PERENCANAAN BANGUNAN PENGAMAN PANTAI DI DAERAH MUNDU – BALONGAN ( DENGAN MENGGUNAKAN BANTUAN PROGRAM GENESIS ) - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

194

BAB VII
PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

7.1

UMUM
Dari pemilihan alternative bangunan pantai yang telah dibahas pada bab

sebelumnya bangunan pengaman yang dipilih untuk mengatasi abrasi di jalur MunduBalongan adalah revetment. Revetment yang dapat melindungi pantai dari serangan
gelombang dan erosi.

7.2

PERHITUNGAN GELOMBANG RENCANA DAN GELOMBANG PECAH

Perhitungan keofisien shoaling dan koefisien refraksi
Suatu deret gelombang merambat dari laut dalam menuju pantai yang mempunyai kontur

dasar laut sejajar dalam arah utara di laut dalam.

™ Tinggi gelombang dengan periode ulang 25 tahun = 4m
™ Periode gelomabng 10.04 detik

™ Arah datang gelombang dari TImur (α50)
™ Kemiringan (m) = 0.0283

Menetukan tinggi dan sudut datang gelombang pada kedalaman 4m
Lo = 1.56T2 = 1.56 x 10,042 = 157.25 m
Co =

L
To

=

157,25
= 15,66
10.04

d
4
=
= 0.02544
L0 157.25
dari tabel L-1 diperoleh
d
= 0.056262
L
n = 0.96141

Ks = 1.17
4
L=
= 61.183m
0.056262

C=

61.183
= 6.09m / d
10.04

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

sin α =

C
6.09
sin α 0 =
sin 50 = 0.298 → α = 17.33
15.66
C0

cos α 0
cos 50

=
= 0.41 = 0.64
cos α
cos17.33
Tinggi gelombang rencana H berdasarkan perhitungan shoaling dan refraksi
Kr =

H = Ks x Kr x Ho = 1.17 x 0.64 x 4 =3 m
Perhitungan Tinggi dan gelombang pecah

Ho’ = Kr x Ho
= 0.82 x 4
=3.28 m
H o'
3.28
=
= 0.0033
2
gT
9.81 × 10.04 2

dari gambar 2.15 diperoleh

Hb
= 1.2
H 0'

H b= 3.94m

db
1
=
H b b − (aHb / gT 2 )

(

)

a = 43,75 1 − e −19 m = 43,75(1 − e −19*0.0283 ) = 43.75
1.56

1.56
=
= 0.9847
b=
−19*m
(1 + e
) (1 + e −19*0.0283 )
db
1
=
3.94 0.9847 − (18.196 * 3.94 /(9.81 *10.04 2 ))
d b = 4.33m
™

Elevasi Muka Air Rencana

HHWL=

+1.09

DWL

=

HHWL + Sw + ∆h +SLR

Dimana
DWL :

elevasi muka air rencana

Sw

:

wave set-up

SLR

:

kenaikkan muka air karena pemanasan global (gambar 2.18) = 0.15

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

195

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

196

•

Wind set-up
⎡
Hb ⎤
SW = 0.19 ⎢1 − 2.82
⎥Hb
g × T 2 ⎦⎥

⎣⎢

⎡
3.94
SW = 0.19 ⎢1 − 2.82
9.81 × 10.04 2
⎣
SW = 0.615
• Wind Set up

⎤
⎥3.94
⎦

Kecepatan angin periode 100 tahun adalah 6.8 m dengan panjang fetch efetif dari arah
barat (α = 50o) adalah 399.156 km diperoleh UA= 24 m/d,
maka besar Wind set up adalah

U A = 0.71U 1.23 ⇒ U = 17.5m / d

V y = U sin α = 17.5 sin 50 = 13.4m / d

Fy = F sin α = 399.156 sin 50 = 305.77 km

Perbanding an kedalaman air dengan panjang gelombang dilaut dalam adalah
1
1
d
= ⇒ 157.25 = 78.625
2
Lo 2
2
V
13.4 2
∆h = Fc
= 305770 × 3.5 × 10 −6
2 gd
2 × 9.81 × 50
∆h = 0.13m

