bab 2 konsep dasar analisa data pelabuhan
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
1/63
BAB II
KONSEP DASAR ANALISA DATA
2.1. UMUM
Pada bab ini dijelaskan mengenai konsep dasar analisa data yang dilakukan dalam
Perencanaan dan Perancangan Detail Desain Pelabuhan.
Secara umum konsep pendekatan yang digunakan dalam penulisan proyek akhir ini dapat
dilihat pada Gambar 2. 1berikut ini.
Bab II- 1
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
2/63
Konsep Dasar Analisa Data
Analisa Data
Bab 2
PasangS
urut
SubBab
2.2
Hidrologi
SubBab
2.3
Arus
SubBab
2.6
Angin
SubBab
2.
!lo"#
ang
SubBab
2.!
SosialE$ono"i
SubBab
3.1"
Kondisi Lo$asi
Bab 3
Pro%!$si
P!ng!"#angan
SubBab!.2
Strat!gi
P!ng!"#angan
SubBab!.3
PolaK!giatan
SubBab!.
AnalisaK!#utu&an
SubBab!.!#
!.6
Kons!'TataRuang
SubBab!.$
Mast!r Plan
Sub Bab !.%
P!n%!lidi$an (
Analisa Tana&
Sub Bab 2.&
P!r!n)anaan D!sain
T!$nis
Bab dan Bab 6
P!r"od!lan
Sub Bab 2.% dan
Bab $
*inal D!tail
D!sain
S!di"!n
tasi
SubBab
2.$
Ta&a'an
P!la$sanaan
SubBab!.&
Data Pasang Surut
'klim dan (urah )ujan *ngin
*rus
Peta +opogra,i # Bathimetri
Sedimentasi
Sosial -konomi
Kons!' P!ng!"#angan
Bab !
RAB ( M!tod!
P!la$sanaan
Bab %
MULAI
SELESAI
a"#ar 2. 1 onsep Pendekatan Penulisan /aporan Proyek *khir.
Bab II- 2
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
3/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
4/63
Konsep Dasar Analisa Data
omponen Pasang Surut
ulai
Selesai
+ipe Pasang Surut
Bil. :orm;all
-le0asi uka *ir
-le0asi uka *ir
=ater /e0el
6/=S 6ean /o> =ater Spring
//=/ /o>est /o> =ater /e0el
)asil
+ipe Pasang Surut
Gra,ik :luktuasi 6uka *ir-le0asi 6uka *ir aktu 2 jam sedangkan bulan berotasi sendiri dalam
mengelilingi bumi pada saat yang bersamaan dalam >aktu 2 jam !" menit. Selisih !" menit
ini menyebabkan besar gaya tarik bulan bergeser terlambat !" menit dari tinggi air yang
ditimbulkan oleh gaya tarik matahari.
Gerak rotasi bumi mengelilingi matahari melalui suatu lintasan yang mempunyai bentuk
elliptis yang disebut bidang elliptis. Sudut inklinasi bumi terhadap bidang elliptis sebesar
66.!" sedangkan sudut inklinasi bulan terhadap bidang rotasi bumi adalah !" &?. @arak
Bab II- 4
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
5/63
Konsep Dasar Analisa Data
terdekat antara posisi bulan dan bumi disebut perigee dan jarak terjauh disebut apogee
Gambar 2. 3,. eadaan pasang pada saatperigee dan keadaan surut pada saat apogee.
B" M
B"
B"
Bl
Bl *pogee
Perigee
B"
orbit bumi
a"#ar 2. + Pergerakan Bumi7Bulan7atahari.
Besar pengaruh bulan dan matahari terhadap permukaan air laut di bumi disesuaikan dengan
gaya7gaya yang bekerja satu sama lainnya. *danya gaya tarik bulan dan matahari
menyebabkan lapisan air yang semula berbentuk bola menjadi ellips. Peredaran bumi dan
bulan pada orbitnya menyebabkan posisi bumi7bulan7matahari selalu berubah setiap saat.
aktu 2&.! hari jumlah hari dalam satu
bulan menurut kalender tahun kamariah yaitu tahun yang didasarkan pada peredaran bulan.
Pada sekitar tanggal 1 dan 1! bulan muda dan purnama posisi bumi7bulan7matahari kira7
kira berada pada satu garis lurus Gambar 2. sehingga gaya tarik bulan dan matahari
terhadap bumi saling memperkuat. Dalam keadaan ini terjadi pasang surut purnama pasang
besar spring tide di mana tinggi pasang surut sangat besar dibandingkan pada hari7hari
yang lain. Sedangkan sekitar tanggal $ dan 21 seperempat dan tiga perempat re0olusi bulan
terhadap bumi di mana bulan dan matahari membentuk sudut siku7siku terhadap bumi
Gambar 2. ! maka gaya tarik bulan terhadap bumi saling mengurangi. Dalam keadaan ini
terjadi pasang surut perbani pasang kecil neap tidedi mana tinggi pasang surut kecil
dibandingkan dengan hari7hari yang lain.
MB"
a
b
c
d
Bulan Purna"a Bulan Mati
Bl Bl
a 5 tanpa pengaruh bulan dan
matahari
b 5pengaruh matahari
c 5pengaruhbulan
d 5pengaruhbulan dan matahari
a"#ar 2. - edudukan Bumi7Bulan7atahari Saat Pasang Purnama.
Bab II- 5
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
6/63
Konsep Dasar Analisa Data
MB"
a
b
c
d
S!'!r!"'at
P!rta"a
S!'!r!"'at
A$&ir
Bl
Bl
a 5tanpa pengaruhbulandan
matahari
b5 pengaruhmatahari
c 5pengaruhbulan
d5pengaruhbulandanmatahari
a"#ar 2. edudukan Bumi7Bulan7atahari Saat Pasang Perbani.
2.2.2 Ko"'on!n Pasang Surut
Guna memperkirakan keadaan pasang surut maka terdapat banyak komponen7komponen
yang mempengaruhi pasang surut. omponen utama adalah akibat gaya tarik bulan dan
matahari lunar dan solar komponen. omponen lainnya adalah komponen non astronomis.
omponen pasang surut yang ada sebanyak & sembilan. Penjabaran ke delapan komponen
pasang surut tersebut seperti pada +abel 2. 1. )asil penguraian pasang surut adalahparameter amplitudo dan beda ,ase masing7masing komponen pasang surut.
Ta#!l 2. 1 omponen Pasang Surut.
Ko"'on!n Si"#olP!riod!
/0a",K!t!rangan
4tama bulan 2 12.1"6
4tama matahari S2 12.""""
Bulan akibat 0ariasi bulanan jarak bumi7bulan A2 12.6!&2
atahar i7bulan akibat pe rubahan sudut dekl inasi matahari7bulan 2 11. &6$3
atahari7bulan 1 23.&36
4tama bulan 1 2!.%1&4tama matahari P1 2."6!%
4tama bulan 6.21"3
atahari7bulan S 6.1"33
Pasang Surut Semi Diurnal
Pasang Surut Diurnal
Perairan Dangkal
Secara garis besar pergerakan 0ertikal muka air laut yang diakibatkan proses pasang surut
dapat dinyatakan sebagai superposisi harmonik dari komponen7komponen pasang surut
yang dapat dinyatakan dengan rumus5
( )= ++=A
1nnnnnn"
gCt(os*:St
Bab II- 6
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
7/63
Konsep Dasar Analisa Data
di mana5
t E ele0asi muka air
S" E muka air rata7rata
E =
A
1n
i
1
E jumlah data obser0asi
:n E ,aktor koreksi untuk komponen ke7n yang harganya tertentu
*n E amplitudo komponen ke7n pasang surut yang harganya diperoleh dari hasil
analisa pasang surut
n E ,rekuensi sudut dari komponen ke7n yang harganya tertentu
t E >aktu
Cn E astronomical argumentuntuk komponen ke7n yang harganya diperoleh dari
analisa pasang surut.
A E jumlah komponen
*nalisa pasang surut menggunakan metode *dmiralty selalu dilakukan dengan menyusun
skema7skema *dmiralty sebagai berikut5
1. S$!"a I
Berisi data pasang surut tiap jam yang telah dikoreksi dilengkapi sebanyak 1! atau 2& hari
satuan ele0asi pasang surut yang digunakan adalah cm. Pada skema ini tentukanlah >aktu
pertengahan pengamatan.
