Bab
4
Contoh Perhitungan Bangunan Pengamanan Pantai
4.1
Jetty
Perhitun Perhitungan gan desain desain armor armor jetty dapat disamaka disamakan n dengan dengan perhitung perhitungan an desain desain groin. groin. Hal utama utama yang yang harus harus diperh diperhitu itung ngkan kan dalam dalam desain desain jetty jetty adalah adalah desai desain n panja panjang ng jetty jetty dan dan kedalaman ujung jetty. Rencanakan posisi jetty dengan kondisi di bawah ini: Diketahui: gelombang datang di laut dalam Ho = 2 m, Periode T = 6 detik, kedalaman laut dalam h = 10 m, sudut datang gelombang gelombang α o = 45o. Jawab: Pangkal jetty harus berada di garis pantai, atau di kedalaman 0 meter. Ujung jetty harus berada diluar surf zone, yaitu di luar kedalaman gelombang pecah. a. Perhitungan kedalaman gelombang pecah: Posisi gelombang pecah diperoleh dari perhitungan refraksi difraksi dari data gelombang di perairan dalam dengan langkah-langkah perhitungan sebagai berikut: 1. Refraksi difraksi dari kedalaman 10 m menuju kedalaman 9.5 m. Pada h = 10 m σ
2
=
4π 2 T 2
4π 2 T 2
= g .k . tanh kh
= 9,81.k . tanh k 2,77
1.096 = 9,81.k . tanh(10.k ) didapat k = 0,13m -2
L =
2π k
= 48,41 m
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
• Modul Desain
Struktur Bangunan
4-1
C =
L T
= 8,07 m/s L
Lo
=
Lo
= 56,21 m
C o
=
tanh(0,13.10)
Lo T
sin α
C C o
α
= 9,37 m/s
=
sin α o
C o = Arc sin α o = 37.5 . sin C o
C go
= 0,5.C o = 4,68 m/s 0, 5
cos 45o = 0,944 K r = o cos 37.5 H 9.5
C g 1
= 0,5.C (1 + (2kh / sinh 2kh)) = 14,96 m/s 0 ,5
C go K s = C g 1 = 1,467
= H 10. K r .K s = 2 x 0.944 x 1.467 = 2,771m
2. Refraksi difraksi dari kedalaman 9.5 m menuju kedalaman 9.0 m. Ulangi perhitungan refraksi difraksi di atas, dengan data H 10 menjadi H9.5 untuk kemudian akan diperoleh nilai tinggi gelombang di kedalaman 9 meter. 3. Ulangi perhitungan refraksi difraksi pada nomor 2 diatas dengan interval kedalaman 0.5 meter, sampai pada kedalaman 1 meter, hingga akhirnya akan diperoleh nilai tinggi gelombang untuk tiap kedalaman (lihat tabel resume di bawah). 4. Hitung tinggi gelombang pecah untuk tiap kedalaman, dengan rumus:
H B i
= 0.78 ⋅ hi
5. Buat grafik perbandingan seperti contoh di bawah ini: 6. Diperoleh kedalaman ujung jetty yaitu pada kedalaman gelombang pecah untuk data gelombang yang diinginkan adalah pada kedalaman 2.5 meter . 7. Panjang posisi garis pantai ke kedalaman gelombang pecah dapat diukur pada peta batimetri lokasi.
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
• Modul Desain
Struktur Bangunan
4-2
T i P eA P a K e K K o P a K e A K K T i T i G eG D G e G e a G G e G e D R S h R P
H oT (α0° md L0e ) t C0i k h ) k L C α° K Kr Hs H i b 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
. 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60 . 60
. 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04 . 0 04
05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
06 9 . 2. 31 0 60 7 8. 13 06 9 . 2. 13 0 .60 75 8. 2 06 9 . 2. 32 0 60 7 8. 2 06 9 . 2. 23 0 .60 75 8. 2 06 9 . 2. 3 0 60 7 8. 32 06 9 . 2. 3 0 .60 75 8. 31 06 9 . 2. 34 0 60 7 8. 31 06 9 . 2. 43 0 .60 75 8. 31 06 9 . 2. 35 0 60 7 8. 31 06 9 . 2. 53 0 .60 75 8. 31 06 9 . 2. 36 0 60 7 8. 41 06 9 . 2. 63 0 .60 75 8. 41 06 9 . 2. 37 0 60 7 8. 41 06 9 . 2. 73 0 .60 75 8. 41 06 9 . 2. 38 0 60 7 8. 41 06 9 . 2. 83 0 .60 75 8. 41 06 9 . 2. 39 0 60 7 8. 41 06 9 . 2. 93 0 .60 75 8. 41 06 9 . 2. 31 0 60 7 8. 41
84 3 .1 4 . 10 4 3702 .4. 14 8 .1 51 5 .3509 28 3 .1 3 . 17 7 6201 .9. 13 8 .4151 6 .8319 54 4 .6 5 . 12 8 8603 .4. 17 8 .7161 5 .4219 82 4 .2 3 . 27 2 0205 .1. 18 8 .7171 5 .0219 0 5 .5 7 . 21 2 2 03 .1. 17 8 .3171 7 .6329 29 5 .1 8 . 24 5 4705 .6. 14 8 .1281 4 .1420 48 5 .1 7 . 27 7 5902 .5. 19 8 .4281 1 .7530 67 6 .2 5 . 20 0 7808 .5. 13 8 .4291 1 .2630 86 6 .5 0 . 23 9 840 .8. 16 8 .3291 2 .8 31 95 6 .9 5 . 25 3 9 07 .0. 18 9 .2 02 8 .3041 05 6 .4 8 . 38 6 0107 .1. 19 9 .3202 9 .8242 24 7 .9 0 . 30 9 1 0 .5. 19 9 .7212 2 .3452 34 7 .5 2 . 32 1 2009 .3. 19 9 .3212 6 .8753 4 7 .2 2 . 3 6 3701 .7. 18 9 .32 2 6 .3953 53 7 .9 2 . 35 2 4304 .7. 16 9 .72 3 6 .7264 63 7 .6 1 . 36 1 5804 .6. 14 9 .623 0 .2565 63 7 .4 9 . 38 3 6208 .3. 1 9 .923 3 .6976 73 7 .2 7 . 39 0 6501 .0. 18 9 .724 7 .0276 83 8 .0 4 . 30 0 7606 .8. 15 9 .124 5 .467
• Modul Desain
5. 6. 8. 7. 2. 0. 1. 5. 1. 0. 1. 4. 0. 7. 7. 8. 2. 9. 7.
