vi. dermaga - UIGM | Login Student

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
PLB Sesi IX
VI. DERMAGA
6. 1. Pendahuluan.
Dermaga adalah suatu bangunan pelabuhan yang digunakan untuk merapat dan menambatkan
kapal yang melakukan bongkar muat barang dan manaik-turunkan penumpang. Bentuk dan
dimensi dermaga tergantung pada jenis dan ukuran kapal yang bertambat pada dermaga
tersebut. Dermaga harus direncanakan sedemikian rupa sehingga kapal dapat merapat dan
bertambat serta melakukan kegiatan di pelabuhan dengan aman, cepat dan lancar. Di
belakang dermaga terdapan apron dan fasilitas jalan. Apron adalah daerah yang terletak
antara sisi dermaga dan sisi depan gudang (pada terminal barang umum) atau container yard
(pada terminal peti kemas), dimana terdapat pengalihan kegiatan angkutan laut (kapal) ke
kegiaatan angkutan darat (kereta api, truk, dsb.). Gudang transit atau container yard
digunakan untuk menyimpan barang atau peti kemas sebelum bisa diangkut oleh kapal, atau
setelah dibongkar dari kapal dan menunggu pengangkutan barang ke daerah yang dituju.
Gambar 6.1. contoh penampang dermaga dan halamannya serta fasilitas yang ada, dari
pelabuhan barang umum (general cargo).
6.2. Tipe Dermaga.
Dermaga dapat dibedakan menjadi tiga tipe yang disesuaikan dari jenis konstruksi dan
kegunaanya, yaitu :wharf, pier danjetty, (struktur bagan gbr. 6.2.) struktur wharf dan pier bisa
berupa struktur tertutup atau terbuka, sementara jetty pada umumnya berupa struktur terbuka.
Struktur tertutup bisa berupa dinding gravitasi dan dinding turap, sedang struktur terbuka
berupa dermaga yang didukung oleh tiang pancang. Dinding gravitasi bisa berupa blok beton,
caison, turap baja atau dinding penahan tanah.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
1
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Wharf, adalah dermaga yang paralel dengan pantai dan biasanya berimpit dengan garis
pantai.Wharf juga dapat berfungsi sebagai penahan tanah yang ada di belakangnya.
Pier adalah dermaga yang berada pada garis pantai dan posisinya agak tegak lurus
dengan garis pantai (berbentuk jari), pier bisa digunakan untuk merapat pada dua
sisinya, sehingga dapat digunakan lebih banyak kapal yang merapat.
Jetty adalah dermaga yang menjorok ke laut sehingga sisi depannya berada pada
kedalaman yang cukup untuk merapat kapal. Jetty digunakan untuk merapat kapal
tanker atau kapal pengangkut gas alam yang mempunyai ukuran sangat besar. Sisi
muka jetty ini biasanya sejajar dengan pantai dan dihubungkan dengan daratan oleh
jembatan yang membentuk sudut tegaak lurus dengan jetty. (Gambar 6.3. menunjukan
beberapa tipe dermaga).
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
2
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
6.3. Pemilihan Tipe Dermaga
Pemilihan tipe dermaga tergantung pada jenis kapal yang dilayani (kapal penumpang, barang,
peti kemas, kapal ikan , kapal militer, dsb.), ukuran kapal, kondisi topografi tanah didasar
laut, kondisi hidro oceanografi dan lainnya. Tipe dermaga dipilih yang paling sesuai sehingga
pembangunannya seekonomis mungkin.
Gambar 6.4. dan 6.5. menunjukan pertimbangan dalam menentukan tipe dermaga.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
3
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
6.4. Struktur Dermaga
Dermaga merupakan batas muka antara daratan dan perairan dimana kapal dapat
bertambat. Struktur dermaga dapat dikelompokan menjadi dua macam berikut ini.
1. Dermaga konstruksi terbuka dimana lantai dermaga didukung oleh tiang-tiang pancang.
2. Dermaga konstruksi tertutup atau solid, dimana batas antara darat dan perairan dipisahkan
oleh suatu dinding yang berfungsi menahan tanah dibelakangnya, yang dapat berupa
dinding massa, caison, turap dan dinding penahan tanah.
Baik wharf, pier maupun jetty dapat dibangun dengan salah satu dari kontruksi tersebut.