2. S$!"a II
Berisi nilai ,ungsi7,ungsi F1 1 F2 2 F dan yang masing7masing dikelompokkan
berdasarkan tanda positi, dan negati, 7. Besarnya nilai positi, dan negati, 7
konstanta diperoleh dengan cara mengalikan data pengamatan pada saat tertentu Skema '
dengan besaran konstanta penyusun Skema '' Ta#!l 2.2
+. S$!"a III
erupakan penjumlahan dari komponen dan 7 dari Skema ''.
-. S$!"a I
Berisi nilai dari komponen Skema '' dan Skema ''' yang ditambahkan su,,i9 kedua berupa "
2 b 3 dan c berdasarkan tabel pembantu untuk menyusun Skema 'C Ta#!l 2.+.
Bab II- 7
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
8/63
Konsep Dasar Analisa Data
. S$!"a dan I
Skema C dan Skema C' merupakan hasil perkalian matriks antara kolom pertama skema7
skema ini dengan tabel pembantu untuk menyusun Skema C dan Skema C' *dmiralty di
mana harga kolom pertama didapatkan dari hasil selisih aljabar menurut suatu aturan tertentu
dari komponen7komponen pada Skema 'C.
. S$!"a II ( III
erupakan tahap akhir dari proses mencari komponen pasang surut menurut metode
*dmiralty. *turan pengisian masing7masing kolom mengikuti rumus yang tertera pada
kolom pertama dari masing7masing skema ini.
+abel7tabel pembantu yang digunakan untuk menyusun skema7skema *dmiralty dapat
dilihat pada bagian berikut ini.
Ta#!l 2. 2 onstanta Pengali 4ntuk emperoleh Skema ''.
3a"
4 1 2 + - 5 6 7 14 11 12 1+ 1- 1 1 15 16 17 24 21 22 2+
F1 71 71 71 71 71 71 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 71 71 71 71 71 71
1 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
F2 1 1 1 71 71 71 71 71 71 1 1 1 1 1 1 71 71 71 71 71 71 1 1 1
2 1 1 1 1 1 1 71 71 71 71 71 71 1 1 1 1 1 1 71 71 71 71 71 71
F 1 " 71 71 " 1 1 " 71 71 " 1 1 " 71 71 " 1 1 " 71 71 " 1
1 1 1 71 71 71 1 1 1 71 71 71 1 1 1 71 71 71 1 1 1 71 71 71
Ko!8isi!n
Ta#!l 2. + onstanta Pengali 4ntuk emperoleh Skema 'C.
'ndeks edua " 2 b 3 c d
Pengali untuk B 2& piantan 72& 71 " 71 " 71 "
Pengali untuk B 1! piantan 71! 1 " ! " 1 "
1 1 " 71 1 1 "
1 1 71 71 1 1 71
1 1 71 1 1 71 71
1 1 71 1 1 71 71
1 71 71 1 1 71 1
1 71 71 1 71 1 1
1 71 71 1 71 1 1
1 71 " 71 71 1 "
1 71 1 71 71 1 71
1 71 1 71 71 71 71
1 71 1 71 1 71 711 1 1 71 1 71 1
1 1 1 1 1 71 1
1 1 1 1 1 1 1
=aktu menengah 1 1 " 1 " 1 "
1 1 71 1 71 1 71
1 1 71 1 71 71 71
1 1 71 71 71 71 71
1 71 71 71 71 71 1
1 71 71 71 1 71 1
1 71 71 71 1 1 1
1 71 " 71 1 1 "
1 71 1 1 1 1 71
1 71 1 1 1 1 71
1 71 1 1 71 71 71
1 1 1 1 71 71 1
1 1 1 1 71 71 1
1 1 1 71 71 1 1
1 1 1 1 71 71 1
1 1 " 71 71 1 "
.onstantauntuk1!piantan
.onstantauntuk2&piantan
Bab II- 8
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
9/63
Konsep Dasar Analisa Data
Ta#!l 2. - onstanta Pengali 4ntuk emperoleh olom Pertama Skema C dan Skema C'.
P!nggunaan P!r&itungan S4 M2 S2 N2 K1 O1 M- MS-
F"" 1.""
F1" "."1 7"."1 "."1 "."3 1."" 7"."$ "."1
F12 7 1b 7"."2 "."& 7"."1 7"."& 7"."& 1."" 7"."2 "."2
4ntuk Skema C F13 7 1c "." 7"."$ "."1 ".13 ".2" 7".!& "."3)arga P< cos r F2" 7"."1 7".1! 1."" ".2& "."1 7"."2 ".""
F22 7 2b "."1 1."" 7".1 7".61 7"."2 7"."3 "."3 7"."3
F23 7 2c 7"."2 7".6! ".2! 1."" "."3 7"."! 7"."1
F2 7 b "."1 "."1 ".1" 1.""
F 7 d 7"."1 "."1 "."2 1."1 7"."!
1" 7"."1 "."2 1."1 7"."% "."1 "."1
12 F1b "."! "."1 7"."! 7".12 1."! 7"."3 "."1
4ntuk Skema C' 13 F1c 7"."2 7"."2 "."& ".2 7".6! "." "."2
)arga P< sin r 2" 7".16 1."" ".3" 7"."1 "."2 7"."3 7"."1
22 F2b 1." 7".1! 7".6 "."2 7".1" "." 7"."2
23 F2c 7".$" ".26 1."3 7"."3 "."& 7"."$ 7"."3
2 Fb "."2 ".11 1.""
Fd 7"."3 "."1 "."! 1."" 7"."6
4ntuk Skema C'' P 36" 1$! 21 166 21$ 1$$ 2$3 2%"
4ntuk Skema C'' p 333 3! 32$ 1$3 16" 3"$ 31%
2.2.+ Ti'! Pasang Surut
Dengan didapatkannya nilai amplitudo dari komponen pasang surut dapat ditentukan tipe
pasang surut yang terjadi pada lokasi yaitu dengan melakukan perhitungan :orm;all :
dengan persamaan sebagai berikut5
: E2*S2*
1*1*
++
di mana5
* E amplitudo komponen 1
*1 E amplitudo komponen 1
*2 E amplitudo komponen 2
*S2 E amplitudo komponen S2
acam tipe pasang surut berdasarkan angka ,orm;all dapat dilihat pada +abel 2. !berikut.
Ta#!l 2. +ipe Pasang Surut.
Bilangan *or"9all
/*,Ti'! Pasang Surut K!t!rangan
: H ".2! Pasang hari an ganda semidiurnal
Dalam 1 hari terjadi 2 kali air pasang dan 2 kali a ir surut dengan
ketinggian yang hampir sama dan terjadi berurutan secara teratur.
Periode pasang surut rata7rata adalah 12 jam 2 menit.
".2! H : H 1.! (ampuran condong ke semi diurnalDalam 1 hari terjadi 2 kali air pasang dan 2 kali a ir surut dengan
ketinggian dan periode yang berbeda.
1.!H:H3." (ampuran condong ke diurnal
Dalam 1 hari terjadi 1 kali air pasang dan 1 kali a ir surut dengan
ketinggian yang berbeda. adang7kadang terjadi 2 kali air pasang
dalam 1 hari dengan perbedaan yang besar pada tinggi dan >aktu.