Struktur Bangunan
4-3
G r a f ik T 9 .0 8 .0
T in g g i G T in g g i G
7 .0 6 .0 5 .0 4 .0 3 .0 2 .0 1 .0 0 .0 0 0 . 51 1 . 52 2 . 53 3 . 54 4 . 55 5 . 56 6 . 57 7 . 58 8 . 59 9 . 51 01 0 .
K e d a
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
• Modul Desain
Struktur Bangunan
4-4
4.2
Groin
Rencanakan profil groin untuk kondisi tinggi gelombang laut H o = 2 m; periode gelombang T = 6 detik . Massa jenis sedimen berupa pasir ρa = 2500 kg/m3 dan massa jenis air laut ρw = 1025 kg/m3. Tinggi Gelombang Rencana Dengan menggunakan hasil perhitungan gelombang refraksi difraksi pada contoh soal jetty diketahui bahwa tinggi gelombang pada kedalaman 1 m adalah H = 2 m dengan kondisi gelombang sudah pecah. Unit armor berupa kubus beton Bila untuk armor breakwater digunakan kubus beton , dari Tabel SPM 7-8 pada hlm. 7-206 dapat dipilih nllai K D 4,5 dan cot θ = 2.
(W H ) . W = ( K [ S − 1] ) cot θ 3
r
D
r
W r = 2500 S r = W
W r
W w
= 745
D 3
kg m3
W w
= 1025 kg
m3
= 2500 1025 = 2,43
kg = 0,745 ton
Profil Groin 1/ 3
r = n K . ∆ . W W r
Untuk n = 2; didapat K ∆ = 1,04 (diperoleh dari Tabel SPM 7-13 pada hlm. 7-234) W r = 2500 kg/m 3 r = B = 1,38 m
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
• Modul Desain
Struktur Bangunan
4-5
4.3
Breakwater
Perencanaan Sistem Breakwater Rencanakan offshore breakwater untuk kondisi tinggi gelombang laut H o = 2 m; periode gelombang T = 6 detik . Massa jenis sedimen berupa pasir ρa = 2500 kg/m3 dan massa jenis air laut ρw = 1025 kg/m3. Jawaban: a.
Perencanaan Letak Breakwater
s
=
α s α w
=
2200
hbr =
2,9 H . c
hbr =
2,9.2
hbr
= 2,1
1025
s − 1
−
2,1 − 1
110 H . c
2
( s − 1). g .T 2
−
110.22 ( 2,1 − 1).9,81.62
4,39 m
=
3/ 2
3/ 2 H br 4,39 Y br = = 407,376 = 0 , 08 a
Y b
m
= 0,4.Y br = 0,4 x 290,12 = 163 m
b. Panjang Breakwater Salient sempurna terbentuk ketika I = 3 Lb Y b
1, 72 − 0, 41
I = e
Lb Y b
1, 72−0 , 41
3=e
L ln 3 = 1,72 − 0,41 b Y b
L 1,099 = 1,72 − 0,41 b Y b Lb
= 246
m
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
• Modul Desain
Struktur Bangunan
4-6
c.
Jarak Antar Breakwater
L g .Y b
= 0,5
( Lb ) 2 L g =
0,5.( Lb ) 2
L g =
Y b 0,5.( 246) 2 163
= 185
m
Perencanaan Layout Breakwater Dengan menggunakan hasil perhitungan gelombang refraksi difraksi pada contoh soal jetty diketahui bahwa tinggi gelombang pada kedalaman 1 m adalah H = 2 m dengan kondisi gelombang sudah pecah. Ukuran, Bahan, dan Material Struktur Bila untuk armor breakwater digunakan Quarry stone rough angular , dari Tabel SPM 7-8 pada hlm. 7-206 dapat dipilih nllai K D untuk daerah trunk sebesar 2 dengan cot θ sebesar 2.
(W H ) . W = ( K [ S − 1] ) cot θ 3
r
D
W r
W
r
= 2500 kg
m
S r =
W r
W w
= 1709
D 3
W w
3
= 1025 kg
m3
= 2500 1025 = 2,43 kg = 1,7 ton
Profil Breakwater 1/ 3
r = n K . ∆ . W W r
Untuk n = 2; didapat K ∆ = 1,0 (diperoleh dari Tabel SPM 7-13 pada hlm. 7-234) W r = 2500 kg/m3 r = B = 2,26 m Elevasi = HWS + Ru .H Desain , Ru = 1,2 Bila HWS = 2 meter, Elevasi = 4,72 m
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
• Modul Desain
Struktur Bangunan
4-7
Kaki pelindung 2/3
B = 20. p r .( S r − 1) Lb H d
2/3
B p = 0,32 L d B p = 0,18 L d B p
= 0,5
m
Pelatihan Pengamanan Pantai Pengamanan Pantai
• Modul Desain
Struktur Bangunan
4-8
