol User Guide’s. Kemudian User akan diarahkan ke sheet User Guide’s yang berisi tentang cara penggunaan perangkat lunak ini. Calculation Sheet Segala perhitungan stabilitas unit lapis lindung berada di sheet ini. Sheet ini terdiri dari beberapa macam bagian. Didalam sheet calculation ini terdapat bagian Input Tabel, ArDesC note’s about the structure, Output Table, User Note. User Guide’s Sheet Sheet ini berisi tentang petunjuk-petunjuk penggunaan perangkat lunak ini. Petunjuk diberikan dengan tidak terlalu banyak tulisan agar user mudah menerapkannya. Secara garis besar petunjuk yang di berikan tentang tata cara memasukkan data pada sheet calculation C. Hasil Perhitungan dengan Perangkat Lunak ArDesC Untuk mengetahui kelebihan dan kelemahan dua Formula tersebut (Hudson dan Van der Meer), maka program dibentuk untuk menampilkan data yang membandingkan berat batu dan angka stabilitasnya pada kondisi gelombang pecah. Dengan menbandingkan kedua hal tersebut maka kita akan dapat mengetahui formula mana yang seharusnya memiliki perhitungan yang menghasilkan nilai lebih efisien. Berikut merupakan contoh hasil perhitungan perbandingan formula Hudson dan Van der Meer. Dengan nilai Hs= 4 meter, Tm= 7-9 detik dan sudut kemiringan 20. Untuk mengetahui perbedaannya maka nilai Hs dikurangi 30% ke atas dan ditambah 30% ke bawah. Jenis batuan yang di pakai adalah batu bersudut kasar dengan jumlah susunan butirnya sebanyak dua.
Tabel 4. Data Masukan Stabilitas Unit Lapis Lindung dengan Tm=7 Tm Hs Sm 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2
0,037 0,039 0,042 0,044 0,047 0,050 0,052 0,055 0,058 0,060 0,063 0,065 0,068
Tabel 5. Data Masukan Stabilitas Unit Lapis Lindung dengan Tm=8 Tm Hs Sm 8 2,8 0,028 8 3,0 0,030 8 3,2 0,032 8 3,4 0,034 8 3,6 0,036 8 3,8 0,038 8 4,0 0,040 8 4,2 0,042 8 4,4 0,044 8 4,6 0,046 8 4,8 0,048 8 5,0 0,050 8 5,2 0,052 Tabel 6. Data Masukan Stabilitas Unit Lapis Lindung dengan Tm=9 Tm Hs Sm 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2
0,022 0,024 0,025 0,027 0,028 0,030 0,032 0,033 0,035 0,036 0,038 0,040 0,041
Berikut tabel hasil perhitungan angka stabilitas dan berat batuan antara formula Hudson dan Van der Meer:
5 Tabel 7. Hasil H Perhitunggan Angka Sttabilitas dan Berat B Batuan Hudsoon dengan Tm m=7
Tabel T 11. Hassil Perhitungaan Angka Stab bilitas dan Berrat Batuaan Van der Meeer dengan Tm m=8
H Hudson
Van der Meer
Trunnk Ns brreaking W Wave
W
1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59
3,32 4,08 4,95 5,94 7,05 8,29 9,67 11,20 12,88 14,71 16,72 18,90 21,26
Head
Ns non Breaking Wave
W
2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
1,666 2,044 2,488 2,977 3,533 4,155 4,844 5,600 6,444 7,366 8,366 9,455 10,633
Ns breaking Wave
W
1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56
3,49 4 4,30 5 5,21 6 6,25 7 7,42 8 8,73 100,18 111,79 133,55 155,49 177,60 199,89 222,37
Ns non Breaking Wave
W
1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86
2,07 2,55 3,10 3,71 4,41 5,18 6,05 7,00 8,05 9,20 10,45 11,81 13,28
Nw=1000 Surging W
w 8 6,38 6,06 6 5,78 8 5,52 2 5,29 9 5,08 8 4,89 9 4,71 1 4,55 5 4,40 0 4,26 6 4,13 3 4,01 1