: H 3." Pasang harian tunggal diurnalDalam 1 hari terjadi 1 kali air pasang dan 1 kali air surut. Periode
pasang surut adalah 2 jam !" menit
Bab II- 9
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
10/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
11/63
Konsep Dasar Analisa Data
*nalisa :rekuensi(urah)ujan
6ulai
Selesai
6etode
Gumbell
6etode Pearson'''
Pemilihan 'ntensitas
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
12/63
Konsep Dasar Analisa Data
2.+.1.1 M!tod! Distri#usi Nor"al
Distribusi normal atau kur0a normal dikenal pula dengan nama distibusi Gauss yang
mempunyai rumus sebagai berikut5
Ft E F . SF
di mana5
Ft E curah hujan untuk periode ulang + tahun mm
F E curah hujan maksimum rata7rata
SF E standar de0iasi
E ,aktor 0ariabel reduksi Gauss untuk Distribusi Aormal
2.+.1.2 M!tod! Distri#usi Log Nor"al 2 Para"!t!r
Distibusi log normal merupakan hasil trans,ormasi dari distribusi normal yaitu dengan
mengubah nilai 0ariat F menjadi nilai logaritmik 0ariat F. 4ntuk distribusi log normal dua
parameter mempunyai persamaan trans,ormasi5
/og Ft E /ogF . SlogF
di mana5
/og Ft E nilai logaritmik curah hujan untuk periode ulang + tahun mm
/ogF E nilai logaritmik curah hujan maksimum rata7rata
SlogF E standar de0iasi logaritmik nilai F
E ,aktor 0ariabel reduksi Gauss untuk distribusi /og Aormal 2 Parameter
*pabila perhitungan tanpa nilai logaritmik dapat digunakan persamaan berikut5
Ft E F k. SF
di mana5
Ft E nilai curah hujan untuk periode ulang + tahun mm
F E nilai curah hujan maksimum rata7rata
SF E standar de0iasi nilai F
k E nilai karakteristik distibusi /og Aormal 2 Parameter yang nilainya bergantung
dari koe,isien 0ariasi (C
(C EF
SF
Bab II- 12
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
13/63
Konsep Dasar Analisa Data
2.+.1.+ M!tod! Distri#usi Log Nor"al + Para"!t!r
Distribusi /og Aormal 3 Parameter dapat dituliskan sebagai5
Ft E F .SF
di mana5
Ft E nilai curah hujan untuk periode ulang + tahun mm
F E nilai curah hujan maksimum rata7rata
SF E standar de0iasi nilai F
k E nilai karakteristik distibusi /og Aormal 3 Parameter yang nilainya bergantung
dari koe,isien kemencengan (S
2.+.1.- M!tod! Distri#usi u"#!ll.
etoda distribusi Gumbell yang banyak digunakan dalam analisa ,rekuensi hujan
mempunyai rumus5
Ft E F . S9
E t7 nISn.
t E 7 ".%3 2.3"3 log +I+71
di mana5
Ft E curah hujan untuk periode ulang + tahun mm
F E curah hujan maksimum rata7rata
S9 E standar de0iasi
E ,aktor ,rekuensi
n E nilai rata7rata dari reduksi 0ariat nilainya tergantung dari jumlah data
Sn E de0iasi standar dari reduksi 0ariat nilainya tergantung dari jumlah data
2.+.1. M!tod! Distri#usi P!arson III
Distribusi Pearson ''' mempunyai bentuk kur0a seperti bel. ode terletak pada titik nol dan
nilai F terletak Xa . Persamaan distribusi Pearson ''' dapat dijelaskan sebagai
berikut5
Ft E F .SF
di mana5
Ft E curah hujan untuk periode ulang + tahun mm
Bab II- 13
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
14/63
Konsep Dasar Analisa Data
F E curah hujan maksimum rata7rata
SF E standar de0iasi
E ,aktor si,at distribusi Pearson ''' yang merupakan ,ungsi dari ( S koe,isien
ske>ness
Ailai (s yang diperoleh digunakan untuk mendapatkan nilai + dari tabel. Persamaan
distribusi Pearson ''' akan merupakan garis lengkung apabila digambarkan pada kertas
peluang normal.
2.+.1. M!tod! Distri#usi Log P!arson T%'! III
etoda ini mempunyai persamaan sebagai berikut5
/og Ft E logF .S logF
di mana5
/og Ft E logaritmik curah hujan untuk periode ulang + tahun
logF E logaritmik curah hujan maksimum rata7rata. En
Xlog
S logF E standar de0iasi E1n
logFlogF 2
E karakteristik dari distribusi /og Pearson ''' yang nilainya bergantung pada
harga (S
(S E koe,isien ske>ness E 3
2
Si21.nn
logFlogF
*pabila nilai (S E " maka distribusi /og Pearson ''' identik dengan distribusi /og Aormal
sehingga distribusi kumulati,nya akan tergambar sebagai garis lurus pada kertas gra,ik log
normal.
2.+.2 U0i K!)o)o$an /S"irno:
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
15/63
Konsep Dasar Analisa Data
1. Data curah hujan harian diurutkan dari kecil ke besar.
2. enghitung besarnya harga probabilitas dengan persamaan =eibull.
3. Dari gra,ik pengeplotan data curah hujan di kertas probabilitas akan didapat perbedaan
maksimum antara distribusi teoritis dan empiris yang disebut dengan hit. )arga hit
tersebut kemudian dibandingkan dengan cr yang didapat dari tabel Smirno07
olmogoro0 untuk suatu derajat tertentu di mana untuk bangunan7bangunan air
harga diambil ! J.
. Bila harga hitH cr maka dapat disimpulkan bah>a penyimpangan yang terjadi masih
dalam batas7batas yang diijinkan.
Ta#!l 2. 5Ailai ritis cr dari Smirno07olmogoro0.
4.2 4.1 4.4 4.41
! ".! ".!1 ".!6 ".6$
1" ".32 ".3$ ".1 ".&
1! ".2$ ".3" ".3 "."
2" ".23 ".26 ".2& ".36
2! ".21 ".2 ".2$ ".32
3" ".1& ".22 ".2 ".2&
3! ".1% ".2" ".23 ".2$
" ".1$ ".1& ".21 ".2!
! ".16 ".1% ".2" ".2
!" ".1! ".1$ ".1& ".231."$ 1.22 1.36 1.63
n".!
n".!
n".!
n".!
nNilai $ritis S"irno:aktu yang pendek. Ditinjau si,at data yang dipakai metoda tersebut terbagi
atas5
a. emakai data intensitas hujan yang dicatat dalam >aktu yang pendek.
b. emakai curah hujan harian maksimum untuk berbagai periode ulang sebagai data
basis.
4ntuk memperoleh kur0a 'D: 'ntensity Duration :re8uency digunakan metoda dari Pro,.
+albot yang menggunakan data harian maksimum untuk mendapatkan intensitas hujan
dengan rumus sebagai berikut5
Bab II- 15
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
16/63
Konsep Dasar Analisa Data
bt
a'
+=
di mana5
ab E konstanta tak berdimensi
t E durasi hujan menit
' E intensitas hujan mmIjam
4ntuk memperoleh konstanta a dan b digunakan rumus sebagai berikut5
[ ] [ ]
[ ] [ ] [ ]'9''A9'9t''9't
a2
22
= L
[ ] [ ]
[ ] [ ] [ ]'9''A99At''9't
b2
2
=
dengan5
A E jumlah data
' E intensitas curah hujan mm
Bila tidak didapatkan data intensitas hujan karena di daerah tersebut tidak ada penakar hujan
otomatis maka kur0a 'D: dengan cara membandingkannya dengan intensitas hujan daerah
lainnya yang paling lengkap data pengamatannya.
2.-. ANIN
Posisi bumi terhadap matahari yang berbeda7beda dan berubah7ubah sepanjang tahun akan
menyebabkan perbedaan temperatur pada beberapa bagian bumi. )al ini akan menjadikan
perbedaan tekanan udara pada bagian7bagian bumi tersebut. Gerakan udara dari tekanan
tinggi menuju tekanan rendah disebut dengan angin.
*ngin merupakan pembangkit gelombang laut. leh karena itu data angin dapat digunakan
untuk memperkirakan tinggi dan arah gelombang di lokasi. Data angin yang diperlukan
adalah data angin maksimum harian tiap jam berikut in,ormasi mengenai arahnya yang
diperoleh dari Badan Geo,isika dan eteorologi setempat. Data angin diklasi,ikasikan
berdasarkan kecepatan dan arah yang kemudian dihitung besarnya persentase kejadiannya.
*rah angin dinyatakan dalam bentuk delapan penjuru arah mata angin 4tara +imur /aut
+imur +enggara Selatan Barat Daya Barat dan Barat /aut. ecepatan angin disajikan
dalam satuan knot di mana5
1 knot E 1 mil laut I jam
Bab II- 16
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
17/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
18/63
Konsep Dasar Analisa Data
a"#ar 2. 6 (ontoh =indrose
2.. ELOMBAN
Gelombang merupakan ,aktor penting di dalam perencanaan pelabuhan. Gelombang
digunakan untuk merencanakan bangunan7bangunan pelabuhan seperti dermaga kolam
re0ertment serta ,asilitas7,asilitas lainnya. etode peramalan gelombang akan dijelaskan
pada Su# Ba#2...
2..1 D!8inisi !lo"#ang
De,inisi gelombang dapat digambarkan seperti yang terlihat pada Gambar 2. &berikut5
)EaI2
/
d atau h
S=/
(
F
M
; E 7d
a"#ar 2. 7 Sketsa De,inisi Gelombang.