DWL = 1.0995+ 0.615+ 0.15 +0.2
DWL = +1.99 m ≈ +2m.
7.3

Perencanaan revetment

Dinding pantai atau revetment adalah bangunan yang memisahkan daratan dan
perairan pantai, yang berfungsi sebagai pelindung pantai terhadap erosi dan lintasan
gelombang (overtopping). Permukaan dapat berbentuk sisi tegak, miring, lengkung dan
bertangga.
Dalam perencanan bangunan pelindung pantai digunakan revetment. Revetmen
dipilih karena perairan lokasi perencanaan reletif dangkal selain itu tekanan yang
ditimbulkan oleh revetment relative kecil sehingga dapat dibangun di lokasi perencanaan
yang mempunyai daya dukung tanah yang lunak. Revetmen juga mempunyai kelebihan
yaitu dapat menyerap dan menghancurkan energi gelombang dengan baik.
™

Analisis Perencanaan Revetment

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

197

Elevasi dasar revetment direncanakan +0,00 dari dasar laut
DWL = MHWS + Sw +SLR
=+2 m
ds = +2-0 m = +2 m
ds
2
=
= 0.002
2
gT
9.81 × 10.04 2
dari gambar 2.17 diperoleh
Hb
= 0.975
ds

H b = 0.975 × 1.79 = 1.745m
Tinggi gelombang berdasarkan koefisien shoaling dan refraksi =3 m
Tinggi gelombang rencana = HD = 1.75 m

Elevasi mercu = DWL + Run-up + F
Dimana :
DWL : elevasi muka air rencana
Ru

: Run-up yang merupakan fungsi dari bilangan irrebaren (Ir), dilihat pada
gambar 2.21

: Tinggi jagaan, direncanakan = 0.5m
1/ 2
tgθ
⇒ Ir =
= 4,74
Ir =
0.5
(1.75 157.25)0.5
⎛H ⎞
⎜
⎟
⎝ L0 ⎠
dari grafik 2.21 diperoleh
F

Ru
= 0 .8
H
Ru =- 0.8 x 1.75 = 1.4
Elevasi mercu = DWL + Run-up + F

Elevasi mercu = 2 + 1.4 + 0.5
™

= +3.9 m
Analisis Perencanaan Bangunan revetmen

1. Lapis pelidung luar (armour stone)

• Berat butirbatu pelindung dengan menngunakan rumus Hudson (“Teknik
Pantai”,1999, Bambang Triamojo)

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

γrH 3
W=
⎡γ
⎤
K D ⎢ r − 1⎥ cot θ
⎣γ a ⎦
2.4 × 1.75 3

= 0.390ton
3
⎤
⎡ 2 .4
7× ⎢
−1 × 2
⎣1.03 ⎥⎦
• Tebal lapis pelindung
W =

⎡W ⎤ 3
⎡ 0.390 ⎤ 3
t = nk ∆ ⎢ ⎥ = 2 × 1.04 × ⎢
⎥⎦ = 1.135m
γ
2
.
4
⎣
⎣ r⎦
1

1

2. Lapis pelidung ke dua (secondary stone)

• Berat butir

W 0.390
=
= 0.039ton = 39kg
10
10
• Tebal lapis pelindung

⎡W ⎤ 3
⎡ 0.039 ⎤ 3
t = nk ∆ ⎢ ⎥ = 2 × 1.04 × ⎢
= 0.527 m
⎣ 2.4 ⎥⎦
⎣γ r ⎦
3. Lapis core Layer
1

1

• Berat butir

W
0.39
=
= 0.00195ton = 1.95kg
200 200

⎡W ⎤
⎡ 0.00195 ⎤ 3
= 0.194m
t = nk ∆ ⎢ ⎥ = 2 × 1.04 × ⎢
⎣ 2.4 ⎥⎦
⎣γ r ⎦
4. Berm kaki revetment
1
3

1

Direncanakan tinggi pelindung kaki bangunan (t) = 0.5
d1 = ds-t =1..5 m
ds = 2 m
d1/ds = 0.75 dari gambar 2.43 di peroleh Ns3 =225
• Berat butir
γrH3
=
W = 3
N s ( S r − 1) 3

• Lebar berm kaki

2.65 × 1.75 3

⎛ 2.65 ⎞
− 1⎟
225⎜
⎝ 1.03 ⎠

3

= 0.0174ton

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

198

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

™

199

B = 3H = 3 x 1.75 = 5.25 m
Lebar puncak pemecah revetmen

⎡W ⎤ 3
⎡ 0.39 ⎤ 3
= 1.7m
B = nk ∆ ⎢ ⎥ = 3 × 1.04 × ⎢
⎣ 2.4 ⎥⎦
⎣γ r ⎦
™ Jumlah lapis pelindung tiap satuan luas (10 m2)
1