1,82 1,86 1,89 1,91 1,94 1,97 1,99 2,02 2,04 2,06 2,09 2,11 2,13
10,60 11,17 11,72 12,27 12,80 13,33 13,86 14,37 14,88 15,39 15,89 16,38 16,87
Plunging
w
1,54 1,51 1,49 1,47 1,45 1,43 1,41 1,39 1,38 1,36 1,35 1,33 1,32
11,69 11,10 10,57 10,10 9,68 9,29 8,94 8,62 8,33 8,05 7,80 7,56 7,35
Ns brreaking W Wave
W
Ns non Breaking Wave
W
Ns breaking Wave
W
Ns non Breaking Wave
W
1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59
3,32 4,08 4,95 5,94 7,05 8,29 9,67 11,20 12,88 14,71 16,72 18,90 21,26
2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
1,666 2,044 2,488 2,977 3,533 4,155 4,844 5,600 6,444 7,366 8,366 9,455 10,633
1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56
3,49 44,30 5 5,21 6 6,25 7 7,42 8 8,73 100,18 111,79 133,55 155,49 177,60 199,89 222,37
1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86
2,07 2,55 3,10 3,71 4,41 5,18 6,05 7,00 8,05 9,20 10,45 11,81 13,28
Tabel 9. Hasil H Perhitunggan Angka Sttabilitas dan Berat B Batuan Hudsoon dengan Tm m=9
19,41 20,44 21,45 22,45 23,43 24,40 25,36 26,31 27,24 28,16 29,08 29,98 30,88
Plunginng 1,26 1,24 1,22 1,20 1,18 1,17 1,15 1,14 1,12 1,11 1,10 1,09 1,08
Van der Meer Nw=1000
H Hudson Head
1,49 1,52 1,54 1,56 1,59 1,61 1,63 1,65 1,67 1,69 1,71 1,72 1,74
Tabel T 12. Hassil Perhitungaan Angka Stab bilitas dan Berrat Batuaan Van der Meeer dengan Tm m=9
Tabel 8. Hasil H Perhitunggan Angka Sttabilitas dan Berat B Batuan Hudsoon dengan Tm m=8 Trunnk
Nw= =7500 Surging W
Nw= =7500
w
Surging
W
Plunging
w
Surging
W
Plunginng
2 7,62 7,23 3 6,89 9 6,59 9 6,31 1 6,06 6 5,83 3 5,62 2 5,43 3 5,25 5 5,09 9 4,93 3 4,79 9
1,72 1,75 1,78 1,80 1,83 1,86 1,88 1,90 1,92 1,95 1,97 1,99 2,01
8,889 9,336 9,882 10,28 10,73 11,17 11,61 12,04 12,47 12,90 13,31 13,73 14,14
1,63 1,61 1,58 1,56 1,53 1,51 1,49 1,48 1,46 1,44 1,43 1,41 1,40
13,94 13,24 12,61 12,05 11,55 11,09 10,67 10,29 9,93 9,61 9,31 9,03 8,76
1,41 1,43 1,45 1,48 1,50 1,52 1,54 1,56 1,57 1,59 1,61 1,62 1,64
16,26 17,13 17,98 18,81 19,64 20,45 21,25 22,05 22,83 23,60 24,37 25,13 25,88
1,34 1,31 1,29 1,27 1,25 1,24 1,22 1,21 1,19 1,18 1,17 1,15 1,14
Adap pun grafik hassil perbandinggan angka stab bilitas batu lappis lindu ung terhadap wave w stepnesss (Hs) antara formula f Hudsson dan Van V der Meerr:
H Hudson Trunnk
Head
Ns brreaking W Wave
W
Ns non Breaking Wave
W
Ns breaking Wave
W
Ns non Breaking Wave
W
1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59
3,32 4,08 4,95 5,94 7,05 8,29 9,67 11,20 12,88 14,71 16,72 18,90 21,26
2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
1,666 2,044 2,488 2,977 3,533 4,155 4,844 5,600 6,444 7,366 8,366 9,455 10,633
1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56
3,49 44,30 5 5,21 6 6,25 7 7,42 8 8,73 100,18 111,79 133,55 155,49 177,60 199,89 222,37
1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86
2,07 2,55 3,10 3,71 4,41 5,18 6,05 7,00 8,05 9,20 10,45 11,81 13,28
Tabel 10. Hasil H Perhitunngan Angka Stabilitas dan Berat B Battuan Van der Meer dengan Tm=7 Van der Meer Nw= =1000
N Nw=7500
w
Surging
W
Plungingg
w
Surginng
W