Dari gambar di atas dapat dilihat beberapa hal5
9 E koordinat hori;ontal; E koordinat 0ertikal
atau h E kedalaman dihitung dari S=/
S=/ E Still =ater /e0el muka air rata7rata
231 txn E a cos k97t E ele0asi muka air terhadap muka air rerata
a E amplitudo gelombang )I2
H E tinggi gelombang E 2 a
L E panjang gelombang
Bab II- 18
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
19/63
Konsep Dasar Analisa Data
T E periode gelombang inter0al >aktu yang diperlukan oleh partikel
kembali pada kedudukan yang sama dengan kedudukan sebelumnya.
C E kecepatan rambat gelombang EL/T
k E angka gelombang E jumlah gelombang 2I/
E ,rekuensi gelombang 2I+
2..2 P!rsa"aan !lo"#ang
+eori gelombang yang akan dibahas untuk gelombang adalah teori gelombang airy yang juga
disebut teori gelombang linier atau teori gelombang amplitudo kecil. *nggapan7anggapan
yang digunakan untuk menurunkan persamaan gelombang adalah sebagai berikut5
a. Mat cair adalah homogen dan tidak termampatkan sehingga rapat massa adalah
konstan.
b. +egangan permukaan diabaikan.
c. Gaya coriolis akibat perputaran bumi diabaikan.
d. +ekanan pada permukaan air adalah seragam dan konstan.
e. Mat cair adalah ideal sehingga berlaku aliran tak rotasi.
,. Dasar laut adalah hori;ontal tetap dan impermeabel sehingga kecepatan 0ertikal di
dasar adalah nol.
g. *mplitudo gelombang kecil terhadap panjang gelombang dan kedalaman air.
h. Gerak gelombang berbentuk silinder yang tegak lurus arah penjalaran gelombang
sehingga gelombang adalah dua dimensi.
Persamaan gelombang diperoleh dari hukum kekekalan massa untuk ,luida tak mampu
mampat aliran tak berotasi Persamaan /aplace sebagai berikut5
"2
2
2
2
=+yx
dengan5
xu
= L
yv
=
ondisi batas untuk persamaan di atas adalah5
a. Di dasar laut kecepatan 0ertikal nol.
yv
= E " L ; E 7d
Bab II- 19
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
20/63
Konsep Dasar Analisa Data
b. Di permukaan diperoleh dari persamaan Bernoulli untuk aliran unsteady.
"2
22
=++++ gz
pwu
t
atau
"=+
g
tdi ; E atau ; " sehingga "
1=
=ztg
Persamaan di atas diselesaikan untuk mendapatkan nilai yang memberikan hasil5
Ntsink9coshkd
;coshkd
N
ag
+=
di mana5
E potensial kecepatan
g E percepatan gra0itasi
E ,rekuensi gelombang
k E angka gelombang
d E kedalaman laut
; E jarak 0ertikal suatu titik yang ditinjau terhadap muka air diam
9 E jarak hori;ontal
t E >aktu
2..+ Klasi8i$asi !lo"#ang
Berdasarkan kedalaman relati, yaitu perbandingan antara kedalaman air d dan panjang
gelombang / gelombang dapat diklasi,ikasikan menjadi tiga macam seperti pada +abel 2. %.
Ta#!l 2. 6 lasi,ikasi Gelombang enurut edalaman
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
21/63
Konsep Dasar Analisa Data
2..- Kara$t!risti$ !lo"#ang
2..-.1 ;!'at Ra"#at dan Pan0ang !lo"#ang
(epat rambat dan panjang gelombang diturunkan berdasarkan persaman gelombang yang
dapat diberikan sebagai berikut5
/aut Dalam
dI/ K O
/aut +ransisi
1I2! H dI/ H O
/aut Dangkal
dI/ H 1I2!
(epat rambat gelombangQ2
g+("=
=/
Qd2tanh
Q2
g+( gd( =
Panjang gelombangQ2
g+/
2
"= = /Qd2
tanhQ2
g+/
2
gd+/ =
*pabila percepatan gra0itasi besarnya diambil &%1 mId2 maka persamaan panjang
gelombang untuk laut dalam menjadi /"E 1!6 +2.
2..-.2 K!)!'atan !lo"#ang
Distribusi kecepatan hori;ontal dan 0ertikal dari partikel ,luida dapat dilihat pada gambar
berikut5
/
(
ud
d E 71I2
0d
d E "
a"#ar 2. 14 Distribusi ecepatan Partikel Pada edalaman.
Bab II- 21
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
22/63
Konsep Dasar Analisa Data
enurut klasi,ikasi kedalaman relati, persamaan kecepatan 0ertikal dan hori;ontal
gelombang untuk masing7masing jenis klasi,ikasi kedalaman adalah5
/aut Dalam
dI/ K O
/aut +ransisi
1I2! H dI/ H O
/aut Dangkal
dI/ H 1I2!
ecepatan
Certikal ( )Ntk9cose+
Q)u
k; = ( )[ ]
ccoshkd
;dkcosh
/
g+
2
)u +
= (k9cosd
g
2
)u =
ecepatan
)ori;ontal ( )Ntk9sine+
Q)>
k; = ( )[ ]
scoshkd
;dkcosh
/
g+
2
)> +
= (sind
;1
+
Q)>
+=
2..-.+ P!r)!'atan !lo"#ang
4ntuk masing7masing kedalaman relati, percepatan hori;ontal dan 0ertikal partikel dapat
disajikan sebagai berikut5
/aut Dalam
dI/ K O
/aut +ransisi
1I2! H dI/ H O
/aut Dangkal
dI/ H 1I2!
Percepatan
)ori;ontal sine
+
Q)2a k;
2
9
=coshkd
;sinhkd
/
gQQa 9
+= Ntsink9
d
g
+
Q)a 9 =
Percepatan
Certikal ce+
Q
)2a k;
2
;
= coshkd
;sinhkd
/
gQQ
a ;
+
= sind;
1+
Q
)2a
2
;
+
=
4ntuk arah kecepatan dan percepatan partikel ,luida dapat dilihat pada Gambar 2. 11.
ecepatan;
u E L > E "
ecepatan
"
u E " L > E u E 7 L > E " u E " L > E 7 u E L > E "
a9 E " L a; E 7 a9 E L a; E " a9 E " L a; E a9 E 7 L a; E " a9 E " L a; E 7
*rah Perambatan Gelombang
2 2
3 2
Percepatan
"2
23 2
Bab II- 22
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
23/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
24/63
Konsep Dasar Analisa Data
g) cosh kd;2 cosh kd
d E /I2
S=/
g; g;
a"#ar 2. 1+ Distribusi +ekanan Certikal Gelombang di /aut Dalam.
+ekanan partikel ,luida untuk masing7masing kedalaman relati, sebagai berikut5
/aut Dalam
dI/ K O
/aut +ransisi
1I2! H dI/ H O
/aut Dangkal
dI/ H 1I2!
+ekanan
Gelombang cos
2
g)g;p +=
c
cos
2
g)g;p
+= cosk9
2
g)g;p +=
2..-. K!)!'atan rou'
Bila terdapat dua gelombang harmonik 1dan 2yang mempunyai arah tinggi gelombang
dan periode sama tetapi memiliki panjang dan cepat rambat gelombang yang berbeda maka
kedua gelombang akan bersuperposisi. Superposisi kedua gelombang menyebabkan
terbentuknya suatu kelompok gelombang yang menjalar dengan cepat rambat kelompok
gelombang (g. Pro,il muka air dari kelompok gelombang tersebut mempunyai bentuk5
tN9cosk2)tN9cosk
2)TTT 221121 +=+=
Bila k1E k2 k dan 1E 2 diperoleh5
t2
UN9
2
Uk)cosT =
arena tinggi gelombang menjadi dua kali dan gelombang merambat dengan kecepatan
group sebesar5
Bab II- 24
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
25/63
Konsep Dasar Analisa Data
n(kdcosh
kd21
2
((
2g =
+=
Di laut dalam n E O sehingga kecepatan group gelombang
2
(( "g =
Sedangkan untuk laut dangkal n E 1
gd((g =
2..-.5 En!rgi dan T!naga !lo"#ang
-nergi total adalah jumlah dari energi kinetik dan energi potensial gelombang. -nergi kinetikadalah energi yang disebabkan oleh kecepatan partikel karena adanya gerak gelombang.