P ⎤ ⎡W ⎤
⎡
N = Ank ∆ ⎢1 −
⎢ ⎥
⎣ 100 ⎥⎦ ⎣ γ r ⎦

1

2

3

⎡ 0.39 ⎤ 3
N = 10 × 2 × 1.04[1 − 0.5]⎢
⎥ =3
⎣ 2 .4 ⎦
Berdasarkan hubungan antara volume dan berat suatu benda maka volume tetrapod :
2

Berat = V γc
berat 0.39
V =
=
= 0.1625m 3
2.4
2.4
Volume = 0,28 H3
H = 0.834 m
Ukuran cetakkan tetrapod dari masing-masing berat butir tetrapod berdasarkan
pada ukuran yang tercantum pada SPM vol II 1984 hal. 7-218 disajikan pada gambar 7.1.

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

200

Gambar 7.1 Dimensi tetrapod
Dimana:

Tabel 7.1 dimensi tetrapod berdasarkan berat butir tetrapod
Dimensi tetrapod

W = 390 kg
Tinggi tetrapod
H = 0.834m
0.252
0.126
0.398
0.392
0.196
0.537
0.209
0.834
0.505
0.253
0.91
1.002

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L

7.4

Perhitungan penurunan “Setlement”
0.85

7,4

Tetrapod (γ) = 2.4t/m2
Batu pecah (γ) = 2.65t/m2

DWL = +2

2

Sand nour (γ) = 1.747 t/m2
+ 0.608
h4= 0.608

P1

h2= 2

P3
P2

Gambar 7.3 Diagram tegangan revetmen
Dari data-data lapangan diketahui
γsat

= berat volime tanah basah = 1.747 ton/m3

γ’

= γsat – γw

Cc

= koefisien gradasi = 0.332

Gs

= berat jenis tanah = 2.677

H

= tebal segmen tanah = 2.00 m

z

= H/2 = 2/2 =1 m

= 1.747- 1 = 0.747 ton/m3

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

h2 = 0.2

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

S

= derajat kejenuhan = 1

w

= kadar air = 40.11%

(γ timb + γ beton + γ batu )

Tegangan kontak pada alas bangunan groin adalah
q

=

a/z

3
= 7.4/1 = 7.4

b/z

= 0.85/1 = 0.85

h

= 2.28* 2 = 4.56 t/m2

dari gambar 2.44 didapat I = 0.485

tambahan tegangan satu sisi bangunan ∆p1 = q.I = 4.56 × 0.485 = 2.21t / m 2

tambahan tegangan ke dua sisi bangunan ∆p = 2 × ∆p1 = 2 x 2.21 = 4.42t/m2

Tegangan efektif awal
P1 = (γtetra -1) x h2 = (2.4-1) x 2 = 2.8 t/m2
P2 = (γbatu -1) x h3 = (2.65-1) x 0.2 = 0.33 t/m2
P3= (γsand ) x h4 = 1.747 x 0.608 = 1.602 t/m2
P total = (P1 +P2 +P3 –P4) = 2.528t/m2

angka pori e = Gs × w / S = 2.677 x 0.4011/1 =1.073
Penurunan konsolidasi:
P + ∆p
H
S c = Cc log tot
e
Ptot

2.528 + 3.96
2
log
2.528
1.074
S c = 0.143m = 143mm
Untuk menghitung penurunan tanah terhadap waktu, dihitung dengan rumus
S c = 0.332

t = TV * H 2 / CV
dimana :
t

= lama (waktu) terjadinya penurunan, tahun, bulan, dan lain-lain

TV

= time factor

H

= tebal lapisan tanah = 20 m

CV

= koefisien konsolidasi (cm2/det)

Derajat konsolidasi
Dari hasil hitungan, penurunan tanah (settlement) terjadi sebesar 30.5 cm.
Koefisien konsolidasi (CV) adalah = 3.704*10-4
Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

201

BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN PENGAMAN

0.008 * 2000 2
t=
3.704 *10 − 4
t = 86393088.55 det
t = 2.73 tahun

Laporan Tugas Akhir
Pembangunan Bangunan Pengaman Pantai di daerah Mundu-Balongan

202