Perhitungan Breakwater

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemecah gelombang atau dikenal sebagai breakwater adalah prasarana yang

dibangun untuk memecahkan ombak/gelombang,dengan menyerap sebagian

energi gelombang. pemecah gelombang digunakan untuk mengendalikan abrasi

yang menggerus garis pantai. dan untuk menenangkan gelombang di pelabuhan

sehingga kapal dapat merapat di pelabuhan dengan lebih mudah dan cepat.

Pada umumnya breakwater memiliki lapisan yang terdiri dari batuan alam

atau buatan yang dibentuk dengan bentuk tertentu. Dimensi pada pemecah

gelombang bergantung pada beberapa faktor, seperti ukuran pelabuhan ,

kedalaman laut, serta tinggi pasang surut.

Kami meninjau bangunan pemecah gelombang yang terdapat pada bagian

utara jakarta tepatnya di ancol. pada daerah tersebut tidak terdapat aktivitas kapal

bongkar muat akan tetapibanyak terdapat kapal – kapal nelayan yang berlabuh.

Dan pada makalah ini pemakalah akan menganalisa dimensi dari breakwater

ancol dan membandingkannya dengan dimensi secara teoritis.

Dan pada makalah ini pemakalah akan meninjau permasalahan atau

kerusakan yang terjadi pada breakwater. Secara khusus pada bangunan

breakwater ancol ini terdapat banyak endapan pasir yang terbawa akibat arus

laut, dan membuat laut menjadi dangkal.

BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG – 2PJJ 1

1.2 Rumusan Masalah

Membandingkan dimensi breakwater praktis dengan dimensi secara teoritis

Kerusakan breakwater dalam hal menahan endapan sedimen yang membuat

pendangkalan laut

1.3 Tujuan

Mengetahui fungsi breakwater

Mengetahui tipe breakwater

Dapat menganalisa dimensi breakwater secara praktis

Membandingkan dimensi breakwater praktis dengan teoritis

Menganalisa kerusakan yang terjadi dan memberikan solusi atas kerusakan

1.4 Manfaat

Mahasiswa mampu memahami breakwater sebagai bangunan pemecah

gelombang

Mahasiswa mampu menegetahui struktur bangunan pemecah gelombang

Mahasiswa mampu mengetahui dimensi yang menyusun bangunan

breakwater

Mahasiswa mampu menganailisa hasil survei yang akan dibandingkan dengan

data teoritis


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


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

dan dolos.



2.3.1.1 Stabilitas Lapis Batu Pelindung

Berat butir batu pelindung, yang dapat diihitung dengan

menggunakan rumus Hudson :

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


Sr=γ r

γ a

W A=γr . H3

KD (Sr−1 )3cot . θ

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 :

B : Lebar atas struktur break water

n : Jumlah susunan butir batu lapis pelindung

k : Koefisien bentuk

WA : berat batu pelindung ( armour )/unit ( ton)


t> 0,75 H non overtoppingt = 0,50 H overtoppingB=nb . KΔ[W A

γ r]1

3


Tebal lapisan pelindung dan jumlah butir batu tiap lapisan

diberikan oleh rumus berikut ini:

t=n . k ∆ . [Wγr ]

1/3

N=A .n . k ∆ . [Wγr ]

1 /3

.[1− P100 ]

t = Tebal lapis pelindung

n = jumlah lapis batu pelindung

k : Koefisien bentuk

A = Luas permukaan

P = Porositas rata rata dari lapis pelindung


Koefisien Lapis Batu Pelindung


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.

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.

Tumpukan batu setinggi air terendah sedang bangunan sisi

tegak harus menahanair tertinggi3.

Tumpukan batu hanya merupakan tambahan pondasi dari

bangunan sisi tegak


BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Analisis Dimensi

Kami melakukan pengamatan pada bangunan breakwater yang berada di

Jakarta Utara. Berikut dokumentasi yang dapat kami berikan :




Berikut data

yang dapat kami berikan dari hasil pengukuran pada bangunan breakwater

Jakarta Utara .


Diketahui

1. Bahan : Batuan Pecah Kasar

2. Bersudut kasar

3. Kedalaman Laut (H) : 2 m ( sisi dalam )

4. Lws : 80cm

5. Berat Jenis Air Laut : 1,024 ton/m³

6. a ( batu kali ) : 2,1 ton/m³

Penyelesaian

Menentukan kondisi breaking atau non–breaking

Kedalaman air laut = 2 m

1,3 Lws = 1,3 x 0,8 = 1,04 m < 2 m Jadi kondisinya non-breaking

Perhitungan untuk konstruksi tengah

Menghitung berat

KD = 4,0 Cot. n = 2

W A=γ r . H 3

KD (Sr−1)3 cot . θ Sr=

γ r

γ a

Sr=2,1

1,024=2,05078 W A=

2,1 x23

4,0(2,05078−1)32,0=1,81 ton

Tebal lapisan armour


Berdasarkan hasil pengamatan dan pengukuran kami didapat tebal lapisan

armour pada bangunan breakwater di Jakarta Utara sebesar 2,2 m.

Kami akan membandingkan hasil dari analisa secara teoritis.

B=n K ∆ [W A

γr ]3

B=2 x1,15 [ 1,812,1 ]

3

B=1,4727 m

Analisa kami pada tebal lapisan armour terhadap bangunan breakwater yang

kami tinjau berbeda dengan hasil perhitungan teoritis kami. Tebal lapisan

armour yang kami tinjau adalah sebesar 2,2 m sedangkan hasil tebal yang

kami hitung secara teoritis sebesar 1,47 m.

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.


* ditepi breakwater terjadi banyak endapan pasir dan perairan di sekitar

terlihat pada gambar, menjadi dangkal.

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.

BAB IV

PENUTUP

Berdasarkan penilitian kami pada bangunan breakwater Jakarta Utara, kami

dapat mengetahui bagaimana keadaan nyata yang terdapat pada breakwater Jakarta

Utara yang akan kami analisa. Dari hasil tersebut, kemudian akan kami bandingkan

dengan beberapa teori yang telah kami pelajari selama perkuliahan.

Dimana hasil ini dapat membantu mengevaluasi berbagai kekurangan atau

kerusakan yang terjadi pada bangunan tersebut. Banyak faktor yang timbul akibat

kerusakan bangunan tersebut, seperti terdapatnya endapan sedimentasi yang

mengakibtakan pendangkalan pada kolam pelabuhan, sehingga hal ini menyebabkan

terganggunya kapal bongkar muat atau kapal nelayan untuk berlabuh. Dari analisa

kerusakan tersebut menururt pemakalah harus dilakukan pengerukan pada kolam

pelabuhan dan pembenaran arah breakwater sehingga tidak terjadi endapan

sedimentasi akibat arus laut.

Setelah terselaikannya tugas ini, kami berharap agar hasil analisa yang telah

kami lakukan dapat bermanfaat bagi pembaca. Segala kekurangan yang terdapat pada


penulisan ini tidak lain karena keterbatasan kemampuan kami baik dari segi waktu

penyusunan maupun wawasan kami dalam perencanaan konstruksi bangunan sipil.

Oleh karena itu, kami berharap kritik dan saran dari pembaca yang bersifat

membangun demi adanya peningkatan kualitas sehingga dapat kami jadikan

pelajaran di masa yang akan datang. Atas perhatian terhadap karya tulis kami, kami

sampaikan terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

Indianto, Andi. 2005. Konstruksi Bangunan Sipil. Penerbit Politeknik Negeri Jakarta.

Depok.

http://operator-1t.blogspot.com /. Diakses pada 12 juni 2014


Documents

Perhitungan Breakwater