-nergi potensial adalah energi yang dihasilkan oleh perpindahan muka air karena adanya
gelombang. Besarnya energi total per satu satuan lebar adalah5
%
/g)
16
/g)
16
/g)---
222
pk =+=+=
Sedangkan energi rata7rata per satu satuan luas adalah5
%
g)
/
--
2
==
+enaga gelombang adalah energi gelombang tiap satu satuan >aktu yang menjalar dalam
arah penjalaran gelombang. Besarnya tenaga gelombang adalah5
+
/-n
+
n-P ==
di mana5
+=
kd2sinh
kd21
2
1n L laut dalam n E ".! laut dangkal n E 1
Dalam penjalarannya menuju pantai tenaga gelombang tiap satuan >aktu yang melintasi
suatu titik pada lintasannya harus sama dengan tenaga tiap satuan >aktu yang melintasi titik
berikutnya sehingga5
21+
/-n
+
/-nP
=
= E konstan
Bab II- 25
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
26/63
Konsep Dasar Analisa Data
2.. Trans8or"asi !lo"#ang
*pabila suatu deretan gelombang bergerak menuju pantai gelombang akan mengalami
perubahan bentuk yang disebabkan oleh proses re,raksi dan pendangkalan di,raksi re,leksi
dan gelombang pecah.
2...1 R!8ra$si !lo"#ang
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
27/63
Konsep Dasar Analisa Data
,. Pengaruh arus angin dan re,leksi dari pantai dan perubahan topogra,i dasar diabaikan.
ontur kedalaman
9
"
rtogonal gelombang
"b
b
9
Pantai
a"#ar 2. 1
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
28/63
Konsep Dasar Analisa Data
Penyelesaian masalah re,raksi gelombang karena perubahan kedalaman dapat menggunakan
hukum Snell seperti dilihat padaGambar 2. 16.
Garis puncak gelombang
9 d
2
1
2
rtogonal gelombang
1
2d
1d K
2d
(K1( 2/K1/ 2
a"#ar 2. 1 )ukum Snell untuk
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
29/63
Konsep Dasar Analisa Data
@arak ortogonal di laut dalam dan di suatu titik yang ditinjau adalah b "dan b. *pabila kontur
dasar laut lurus dan sejajar maka jarak 9 di titik dan titik berikutnya adalah5
cosW
b
cosW
b9
"
" ==
Sehingga koe,isien re,raksi adalah5
cosW
cosW
b
b ""r ==
2...2 Di8ra$si !lo"#ang
Di,raksi adalah ,enomena di mana energi dialihkan secara lateral sepanjang puncak
gelombang apabila gelombang datang terhalang oleh suatu rintangan seperti pemecah
gelombang atau pulau. Pada Gambar 2. 1$.amenunjukkan apabila tidak terjadi di,raksi
gelombang maka daerah di belakang rintangan akan tenang. Bila terjadi di,raksi Gambar 2.
1$.# maka daerah di belakang rintangan akan terpengaruh oleh gelombang datang. Garis
puncak gelombang di belakang rintangan akan membelok dan mempunyai busur lingkaran
dengan pusatnya pada ujung rintangan. Pada daerah ini tinggi gelombang akan berkurang
semakin jauh dari ujung rintangan maka berkurangnya tinggi gelombang akan semakin
besar. Sedangkan untuk daerah di depan rintangan akan terjadi superposisi antara gelombangdatang dan gelombang balik yang dikenal dengan short crested waves gelombang hasil
superposisi beberapa gelombang yang sudut datangIperginya tidak sama.
Puncak gelombang
P
/
*rah Gelombang
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
30/63
Konsep Dasar Analisa Data
4ntuk mendapatkan model di,raksi maka perlu digunakan beberapa asumsi sebagai berikut5
a. :luida adalah ideal tidak mempunyai kekentalan dan tidak mampu mampat.
b. Gelombang amplitudo kecil +eori Gelombang /inier.
c. *liran tidak berputar.
d. edalaman di belakang rintangan adalah konstan.
e. Gelombang dipantulkan sempurna oleh rintangan.
Berdasarkan asumsi di atas perhitungan di,raksi gelombang berdasarkan jenis rintangan
yang dilalui dapat dibedakan menjadi5
1. Di8ra$si !lo"#ang M!l!>ati ;!la& Tunggal
(ontoh diraksi gelombang mele>ati celah tunggal dapat dilihat pada Gambar 2. 1$.a. +inggigelombang di suatu tempat di daerah terlindung tergantung kepada5
@arak titik tersebut terhadap ujung rintangan r.
Sudut antara rintangan dan garis yang menghubungkan titik tersebut dengan ujung
rintangan .
Sudut antara arah penjalaran gelombang dan rintangan .
Dengan demikian koe,isien di,raksi dapat dide,inisi sebagai5
i)X.)=
di mana5
) E tinggi gelombang setelah di,raksi
)' E tinggi gelombang datang
? E koe,isien di,raksi E ,?rI/
Ailai ? untuk rI/ tertentu dapat dicari dengan menggunakan diagram di,raksi. /angkah7
langkah untuk menggunakan diagram di,raksi adalah5
a. )itung panjang gelombang /.
b. )itung jarak lokasi dari ujung rintangan r.
c. )itung rI/.
d. +entukan arah gelombang.
e. Gunakan diagram di,raksi untuk arah gelombang yang sesuai.
,. Bila arah gelombang tidak sama dengan yang ada pada diagram lakukan interpolasi.
Bab II- 30
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
31/63
Konsep Dasar Analisa Data
2. Di8ra$si !lo"#ang M!l!>ati Dua ;!la&
4ntuk menentukan koe,isien di,raksi gelombang yang mele>ati dua celah digunakan gra,ik
yang dikembangkan oleh @onhson 1&!2 1&!3L dalam =iegel 1&6 yang menunjukkan
kur0a di,raksi yang sama untuk arah gelombang datang tegak lurus sisi celah dan untuk
berbagai perbandingan antara lebar celah B dan panjang gelombang / BI/. *pabila lebar
celah sama dengan lima kali panjang gelombang atau lebih maka di,raksi oleh kedua ujung
celah tidak saling mempengaruhi sehingga teori di,raksi untuk gelombang mele>ati celah
tunggal dapat digunakan untuk kedua sisi.
2...+ R!8l!$si !lo"#ang
Gelombang datang yang membentur suatu rintangan akan dipantulkan sebagianIseluruhnya
dan sebagian lagi akan menembus rintangan yang disebut gelombang transmisi. Besar
kemampuan suatu benda memantulkan gelombang diberikan oleh koe,isien re,leksi yaitu
perbandingan antara tinggi gelombang re,leksi dan tinggi gelombang datang5
i
r
)
)F=
di mana5
F E koe,isien re,leksi
)r E tinggi gelombang re,leksi
)i E tinggi gelombang datang
2...- !lo"#ang P!)a&
@ika gelombang menjalar dari tempat yang dalam menuju ke tempat yang makin dangkal
pada suatu lokasi tertentu gelombang tersebut akan pecah. +ipe gelombang pecah dapat
dibedakan5
1. S'illing
+erjadi bila gelombang dengan kemiringan kecil menuju pantai yang sangat datar
kemiringan kecil. Gelombang akan pecah pada jarak yang cukup jauh dari pantai dan
berangsur7angsur. Buih terjadi pada puncak gelombang selama pecah dan meninggalkan
suatu lapis tipis buih pada jarak yang cukup panjang.
Bab II- 31
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
32/63
Konsep Dasar Analisa Data
2. Plunging
+erjadi bila gelombang kemiringan gelombang dan dasar laut besar sehingga gelombang
pecah dengan puncak gelombang memutar dan massa air pada puncak gelombang akan
terjun ke depan. -nergi gelombang pecah dihancurkan dalam turbulensi sebagian kecil
dipantulkan pantai ke laut dan tidak banyak gelombang baru terjadi pada air yang lebih
dangkal.
+. Surging
+erjadi pada pantai dengan kemiringan yang sangat besar seperti yang terjadi pada pantai
karang. Daerah gelombang pecah sangat sempit dan sebagian besar energi dipantulkan
kembali ke laut dalam.