Elevasi puncak dermaga ditentukan oleh beberapa faktor berikut ini :
1.
2.
3.
4.
Elevasi muka air pasang tertinggi
Kenaikan muka air karena pengaruh gelombang dan angin
Tipe kapal yang menggunakan pelabuhan
Fasilitas yang digunakan untuk kegiatan bongkar muat barang.
Pada umumnya untuk terminal barang umum, elevasi permukaan dermaga paling tidak
1,5 m diatas muka air rencana. Elevasi daasar pelabuhan di depan dermaga ditentukan
berdasarkan muka air surut terendah, seperti dijelaskan pada Bab yang lalu.
6.4.1 Wharf
Wharf adalah dermaga yang dibuat sejajar pantai dan dapat dibuat berimpit dengan
garis pantai atau agak menjorok ke laut. Wharf biasanya digunakan untuk pelabuhan barang
potongan atau peti kemas dimana dibutuhkan suatu halaman terbuka yang cukup luas untuk
menjamin kelancaran angkutan barang.
Perencanaan wharf harus memperhitungkan tambatan kapal, peralatan bongkar muat
barang dan fasilitas transportasi darat. Karakteristik kapal yang akan berlabuh mempengaruhi
panjang wharf dan kedalaman yang diperlukan untuk merapatnya kapal.
Gambar 6.11. Wharf terbuka (pot. melintang)
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
4
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Wharf tipe tertutup biasanya berimpit dengan garis pantai dan juga berfungsi sebagai penahan
tanah di belakangnya, dinding penahan tanah bisa terbuat dari sel turap baja, sheet pile turap
baja atau turap beton bertulang yang dipancang pada bagian depan dermaga.
Wharf juga bisa terbuat dari Caison beton bertulang, Gambar dibawah ini.
Gambar 6.13. Wharf Caison
Metode pemasangan Caison
6.4.2. Pier
Pier adalah dermaga serupa dengan wharf (berada di garis pantai) yang berbentuk seperti jari
dan dapat untuk merapat kapal pada dua sisinya, sehingga bisa digunakan bersandar kapal
dalam jumlah lebih banyak untuk satu satuan panjang pantai. Perairan diantara dua pier yang
berdampingan disebut slip.
Seperti halnya dengan wharf, struktur pier juga bisa berupa struktur terbuka dan
struktur tertutup. Pada struktur terbuka pier berupa balok-balok dan plat yang di dukung
tiang-tiang pancang (Gambar 6.14.). pada gambar tersebut pier dapat digunakan untuk
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
5
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
bertambat kapal dikedua sisinya. Tiang pancang miring digunakan untuk menahan gaya
horisontal yang ditimbulkan oleh benturan kapal pada waktu merapat dan gaya tarikan akibat
gelombang, arus dan angin.
Pier struktur tertutup dibuat dari dua pasang turap baja atau beton yang di pancang
secara berhadapan dan diantara kedua turap tersebut di isi pasir atau bahan timbunan lain
seperti pada Gambar 6.15. sisi atasnya diperkeras dengan plat beton atau jenis perkerasan
lainnya. Kedalaman pemancangan tergantung pada karakteristik tanah. Bagian atas turap
ditahan oleh angker baja untuk menahan momen yang terjadi pada turap, bagian bawah turap
terjepit pada tanah. Apabila jarak antara dua turap tidak terlalu jauh angker tersebut dibuat
menerus menghubungkan kedua turap Gambar 6.15.
Apabila jarak kedua turap cukup jauh, angker yang menahan turap bagian atas bisa dibuat
terpisah yang ditahan oleh plat/blok beton (deadman), Gambar 6.16. Pada halaman dermaga
pier dapat dibangun gudang dan lapangan penumpukan.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
6
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
6.4.3. Jetty
Jetty adalah dermaga yang dibangun menjorok cukup jauh ke arah laut, dengan
maksud agar ujung dermaga berada pada kedalaman yang cukup untuk merapat kapal. Pada
umumnya jetty digunakan untuk merapat kapal tanker, kapal LNG, tongkang pengangkut
batu bara. Gambar 6.17. adalah contoh jetty yang digunakan untuk merapat kapal tanker atau
LNG. Untuk menahan benturan kapal yang merapat dipasang dolphin (bresting dolphin) di
depan jetty. Sedang untuk mengikat kapal digunakan dolphin penambat (mooring dolphin).