Plunnging
5,23 4,96 4,73
1,95 1,98 2,02
12,96 13,64 14,32
1,44 1,42 1,39
9,56 9,08 8,65
1,59 1,62 1,65
23,71 24,97 26,21
1,18 1,16 1,14
4,52 4,33 4,16 4,00 3,86 3,72 3,60 3,49 3,38 3,28
2,05 2,08 2,10 2,13 2,16 2,18 2,21 2,23 2,25 2,28
14,99 15,64 16,29 16,93 17,56 18,18 18,80 19,41 20,01 20,61
1,37 1,35 1,33 1,32 1,30 1,29 1,27 1,26 1,25 1,23
8,27 7,92 7,61 7,32 7,06 6,81 6,59 6,38 6,19 6,01
1,67 1,70 1,72 1,74 1,76 1,78 1,80 1,82 1,84 1,86
27,43 28,63 29,82 30,98 32,14 33,28 34,41 35,52 36,63 37,72
1,12 1,11 1,009 1,008 1,006 1,005 1,004 1,003 1,002 1,001
Gambar 2.. Perbandingann Angka Stabilitas Hudson dengan Tm=7
6
Gambarr 3. Perbandinngan Angka Sttabilitas Hudson dengaan Tm=8
Gambarr 4. Perbandinngan Angka Sttabilitas Hudson dengaan Tm=9
Gambar 5. Perbandingan Angka A Stabilittas Van der Meer M dengaan Tm=7
ambar 6. Perbbandingan Anggka Stabilitas Van der Meeer Ga dengan Tm=8
Ga ambar 7. Perbbandingan Anggka Stabilitas Van der Meeer dengan Tm=9 Dari D grafik diatas dapat ddilihat bahwa semakin bessar nilai wave stepneess maka anggka stabilitas Van der Meeer padaa saat gelom mbang pecah cenderung tu urun sedangkkan Hudson bernilai tetap. Hal tersebut berllaku pada saaat mbang pecah (Plunging). B Berbanding teerbalik pada saaat gelom gelom mbang tak peecah (surgingg), semakin besar b nilai waave stepn ness maka anngka stabilitaas Van der Meer M pada saaat gelom mbang pecahh cenderung naik namun Hudson massih bern nilai tetap. Daari grafik-grafi fik tersebut ju uga dapat dilihhat bahw wa semakin besar periodde gelomban ng rata-ratanyya, angk ka stabilitas Van V der Meerr pada saat geelombang peccah cend derung menurrun dibandinggkan Hudson n yang nilainnya selallu konstan. Berbeda B saat ggelombang taak pecah, anggka stabiilitas Van der Meer sedikit membesar. Adapun A juga grafik g hasil pperbandingan berat batu lappis lindu ung terhadap wave stepnesss antara form mula Hudson dan d Van der Meer:
7
G Gambar 8. Peerbandingan Berat B Batu Lappis Hudson denngan T Tm=7
G Gambar 9. Peerbandingan Berat B Batu Lappis Hudson denngan T Tm=8
Gam mbar 11. Perbbandingan Beerat Batu Lapiss Van der Meer dengan Tm=7
Gam mbar 12. Perbbandingan Beerat Batu Lapiss Van der Meer dengan Tm=8
Gam mbar 13. Perbbandingan Beerat Batu Lapiss Van der Meer dengan Tm=9 Gambar 100. Perbandinggan Berat Batuu Lapis Hudsoon dengaan Tm=9
Dari D grafik-grafik diatas daapat dilihat baahwa berat baatu deng gan menggunnakan perhittungan Hudsson pada saaat gelom mbang pecah dan tidak pecah cenderung semakin naaik. Padaa saat gelombaang tidak pecah (surging), dengan formuula Van der Meer diketahui bahhwa strukturr membutuhkkan
8
batuan yang lebih kecil dalam menghadapi gelombang yang tambah curam. Namun pada saat gelombang pecah (plunging), dengan formula Van der Meer diketahui bahwa struktur membutuhkan batuan yang lebih besar dalam menghadapi gelombang yang tambah curam. Jika ditinjau dari perubahan periode rata-ratanya, berat batuan dengan menggunakan formula Van der Meer semakin kecil. Sedangkan formula Hudson tidak terpengaruh dengan perubahan periode gelombang rata-rata.