Persamaan tinggi gelombang pecah dapat dihitung dengan rumus5
3I1
"
""Xb
/
)X3.3
1
)
)
=
x
edalaman air di mana gelombang pecah adalah5
1.2%)d
b
b =
di mana5
)b E tinggi gelombang pecah
)?" E tinggi gelombang eki0alen
/" E panjang gelombang di laut dalam
Perhitungan gelombang pecah juga dapat dilakukan dengan menggunakan gra,ik yang
memuat hubungan )bI)?" dan )?"Ig+2
serta dbI)b dan )bIg+2
untuk berbagai kemiringan
dasar pantai.
2.. P!ra"alan !lo"#ang
Salah satu cara peramalan gelombang adalah dengan melakukan pengolahan data angin.
Prediksi gelombang disebut hindcastingjika dihitung berdasarkan kondisi meteorologi yang
telah lalu dan disebut forecasting jika berdasarkan kondisi meteorologi hasil prediksi.
Prosedur perhitungan keduanya sama perbedaannya hanya pada sumber data
Bab II- 32
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
33/63
Konsep Dasar Analisa Data
meteorologinya. etode perhitungan gelombang dengan cara hindcasting menggunakan
metode SB S0erdrup7unk7Brechneider.
Gelombang laut yang akan diramal adalah gelombang laut dalam yang dibangkitkan oleh
angin di laut dalam suatu perairan kemudian merambat ke arah pantai dan pecah seiring
dengan mendangkalnya perairan dekat pantai. )asil peramalan gelombang berupa tinggi dan
perioda gelombang signi,ikan untuk tiap arah angin utama. Data7data yang diperlukan untuk
peramalan gelombang terdiri dari5
ecepatan angin.
*rah angin.
DurasiI>aktu bertiupnya angin.
4ntuk peramalan gelombang dengan cara pengolahan data angin ini diperlukan data angin
minimal 1" tahun.
Secara lengkap metode peramalan gelombang mengikuti bagan alir seperti pada Gambar 2.
1% dan hasil peramalan gelombang dapat dilihat pada Su# Ba# +..2.
Perhitungan :etch -,ekti,
6ulai
Data
Peta +opogra,i3.ecepatan
*ngin 6aksimum3 *rah
*ngin3 Durasi
Perhitungan Gelombang
Signi,ikan
Perhitungan Gelombang
Signi,ikan 4ntukPeriode4lang +ertentu
Penggambaran =a0erose
Hasil
Panjang :etch -,ekti,
Gelombang Signi,ikan
=a0erose
Selesai
a"#ar 2. 16 Bagan *lir Peramalan Gelombang.
Bab II- 33
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
34/63
Konsep Dasar Analisa Data
2...1 *!t)& E8!$ti8
:etch adalah daerah pembentukan gelombang yang diasumsikan memiliki kecepatan dan
arah angin yang relati, konstan. Bagan alir penentuan ,etch e,ekti, sebagai berikut5
Penggambaran :etch dengan
Selang ! " PadaPeta+opogra,i
6ulai
ProyeksiGaris :etch 6enurut
*rah 6ata*ngin 4tama
Data
Peta +opogra,i/okasi
Pengukuran Panjang :etch
Hasil
Panjang :etch -,ekti,*rah 6ata
*ngin 4tama
Selesai
a"#ar 2. 17 Bagan *lir Perhitungan :etch -,ekti,.
Pada kenyataan angin bertiup dalam arah yang ber0ariasi atau sembarang sehingga panjang
,etch diukur dari titik pengamatan dengan inter0al ! ". Penghitungan panjang ,etch e,ekti, ini
dilakukan dengan menggunakan bantuan peta topogra,i lokasi dengan skala yang cukup
besar sehingga dapat terlihat pulau7pulauIdaratan yang mempengaruhi pembentukan
gelombang di suatu lokasi. Penentuan titik ,etch diambil pada posisi laut dalam dari perairan
yang diamati. 'ni karena gelombang laut yang dibangkitkan oleh angin terbentuk di laut
dalam suatu perairan kemudian merambat ke arah pantai dan pecah seiring dengan
mendangkalnya perairan dekat pantai.
Panjang ,etch dihitung untuk % arah mata angin dan ditentukan berdasarkan rumus berikut5
=
i
ii
icosW
cosW./,/,
di mana5
Lfi E panjang ,etch ke7i
i E sudut pengukuran ,etch ke7i
Bab II- 34
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
35/63
Konsep Dasar Analisa Data
i E jumlah pengukuran ,etch
@umlah pengukuran i untuk tiap arah mata angin tersebut meliputi pengukuran7
pengukuran dalam >ilayah pengaruh ,etch 22!" searah jarum jam dan 22!" berla>anan
arah jarum jam seperti pada Gambar 2. 2".
+/B/
4
+B
22.!"
22.!"
a"#ar 2. 24 Daerah Pengaruh :etch 4ntuk *rah 4tara.
Panjang daerah pembentukan gelombang atau ,etch ditentukan sebagai berikut5
a. Pertama ditarik garis7garis ,etch setiap selang sudut lima derajat.
b. +iap penjuru angin arah utama mempunyai daerah pengaruh selebar 22! derajat ke
sebelah kiri dan kanannya.
c. Panjang garis ,etch dihitung dari >ilayah kajian sampai ke daratan di ujung lainnya.
@ika hingga 2"" km ke arah yang diukur tidak terdapat daratan yang membatasi maka
panjang ,etch untuk arah tersebut ditentukan sebesar 2"" km.
d. asing7masing garis ,etch dalam daerah pengaruh suatu penjuru angin arah utama
diproyeksikan ke arah penjuru tersebut.
e. Panjang garis ,etch diperoleh dengan membagi jumlah panjang proyeksi garis7garis
,etch dengan jumlah cosinus sudutnya.
2...2 !lo"#ang R!n)ana
Penentuan gelombang rencana sebagaimana yang telah dijelaskan di atas didasarkan atas
gelombang di laut dalam. Proses perhitungan gelombang rencana yang dilakukan mengikuti
bagan alir sebagai berikut5
Bab II- 35
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
36/63
Konsep Dasar Analisa Data
.on0ersi.ecepatan
*ngin
Penentuan @enis
PembentukGelombang
+erbatas :etch +erbatas =aktu
Durasi*ngin 6inimum
)S
dan +S
6aksimum
+iap *rah
Pembentukan
Sempurna
Data
:etch -,ekti,3 .ecepatan
*ngin 6aksimum3*rah*ngin3Durasi
6ulai
Penentuan )S
dan +S
untuk
Periode 4lang
16etode Gumbell2
Selesai
Hasil
)S
dan +S
4ntukPeriode 4lang
+ertentu 6enurut *rah
a"#ar 2. 21 Bagan *lir Perhitungan Gelombang aktu >aktu angin bertiup kurang lama. ondisi
gelombang yang terbentuk adalah ,ungsi dari kecepatan angin dan durasi. Penghitungan
parameter gelombang untuk jenis ini dapat menggunakan bantuan gra,ik.
2. T!r#atas *!t)&
Pada pembentukan gelombang terbatas ,etch angin bertiup cukup lama dan kondisi
gelombang yang terbentuk adalah ,ungsi dari kecepatan dan panjang ,etch. Penghitungan
parameter gelombang terbatas ,etch ini dapat menggunakan persamaan berikut ini5
Bab II- 36
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
37/63
Konsep Dasar Analisa Data
="2
22
S
0
g:""12!tanh"2%3
0
g)
=
"2!
2
S
0
g:
""$$tanh12Q02
g+
di mana5
)S E tinggi gelombang signi,ikan m
+S E periode gelombang signi,ikan m
0 E kecepatan angin mIdet
+. P!"#!ntu$an S!"'urna
Gelombang ini terbentuk bila angin bertiup cukup lama dan dengan kecepatan yang cukup
besar. Persamaan7persamaan yang digunakan untuk kondisi pembentukan gelombang
sempurna adalah5
"2%30
g)2
S =
12Q02
g+S =
di mana5
)S E tinggi gelombang signi,ikan m
+S E periode gelombang signi,ikan m
0 E kecepatan angin mIdet
4ntuk menentukan kondisi pembentukan gelombang di lokasi dilakukan prosedur
perhitungan sebagai berikut5
1. Gunakan data kecepatan angin maksimum.
2. +entukan durasi 9 untuk 'ndonesia diambil t E 3 jam.