Antar dolphin tersebut dihubungkan dengan catwalk (semacam jembatan kecil) yang
berfungsi sebagai jalan petugas yang akan mengikatkan tali kapal ke dolphin. Gambar 6.18.
adalah jetty yang bisa digunakan untuk bertambat tiga kapal dengan ukuran berbeda. Gambar
6.19. adalah penambat kapal tanker pada jetty.
Gambar 6.20. adalah jetty untuk bertambatnya kapal tanker di pelabuhan Niigata – Jepang,
yang dapat digunakan untuk merapat kapal pada kedua sisinya. Kapal merapat pada
brestingdolphin dan pengikatan dilakukan dengan mooring dolphin (dolphin penambat).
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
7
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
6.5. 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 untuk membantu kapal bertambat, arah dan
besarnya angin, gelombang dan arus.
Panjang dermaga untuk satu tambatan, yaitu sama dengan panjang kapal terbesar yang
menggunakan dermaga ditambah masing-masing 10% kali panjang kapal di ujung hulu dan
buritan kapal. Gambar 6.21.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
8
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Apabila perairan depan dermaga harus dikeruk, ukuran daerah yang dikeruk sesuai dengan
Gambar. 6.22.
Apabila dermaga digunakan oleh lebih dari satu tambatan kapal, diantara dua kapal
yang berjajar diberi jarak sebesar 10% kali panjang kapal terbesar yang menggunakan
pelabuhan Gambar. 6.23.
Biasanya kapal yang masuk ke pelabuhan bermacam-macam ukuran untuk itu dihitung
panjang kapal rerata. IMO (Intrnational Maritim Organization)memberikan persamaan untuk
menentukan panjang dermaga, sebagai berikut :
Lp = nLoa+ (n + 1) x 10% x Loa . . . . . . . . . . . ( 6.1 )
dimana :
Lp: panjang dermaga
Loa : panjang kapal yang ditambat
n : jumlah kapal yang ditambat
Gambar 6.21.
Gambar 6.22.
Gambar 6.23.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
9
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Pada Gambar 6.23. ditunjukan pula fasilitas di dermaga seperti apron, gudang dan jalan.
Lebar apron tergantung pada alat bongkar muat (crane) yang digunakan, jumlah jalur kereta
api dan truk.
d = Lp - 2e
b = 3A / ( d – 2e )
Pada Gambar 6.24. menunjukan lebar apron untuk berbagai kondisi operasi yang
berbeda.Apabila A adalah luas gudang yang melayani satu tambatan, maka beberapa ukuran
yang lain adalah (lihat pada gambar 6.24.)
dimana : A
L
b
a
e
:
:
:
:
:
luas gudang
panjang kapal yang ditambat
lebar gudang
lebar apron
Nilai a dan e dapat dilihat dalam Gambar. 6.24.
lebar jalan.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
10
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Gambar 6.25.
Gambar 6.26.
untuk empat tambatan
Ukuran dermaga pada Pier. Pier dermaga berbentuk jari Gambar 6.25. dan 6.26. yang
digunakan untuk dua dan empat tambatan. Slip yang digunakan untuk empat tambatan harus
cukup besar untuk gerakan kapal yang masuk dan keluar dengan bantuan kapal tunda. Ukuran
dermaga sebagai berikut :
6.6. Gaya-gaya yang bekerja pada Dermaga
Gaya-gaya yang bekerja pada dermaga dapat dibedakan menjadi gaya vertikal dan horisontal.
Gaya vertikal meliputi berat sendiri bangunan dermaga, beban hidup, beban peralatan
bongkar muat (crane), dsb. Gaya horisontal dapat dibedakan meliputi gaya benturan kapal
ketika kapal merapat ke dermaga (gaya sandar, berthing forces) dan gaya tambat (mooring
forces), yaitu gaya yang ditimbulkan ketika kapal bertambat di dermaga yang disebabkan
oleh angin, arus dan gelombang.
6.6.1. Gaya sandar (berthing forces)
Pada waktu merapat ke dermaga kapal masih mempunyai kecepatan sehingga akan
terjadi benturan antara kapal dan dermaga. Gaya yang ditimbulkan oleh benturan tersebut
disebut gaya sandar (berthing forces). Dalam perencanaan dianggap bahwa benturan
maksimum terjadi apabila kapal bermuatan penuh menghantam dermaga pada sudut 10º
terhadap sisi depan dermaga.