IV. KESIMPULAN/RINGKASAN Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan yang telah dilakukan, perangkat lunak yang dikembangkan dengan Visual Basic Excel 2007 (VBE) ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Perangkat lunak ArDesC dapat digunakan untuk menghitung stabilitas unit batu lapis lindung bangunan pemecah gelombang dan hanya menjadi sumber referensi untuk tes uji fisik di Laboratorium 2. Perangkat lunak ArDesC menerapkan sistem Spredsheet sehingga bisa digunakan di berbagai komputer atau laptop yang telah terinstal Micrsoft Office Excel baik keluaran 2003-2010. Tanpa adanya tambahan penginstalan lainnya, perangkat lunak ini hanya sedikit mengubah setingan macro di Microsoft Excel. 3. Pada analisa gelombang pecah, perbedaan hasil angka stabilitas dan berat antara formula Hudson dan Van der Meer pada saat gelombang pecah adalah sebagai berikut: Semakin besar nilai wave stepness maka angka stabilitas Van der Meer pada saat gelombang pecah cenderung turun sedangkan Hudson bernilai tetap. Hal tersebut berlaku pada saat gelombang pecah (Plunging). Berbanding terbalik pada saat gelombang tak pecah (surging), semakin besar nilai wave stepness maka angka stabilitas Van der Meer pada saat gelombang pecah cenderung naik namun Hudson masih bernilai tetap. Dari grafik-grafik tersebut juga dapat dilihat bahwa semakin besar periode gelombang rata-ratanya, angka stabilitas Van der Meer pada saat gelombang pecah cenderung menurun dibandingkan Hudson yang nilainya selalu konstan. Berbeda saat gelombang tak pecah, angka stabilitas Van der Meer sedikit membesar. Berat berat batu dengan menggunakan perhitungan Hudson pada saat gelombang pecah dan tidak pecah cenderung semakin naik. Pada saat gelombang tidak pecah (surging), dengan formula Van der Meer diketahui bahwa struktur membutuhkan batuan yang lebih kecil dalam menghadapi gelombang yang tambah curam. Namun pada saat gelombang pecah (plunging), dengan formula Van der Meer diketahui bahwa struktur membutuhkan batuan yang lebih besar dalam menghadapi gelombang yang tambah curam. Jika ditinjau dari perubahan periode rataratanya, berat batuan dengan menggunakan formula Van der Meer semakin kecil. Sedangkan formula
Hudson tidak terpengaruh dengan perubahan periode gelombang rata-rata.. Melalui pengamatan dan analisis yang dilakukan, maka saran yang bisa diberikan adalah: 1. Perangkat lunak ArDesC masih dapat dikembangkan dengan analisis lain, ataupun ada keluaran lainnya berupa desain batuannya. 2. Perangkat lunak ini bisa ditambahkan dengan perhitungan gelombang untuk menjadikannya lebih lengkap. DAFTAR PUSTAKA Ahrens, J.P.1975.Large Wave Tank Test of Riprap Stability.CERC.Technical Memorandum No 51 Mei 1975 Bruun, P. 1985. Design andd Construction of Mounds for Breakwaters and Coatal Protection.Development in Geotechnical Engineering, 37. Amsterdam:Elsevier. CERC. 2006. Coastal Engineering Manual. Us Army Corps of Engineers Coastal engineering Research Center, Washington. DC. Hedar, P.A.1960.Stability of Rock-fill Breakwaters. Doktor sawhandlingar vid Chalmers Technicka Högsbola. Nr.26.Gotebong 119pp Kamphuis, J. W. 2000. Introduction to Coastal Engineering and Management. Canada:World Scientific Publishing Co.Pte.Ltd Losada, M.A. dan Giménez-Curto, L.A.1979.The Joint Effect of Wave Height and Period on Stability of Rubble-Mound Breakwaters using Irribaren’s Number.Coastal Engineering.3:77-96 Pilarczyk, K.W. and Boer, K.den.1953.Stability and Profile Development of Coarse Material and Their Application in Coastal Engineering.Delft Hydraulics Laboratory. Publ No.293 Sana, Ahmad.2010. CECALCv-01. Ahmadsana.tripod.com diakses tanggal 6 Maret 2013 Sriyana.2008.Formula Angka Stabilitas Unit Lapis Lindung Pemecah gelombang pada Kondisi Gelombang Tak Pecah. Gema Teknik Nomor 1/Tahun Xi Januari 2008 Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai. Beta Offset. Yogyakarta. Van Der Meer, Jentsje. 1987. Stability of Armour LayerDesign Formulae. Elsevier Science Publishers. Amsterdam