3. )itung kecepatan angin untuk durasi 3 jam dengan langkah sebagai berikut5
t4
16"&t=
+=
t
!log"&tanh"2&612$$
4
4
36""
t
Bab II- 37
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
38/63
Konsep Dasar Analisa Data
1!33logF"1!4
4
36""
F +=
di mana5
4F E kecepatan angin 3 jam
4t E kecepatan angin dari data angin
. )itung durasi minimum tmin.
+
+
=2
21
2
2
2C
g:ln"%$&%22"2
C
g:ln"36&2
C
:gln""161
min e6!%%2g
Ct
di mana5
0 E kecepatan angin E 4F
g E percepatan gra0itasi
: E panjang ,etch e,ekti,
!. Periksa harga dari tmin.
@ika 9 K tmin 5 gelombang terbatas ,etch
@ika 9 H tmin 5 gelombang terbatas >aktu
6. )itung tinggi dan periode gelombang signi,ikan berdasarkan kondisi yang ada.
Dari tinggi dan periode gelombang )Sdan +S yang didapatkan dari perhitungan masing7
masing data angin kemudian dilakukan analisa ,rekuensi dengan menggunakan metode
Gumbell untuk memperoleh tinggi dan periode gelombang untuk periode ulang ) 2 )! )1"
)2! )!" dan )1""menurut arah datang gelombang. )asil penentuan gelombang berdasarkan
analisa ,rekuensi ini yang digunakan untuk perencanaan teknis ,asillitas selanjutnya.
2...+ ?a:! Ros!
+inggi dan perioda gelombang yang diperoleh dari hasil peramalan gelombang dengan
menggunakan data angin yang ada kemudian dikelompokkan menurut bulan kejadian.
/angkah selanjutnya dicari persentase kejadian tinggi dan periode gelombang setiap
bulannya menurut besar dan arahnya yang disajikan dalam tabel dan >a0e rose. /angkah7
langkah pengolahan >a0erose dapat dilihat pada Gambar 2. 22dan gambar tipikal >a0e rose
sebagai representase setiap musim ditunjukkan pada Gambar 2. 23berikut ini.
Bab II- 38
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
39/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
40/63
Konsep Dasar Analisa Data
sebaliknya memba>a material pembentuk pantai ke tempat lain erosi. Pada umumnya
pro,il gelombang pantai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. 2.
Backshore:oreshore'nshore,,shore
Breaker Mone Sur, Mone S>ash Mone
Breaker
BermsDune
Beach :ace
/ongshore Bar
Aearshore Mone
//=/
a"#ar 2. 2- Pro,il Gelombang Pantai.
Pada gambar di atas daerah pantai dibagi menjadi !ackshore danforeshore. Batas antara
kedua ;ona adalah puncak !erm yaitu titik dari runup maksimum pada kondisi gelombang
normal. "urf zone terbentang dari titik di mana gelombang pertama kali pecah sampai titikrunup di sekitar lokasi gelombang pecah. Di lokasi gelombang pecah terdapat longshore !ar
yaitu gundukan pasir dasar yang memanjang sepanjang pantai.
Perilaku arus dan gelombang kaitannya dengan proses pergerakan material di daerah pantai
dapat dilihat sebagai berikut5
1. O88s&or! @on!
,,shore ;one adalah daerah yang terbentang dari lokasi gelombang pecah ke arah laut. Pada
daerah ini gelombang dan arus menimbulkan gerak orbit partikel air dengan orbit lintasan
partikel tidak tertutup sehingga menimbulkan transpor massa air yang disertai dengan
terangkatnya sedimen dasar dalam arah menuju pantai dan meninggalkan pantai.
2. Sur8 @on!
Daerah sur, ;one adalah daerah antara gelombang pecah dan garis pantai yang ditandai
dengan penjalaran gelombang setelah pecah ke arah pantai. Gelombang pecah menimbulkan
Bab II- 40
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
41/63
Konsep Dasar Analisa Data
arus dan turbulensi yang sangat tinggi yang dapat menggerakkan sedimen dasar. ecepatan
partikel air hanya bergerak dalam arah penjalaran gelombang saja.
+. S>as& @on!
Daerah s>ar, ;one adalah daerah pantai di mana gelombang dan arus yang sampai di garis
pantai menyebabkan massa air bergerak ke atas dan kemudian turun kembali pada
permukaan pantai. Gerak massa air tersebut disertai dengan terangkutnya sedimen.
Dari ketiga daerah tersebut karakteristik gelombang dan arus pada daerah sur, ;one dan
s>ash ;one adalah yang paling penting. *rus yang terjadi di ke dua daerah tersebut sangat
tergantung dengan arah datang gelombang. *nalisa arus pantai yang terjadi dilakukan
dengan melakukan permodelan yang secara lengkap akan dijelaskan pada Su# Ba#2.6.
2.5. TRANSPOR SEDIMENTASI
+ranspor sedimen pantai adalah gerak sedimen di daerah pantai yang disebabkan oleh
gelombang dan arus yang terjadi di daerah antar gelombang pecah dan garis pantai.
Gelombang yang pecah dengan membentuk sudut terhadap garis pantai akan menimbulkan
arus sepanjang pantai longshore current sehingga daerah transpor sedimen pantai
terbentang dari garis pantai sampai tepat di luar daerah gelombang pecah.
+ranspor sedimen banyak menyebabkan permasalahan dalam pencegahan sedimentasi serta
erosi pantai. leh sebab itu prediksi transpor sedimen sepanjang pantai untuk berbagai
kondisi adalah sangat penting dilakukan. +ranspor sedimen pantai dapat diklasi,ikasikan
menjadi5
1. Ons&or! O88s&or! Trans'ort
+ranspor sedimen yang menuju dan meninggalkan pantai serta mempunyai arah rata7rata
tegak lurus garis pantai.
2. Longs&or! Trans'ot
+ranspor sedimen sepanjang pantai dan mempunyai arah rata7rata sejajar garis pantai.
Di daerah lepas pantai biasanya hanya terjadi transpor menuju dan meninggalkan pantai
sedangkan di daerah dekat pantai terjadi kedua jenis transpor sedimen di atas. 4ntuk
Bab II- 41
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
42/63
Konsep Dasar Analisa Data
memprediksi transpor sedimentasi dilakukan dengan permodelan sedimentasi yang
dijelaskan pada Su# Ba# 2.6.
2.6. PERMODELAN ELOMBAN DAN ARUS
Permodelan gelombang dan arus dilakukan untuk mengoptimalkan layout masterplan yang
direncanakan. Gelombang yang menjalar menuju ke pantai mengalami perubahan akibat
adanya perubahan kedalaman atau karena adanya rintangan yang menghalangi lihat Su#
Ba# 2... Perubahan gelombang akan berpengaruh terhadap arus yang ditimbulkan oleh
gelombang tersebut serta terhadap sedimen yang diba>a oleh arus. 4ntuk itu perlu dilakukan
permodelan untuk memprediksi keadaan gelombang arus dan sedimentasi pada layout sertadampak yang mungkin ditimbulkan.
4ntuk melakukan permodelan gelombang arus dan sedimentasi di lokasi dipilih model
numerik
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
43/63
Konsep Dasar Analisa Data
+. Ara& Datangn%a !lo"#ang
4ntuk daerah kajian re,raksi dan di,raksi arah yang ditinjau adalah arah7arah yang
menghadap ke laut bebas atau relati, bebas.
-. P!rioda !lo"#ang
Dalam proses perhitungan tinggi gelombang rencana in,ormasi mengenai perioda dan arah
gelombang telah YhilangZ karena besaran yang menjadi obyek perhitungan adalah tinggi
gelombang.
+inggi gelombang rencana yang diperlukan sebagai data input model
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
44/63
Konsep Dasar Analisa Data
P!$!r0aan
La'angan
6ulai
Selesai
P!$!r0aan
La#oratoriu"
+ahanan ujung kon us 8c Ailai A SP+
(ore DrillingIPemboran
'nti
(onePenetration+est
1(P+ISondir
4jiPenetrasiStandar
1SP+
Sampel+anah
4ji :isik 4ji 6ekanis
adar *ir Berat 'si
ur0agradasibutiran
oe,.keseragaman 1(u
oe,.kur0a1(c
Batas
*tterberg+ria9ialonsolidasi
4jiSaringan#
)idrometri
uat +ekan
Bebas
Batas cair1//Batas plastis 1P/
'ndeks plastis 1'P
Batas susut 1S/
'ndeks kompresi1(c
oe,.konsolidasi1(0
ohesi1(
Sudut geser1 +ekanan
maksimum18u
AnalisaLan0ut
Penurunan Daya DukungStabilitaslasi,ikasi
+anah
)asilSi,at :isikdan 6ekanis +anah
@enis +anah di/okasi
Penurunan +anah
Daya Dukung +anah
Stabilitas +anah
)ub. Berat7Colume5adarair1>
Berat isi1g
Porositas 1n
*ngka pori1e
Derajatkejenuhan 1Dr
Berat Spesi,ik1Gs
Berat
Spesi,ik
a"#ar 2. 2 Bagan *lir *nalisa ekanika +anah.