Gaya benturan kapal yang harus ditahan dermaga tergantung pada energi benturan
yang diserap oleh sistem fender yang dipasang pada dermaga. Gaya benturan bekerja secara
horisontal dan dapat dihitung berdasarkan energi benturan. Hubungan antara gaya dan energi
benturan tergantung pada tipe fender yang digunakan. Penjelasan mengenai fender akan di
jelaskan dalam Bab berikutnya.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
11
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Besaran energi benturan dapat dihitung dengan rumus berikut ini :
E =
𝑊𝑉²
2𝑔
CmCeCsCc
dimana :
E : energi benturan (ton meter)
V : komponen tegak lurus sisi dermaga dari kecepatan kapal pada saat membentur dermaga
(m/det)
W
: displacement (berat) kapal
g
: percepatan gravitasi (m/det)
Cm : koefisien massa
Ce
: koefisien eksentrisitas
Cs
: koefisien kekerasan (diambil 1)
Cc
: koefisien bentuk dari tambatan (diambil 1).
Kecepatan merapat kapal merupakan salah satu faktor penting dalam perencanaan
dermaga dan sistem fender, yang dapat ditentukan dari nilai pengukuran atau pengalaman.
Secara umum kecepatan merapat kapal diberikan dalam Tabel 6.1.
Koefisien massa tergantung pada gerakan air di sekeliling kapal, yang dapat dihitung
dengan persamaan berikut :
𝜋𝑑
Cm = 1 + 2𝐶𝑏 𝐵
...........
( 6.3 )
...........
( 6.4 )
dimana :
Cb =
𝑊
𝐿𝑝𝑝 𝐵𝑑𝛾₀
Tabel 6.1. Kecepatan merapat kapal pada dermaga.
Kecepatan merapat
Ukuran kapal (DWT)
Pelabuhan (m/det)
Laut terbuka (m/det)
Sampai 500
0,25
0,30
500 – 10.000
0,15
0,20
10.000 – 30.000
0,15
0,15
diatas 30.000
0,12
0,15
dengan : Cb : koefisien blok kapal
d : draft kapal (m)
B : lebar kapal (m)
𝐿pp : panjang garis air (m)
𝛾₀ : berat jenis air laut (ton/m³)
Kapal yang merapat ke dermaga membentuk sudut terhadap dermaga, sehingga pada
waktu bagian kapal menyentuh dermaga, kapal akan berputar sehingga sejajar dengan
dermaga. Sebagian energi benturan yang ditimbulkan oleh kapal akan hilang oleh perputaran
tersebut. Sisa energi akan diserap oleh dermaga.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
12
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Koefisien eksentrisitas adalah perbandingan antara energi sisa dan energi kinetik kapal yang
merapat, dan dapat dihitung dengan rumus berikut :
Ce =
dengan :
1
1+(
𝑙
𝑟
)²
...........
( 6.5 )
l
: jarak sepanjang permukaan air dermaga dari pusat berat kapal sampai titik
sandar kapal seperti terlihat dalam Gambar 6.27.
r : jari-jari putaran di sekeliling pusat berat kapal pada permukaan air, lihat
Gambar 6.28. (grafik).
Panjang garis air ( Lpp) dapat dihitung dengan rumus di bawah ini :
Kapal barang : Lpp = 0,846Loa1,0193
Kapal tanker : Lpp = 0,852 Loa1,0201
Titik kontak pertama antara kapal dan dermaga adalah suatu titik dari ¼ panjang kapal pada
dermaga dan ⅓ panjang kapal pada dolphin. (penjelasan tentang dolphin pada Bab Dolphin),
dan nilai l adalah :
Dermaga : l = 1/4 Loa
Dolphin : l = 1/6 Loa
Gambar 6.27.
