BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengertian Pemecah gelombang atau breakwater adalah bangunan yang digunakan untuk melindungi daerah perairan pelabuhan dari gangguan gelombang 2.2 Fungsi Breakwater berfungsi untuk menahan gelombang agar tinggi gelombang di kolam pelabuhan tidak kurang dari 40 cm. Dengan adanya pemecah gelombang daerah kolam pelabuhan akan menjadi tenang dan kapal bisa melakukan bongkar muat barang dengan mudah. Serta dengan adanya bangunan breakwater dapat menahan endapan sedimen akibat gerusan arus laut yang dapat membuat pendangkalan air laut. 2.3 Tipe Pemecah Gelombang Tipe breakwater dipilih berdasarkan pertimbangan atas : Material yang tersedia di dekat lokasi bangunan Kedalam laut di area lokasi bangunan Kondisi tanah bangunan Fungsi bangunan Pemecahgelombangsisi miring, untuklautdangkaldantanahdasarlunak Pemecahgelombangsisitegak, untuklautdalamdantanahdasarkeras Pemecahgelombangcampuran.untuklautsedangdantanahdasarlunak Berikut merupakan berbagai tipe jenis breakwater : 2.3.1 Pemecah Gelombang Sisi Miring (Slope Type) Pemecah gelombang sisi miring biasanya dibuat adri tumpukan batu alam yang dilindungi oleh lapis peindung berupa batu besar atau beton BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 1 berbentuk tertentu. Pemecah gelombang sisi miring banyak terdapat di Indonesia melihat perairan indonesia didominasi dengan tanah lunak. Pemecah gelombang sisi miring mempunyai sifat yang fleksibel. Butir batu pecah sisi miring disusun dalam beberapa lapis, dengan lapis terluar (pelindung) terdiri dari batu dengan ukuran besar dan semakin kedalam ukuran semakin kecil. Bentuk butiran akan mempengaruhi ikatan antar butir batu yang ditumpuk. Semakin besar gelombang memerlukan batu semakin berat. Batuan buatan yang digunakan dapat berbentuk kubus, tetrapod, tribar, hexapod d a n d o l o s . BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 2 BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 3 2.3.1.1 Stabilitas Lapis Batu Pelindung Berat butir batu pelindung, yang dapat diihitung dengan menggunakan rumus Hudson : WA r .H 3 K D S r 1 cot . 3 Sr r a WA : berat batu pelindung ( armour )/unit ( ton) Ws : berat batu lapis kedua ( armour )/unit ( ton) γr : beratjenisbatu γa : beratjenis air laut H : tinggigelombangrencana θ : sudutkemiringansisipemecahgelombang n : Jumlah susunan butir batu lapis pelindung. Sr : Specific grafity Kofisien Stabilitas KD BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 4 Catatan: Penggunaan n=1 tidak disarankan untuk kondisi gelombang pecah Sampai ada ketentuan lebih lanjut tentang nilai KD,penggunaan KDdibatasi pada kemiringan 1:15 sampe 1:13 Batu ditempatkan dengan sumbu panjangnya tegak lurus permukaan bangunan 2.3.1.2 Dimensi Pemecah Gelombang Sisi Miring Elevasi puncak Gelombang tumpukan batu tergantung pada limpasan (overtopping) yang diijinkan. Elevasi puncak bangunan dihitung berdasarkan kenaikan gelombang, yang tergantung pada karakteristik gelombang, kemiringan gelombang, porositas, dan kekerasan lapisan pelindung. Lebar puncak juga tergantung pada limpasan yang diijinkan. Pada kondisi limpasan yang diijinkan, lebar puncak minimum adalah sama dengan lebar dari tiga butir batu pelindung yang disusun berdampingan (n=3) Lebar puncak pemecah gelombang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : W B nb .K A r 1 3 t> 0,75 H non overtopping t = 0,50 H overtopping B : Lebar atas struktur break water n : Jumlah susunan butir batu lapis pelindung k : Koefisien bentuk WA : berat batu pelindung ( armour )/unit ( ton) BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 5 γr : beratjenisbatu Tebal lapisan pelindung dan jumlah butir batu tiap lapisan diberikan oleh rumus berikut ini: 𝑊 𝑡 = 𝑛. 𝑘∆. 𝛾𝑟 𝑁 = 𝐴. 𝑛. 𝑘∆. 1/3 𝑊 1/3 𝛾𝑟 𝑃 . 1 − 100 t = Tebal lapis pelindung n = jumlah lapis batu pelindung k : Koefisien bentuk A = Luas permukaan P = Porositas rata rata dari lapis pelindung γr : beratjenisbatu Koefisien Lapis Batu Pelindung BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 6 2.3.2 Pemecah Gelombang Sisi Tegak Pada pemecah gelombang sisi tegak, yang biasa ditempatkan di laut dengan kedalaman lebih besar dari tinggi gelombang, energi gelombang akan dipantulkan oleh dinding pemecah gelombang tersebut. Superposisi antara gelombang datang dan gelombang stasioner yang disebut dengan klapotis Pemecah gelombang sisi tegak dibuat apabila tanah dasar mempunyai daya dukung besar dan tahan terhadap erosi. Apabila tanah dasar mempunyai lapis atas berupa lumpur atau pasir halus, maka lapis tersebut harus dikeruk terlebih dahulu. Pemecah gelombang sisi tegak bisa dibuat dari blok blok beton masif yang disusun secara vertikal, kaison beton, turap beton atau baja yang dipancang. Suatu blok beton mempunyai berat 10 – 50 ton. Kaison adalah konstruksi yang berupa kotak dari beton bertulang yang dapat terapung oleh laut. Didalam perencanaan pemecah gelombang sisi tegak perlu diperhatikan hal hal berikut: Tinggi gelombang maks rencana harus di tentukan dengan baik, stabilitas terhada penggulingan merupakan faktor terpenting Tinggi dinding harus cukup untuk memungkinkan terjadinya klapotis Pondasi bangunan harus dibuat sedemikian rupa sehingga tak terjadi erosi pada kaki bangunan yang dapat membahayakan stabilitas bangunan. BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 7 2.3.3 Pemecah Gelombang Campuran Ketiga model breakwater seperti ini, dicontohkan dengan tipe cellular cofferdamyaitu suatu konstruksi yang menggunakan sheet pile secara langsung, dimana piletersebut saling menutup atau mengunci (interlocking) satu dengan yang lainsehingga membentuk suatu rangkaian elemen (cell) dimana cell tersebut berisikanmaterial yang tak kohesif seperti pasir untuk pemberat struktur di bagian bawahnyasedangkan bagian atasnya terdiri dari batu lindung yang dapat berfungsi menjagastabilitas struktur akibat pengaruh gelombang Konstruksi breakwater tipe cellular cofferdam seperti halnya beberapa jenisOffshore Breakwater yang lain dibangun dengan puncak elevasi struktur yangmendekati Mean Sea Level (MSL), sehingga hal tersebut memungkinkan energiyang menyertai terjadinya gelombang dapat diteruskan melalui breakwater. Kondisitersebut dinamakan dengan istilah keadaan overtopping atau kondisi gelombangdapat melimpas. Alasan struktur dibangun dengan kondisi overtopping adalah untuk pertimbangan disain secara ekonomis, dan juga karena pertimban gan kondisigelombang rata-rata yang terjadi cukup kecilPemecah gelombang tipe ini dibuat apabila kedalaman air sangat besar dan tanahdasar tidak mampu menahan beban dari pemecah gelombang sisi tegak. Ada tigamacam pertimbangan tinggi sisi tegak dengan tumpukan batunya : Tumpukan batu dibuat sampai setinggi air yang tertinggi, sedangkan bangunansisi tegak hanya sebagai penutup bagian atas2. BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 8 Tumpukan batu setinggi air terendah sedang bangunan sisi tegak harus menahanair tertinggi3. Tumpukan batu hanya merupakan tambahan pondasi dari bangunan sisi tegak BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 9 BAB III PEMBAHASAN 3.1 AnalisisDimensi Berikut data yang dapatkami berikandarihasilpengukuranpadabangunan breakwater Jakarta Utara . BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 10 Diketahui 1. Bahan : BatuanPecahKasar 2. Bersudutkasar 3. KedalamanLaut (H) : 2m (sisidalam ) 4. Lws : 80cm 5. BeratJenis Air Laut : 1,024 ton/m³ 6. a( batu kali ) : 2,1 ton/m³ Penyelesaian Menentukankondisi breaking atau non–breaking Kedalaman air laut = 2 m 1,3Lws = 1,3 x 0,8 = 1,04 m < 2 m Jadikondisinyanon-breaking Perhitunganuntukkonstruksitengah Menghitungberat KD = 4,0 Cot. n = 2 𝑊𝐴 = 𝛾𝑟 . 𝐻 3 𝛾𝑟 𝑆𝑟 = 3 𝐾𝐷 (𝑆𝑟 − 1) 𝐶𝑜𝑡. 𝜃 𝛾𝑎 2,1 2,1 𝑥 23 𝑆𝑟 = = 2,05078𝑊𝐴 = = 1,81 𝑡𝑜𝑛 1,024 4,0 (2,05078 − 1)3 2,0 Teballapisanarmour Berdasarkanhasilpengamatandanpengukuran kami didapatteballapisanarmourpadabangunan breakwater di Jakarta Utara sebesar 2,2 m. Kami akanmembandingkanhasildarianalisasecarateoritis. 𝐵 = 𝑛 𝐾∆ 𝑊𝐴 3 𝛾𝑟 𝐵 = 2 𝑥 1,15 1,81 2,1 3 𝐵 = 1,4727 𝑚 Analisa kami padateballapisanarmourterhadapbangunan breakwater yang kami tinjauberbedadenganhasilperhitunganteoritis kami. Teballapisanarmour yang kami tinjauadalahsebesar 2,2 m sedangkanhasiltebal yang kami hitungsecarateoritissebesar 1,47 m. BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 11 3.2 Analisa Kerusakan 3.2.1 Kerusakan Dalam hasil survey, pemakalah melihat banyaknya endapan sedimentasi pasir yang di mungkinkan akibat terbawanya arus laut yang besar. Endapan yang terjadi menjadi indikator terganggunya bangunan pemecah gelombang ini. Karena peran breakwater salah satunya adalah menahan endapan sedimentasi akibat arus laut. sehingga tidak terjadinya pendangkalan pada kolam pelabuhan untuk berlabuhnya perahu – perahu nelayan. 3.2.2 Solusi Dalam hal ini, menurut pemakalah solusi yang tepat adalah dengan mengeruk kolam pelabuhan sehingga kedalaman laut kembali normal untuk tempat berlabuhnya kapal. Dan membuat breakwater kecil tambahan dengan arah yang benar, yaitu dengan arah yang tidak menghadap kearah gelombang dan arus yang datang. Sehingga dapat mencegah terjadinya pengendapan sedimentasi pada kolam pelabuhan. BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 12