Gambar 6.28.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
13
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
6.6.2. Gaya tambat (mooring forces)
Kapal yang merapat di dermaga akan ditambatkan dengan menggunakan tali ke alat
penambat yang disebut bollard. Pengikatan ini dimaksudkan untuk menahan gerakan kapal
yang disebabkan oleh angin dan arus. Gaya tarikan kapal pada alat penambat yang
disebabkan oleh tiupan angin dan arus pada badan kapal disebut dengan gaya tambat
(mooring force). Bollard ditanam/diangker pada dermaga dan harus mampu menahan gaya
tarikan kapal. Berikut ini diberikan metode untuk menghitung gaya tarikan kapal yang
ditimbulkan oleh angin dan arus.
1. Gaya akibat angin
Angin yang berhembus ke badan kapal yang ditambatkan akan menyebabkan gerakan
kapal yang bisa menimbulkan gaya pada dermaga. Apabila arah angin menuju ke
dermaga, maka gaya tersebut berupa gaya benturan ke dermaga, sedang jika arahnya
meninggalkan dermaga akan menyebabkan gaya tarikan kapal pada alat penambat. Besar
gaya angin tergantung pada arah dan kecepatan hembusan angin, dan dapat dihitung
dengan rumus berikut ini.
a. Gaya longitudinal, apabila angin datang dari arah haluan ( α = 0º )
Rw = 0,42Qa Aw
...........
( 6.6 )
b. Gaya longitudinal, apabila angin datang dari arah buritan ( α = 180º )
Rw = 0,5Qa Aw
...........
( 6.7 )
c. Gaya lateral, apabila angin datang dari arah lebar ( α = 90º )
Rw = 1,1Qa Aw
...........
( 6.8 )
dimana :
Pa = 0,063 V²
...........
dengan :
Rw : gaya akibat angin (kg)
Pa : tekanan angin (kg/m²)
V : kecepatan angin (m/det)
Aw : proyeksi bidang yang tertiup angin (m²)
( 6.9 )
2. Gaya akibat arus
Seperti halnya angin, arus yang bekerja pada bagian kapal yang terendam air juga akan
menyebabkan terjadinya gaya pada kapal yang kemudian diteruskan pada alat penambat dan
dermaga. Besar gaya yang ditimbulkan oleh arus diberikan oleh persamaan berikut ini.
𝑉𝑐²
Ra = Cc γw Ac[ 2𝑔 ]
...........
( 6.10 )
dengan :
R : gaya akibat arus (kgf)
Ac : luas tampang kapal yang terendam air (m²)
γw : rapat massa air laut = 1025 kg/m³
Vc : kecepatan arus (m/det)
Cc : koefisien tekanan arus.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
14
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI
PALEMBANG
PELABUHAN
Nilai Cc adalah faktor untuk menghitung gaya lateral dan memanjang.
Nilai Cc tergantung pada bentuk kapal dan kedalaman air didepan tambatan, yang nilainya
sebagai berikut.
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 = 1,0, nilai Cc = 6,0
Faktor untuk menghitung gaya arus memanjang (longitudinal) bervariasi dari 0,2 untuk laut
dalam dan 0,6 untuk perbandingan antara kedalaman air dan draft kapal mendekati 1.
3. Gaya akibat arus
Kapal yang merapat di sepanjang dermaga akan berhenti sebagian dengan menggunakan mesinnya sendiri dan sebagian ditahan oleh tali penambat yang dililitkan pada bollard.
Dengan demikian bollard harus mampu menahan gaya tarikan, yang paling tidak sama
dengan gaya yang bisa memutuskan tali penambat. Dimensi bollard dan pengangkerannya
pada dermaga harus direncanakan sedemikian sehingga mampu menahan gaya. Tabel 6.2.
memberikan gaya rencana bollard dan perkiraan jarak antara bollard.
Tabel 6.2. Gaya bollarddan jarak antara bollard.
Displacement
Kapal
(ton)
Gaya
Bollard
(kN)
Jarak Antara
Bollard
(m)
2.000
5.000
10.000
20.000
30.000
50.000
100.000
200.000
100
200
300
500
600
800
1.000
1.500
5 – 10
10 – 15
15
20
20
20 – 25
25
30
Gaya Bollard
tegak lurus
tambatan
(kN/m)
15
15
20
25
30
35
40
50
Gaya Bollard
sepanjang
tambatan
(kN/m)
10
10
15
20
20
20
25
30
Cara perhitungan Gaya sandar dan Tambat Dolphin.
 Contoh perhitungan lihat di lampiran.
ir. djaenudin hadiyana,MM.,MT
15