)asil analisa mekanika tanah secara lengkap dapat dilihat pada Su# Ba# +.6.
2.7.1 P!ngu0ian di La'angan
Pengujian di lapangan dilakukan untuk memperoleh kondisi daya dukung tanah langsung di
lokasi yang nantinya diperkuat dengan hasil analisa laboratorium.
2.7.1.1 ;on! P!n!trasion T!st /;PT,
+ujuan dari pengujian ini adalah untuk menentukan lapisan7lapisan tanah berdasarkan
tahanan ujung konus 8c kgIcm2 dan nilai lekatan /, kgIcm2 setiap kedalaman pada alat
Bab II- 44
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
45/63
Konsep Dasar Analisa Data
sondir dengan kapasitas 2.! ton dengan kedalaman penetrasi 2" cm. *nalisa perhitungan
yang dapat dilakukan adalah5
1. )ambatan lekat5
)/ E @P [ P (,
di mana5
@P E jumlah perla>anan
P E perla>anan penetrasi konus
(, E ,aktor koreksiIkalibrasi alat
(, E *IB
* E tahap pembacaan 2" cmB E luas konusIluas torak E 1"
2. @umlah hambatan lekat5
@)/i E S)/
i E kedalaman lapisan yang ditinjau
)asil penyondiran berupa gra,ik nilai perla>anan konus dan nilai lekatan yang disajikan
dalam bentuk gra,ik yang menghasilkan hubungan antara kedalaman dan nilai perla>anan
konus 8c kgIcm2 dan nilai lekatan /, kgIcm2.
2.7.1.2 P!"#oran Inti /;or! Drilling,
+ujuan pemboran ini adalah untuk mendapatkan contoh7contoh tanah dasar yang akan
digunakan untuk analisa laboratorium. Pemboran dilaksanakan dengan mesin bor sistem
putaran dan pengambilan sampel dilakukan memakai tabung.
2.7.1.+ U0i P!n!trasi Standar /SPT,
4ji Penetrasi Standar SP+ dilakukan untuk memperoleh nilai A yang dipakai untuk
membuat perkiraan kondisi lapisan tanah ba>ah untuk perhitungan kapasitas dukung
pondasi. )arga A dide,inisikan sebagai jumlah pukulan dengan palu seberat 1" lb 63 kg
yang dijatuhkan bebas setinggi 3" in $! cm untuk memasukan tabung standar split spoon
sampler sepanjang 2 in 6" cm kedalaman tanah. Ailai A dihitung sebagai jumlah 2 9 6
inches pukulan akhir dari 3 9 6 inches penetrasi. )asil pengujian SP+ ini kemudian
digambarkan dalam gra,ik bor log.
Bab II- 45
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
46/63
Konsep Dasar Analisa Data
2.7.2 P!ngu0ian di La#oratoriu"
2.7.2.1 P!ngu0ian Si8at *isi$ Tana& /Ind!$s Pro'!rti!s,
Pengujian si,at ,isik tanah untuk mengetahui jenis klasi,ikasi tanah yang sangat dominan
apakah berupa lempung lanau pasir kerikil dll. 4ntuk mendapatkan hubungan antara berat
isi kadar air angka pori dan berat jenis dalam sistem tiga ,ase yaitu udara air dan butiran
padat dapat dilihat pada gambar di ba>ah ini.
UDARA
TANAH
AIRWw
W
Berat
Vv
V
Volume
Wa
Ww
Ws
Va
Vw
Vs
Keterangan : Wa = 0
a"#ar 2. 2 omposisi Partikel +anah Pada Sistem +iga Phase.
di mana5
C E 0olume total cm3
Ca E 0olume udara cm3
C> E 0olume air cm3
Cs E 0olume tanah cm3
=a E berat udara "
=> E berat isi gr
=s E berat tanah gr
= E jumlah berat gr
Dari gambar Gambar 2. 26dapat diperoleh rumus7rumus hubungan antara berat70olume
partikel tanah yang digunakan untuk analisa seperti pada+abel 2. & berikut ini.
Bab II- 46
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
47/63
Konsep Dasar Analisa Data
Ta#!l 2. 7 )ubungan Colume7Berat Partikel +anah.
Kara$t!risti$ Si"#ol Satuan Ru"us
a. adar air = JJ1""
=s
=>> x=
b. *ngka pori -
S
C
C
Ce=
c. Porositas A
C
Cn C=
e1
en
+=
d. Derajat kejenuhan Sr JC0
C>Sr=
e. Berat isi tanah asli grIcm3C=\=
,. Berat isi tanah kering d grIcm3
>1
\\d +=
g. Berat isi tanah jenuh sat grIcm3
0
>
0
>>\ s>sat =
+=
h. epadatan relati, Drminmaks
maksr
ee
eeD
=
i. Berat jenis Gs\>
\sGs=
4ntuk perhitungan dapat digunakan beberapa nilai parameter hubungan berat70olume
seperti yang tercantum pada +abel 2. 1"dan Ta#!l 2.11berikut ini.
Ta#!l 2. 14Ailai n e > dari Beberapa @enis +anah.
3!nis Tana&Porositas Ang$a Pori
Kadar Air
/,
B!rat Isi
/t="+,
/n, /!, />, d sat
Pasir seragam uraiPasir seragam padat
Pasir kering campur urai
Pasir kering campur adat
/empung organik agak lunak
/empung lunak sangat organik
/empung kapuran lunak
"6"3
""
"3"
"66
"$!
"%
"%!"!1
"6$
"3
1&"
3""
!2"
321&
2!
16
$"
11"
1&
11$!
1!&
1%6
"&3
"6&
"3
1%&2"%
1&&
216
1!$
13
12%
Ta#!l 2. 11Ailai Berat Spesi,ik Gs dari +anah *sli yang Dapat e>akili.
3!nis Tana& s 3!nis Tana& s
Pasir >arsa
/anau
2.6 [ 2.66
2.6$ [ 2.$3
+anah apur
+anah /oess
2.6" [ 2.$!
2.6! [ 2.$3
Bab II- 47
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
48/63
Konsep Dasar Analisa Data
/empung 2.$" [ 2.&" +anah rganis 1.3" [ 1.&"
Ta#!l 2. 12 menunjukkan kegunaan dan cara memperoleh parameter si,at ,isik tanah yang
diperlukan dan +abel 2. 13 adalah jenis pengujian yang digunakan untuk memperoleh
parameter7parameter si,at ,isik tanah.
Ta#!l 2. 12 Parameter Si,at :isik +anah 4ntuk *nalisa.
Kara$t!risti$ Si"#ol Satuan Di'!rol!& Dari Diguna$an Untu$
1. OLUME BERAT
adar *ir > J Pengujianlasi,ikasi dan hubungan
0olume7berat
Berat 'si GrIcm3Pengujian atau dari hubungan
0olume7berat
lasi,ikasi dan perhitungan
tekanan
Porositas 7 Perhitungan dari hubungan0olume7berat
Colume relati, partikel tanah
pada jumlah 0olume contoh*ngka Pori - 7
Berat @enis Gs 7 Pengujian Perhitungan 0olume2. BATAS KEKENTALAN /ATTERBERCS LIMIT,
Batas (air // 7 Pengujian lasi,ikasi dan koreksi alat
Batas Plastis P/ 7 Pengujian lasi,ikasi
'ndeks Plastis 'P 7 // dan P/ lasi,ikasi dan koreksi si,at
Batas Susut S/ 7 Pengujian lasi,ikasi dan perhitunganpemuaian'ndeks Susut S' 7 P/ dan S/
+. RADASI
Diameter e,ekti, D1" m ur0a ukuran butir
lasi,ikasi
-stimasi permeabilitas danberat isi
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
49/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
50/63
Konsep Dasar Analisa Data
E kekental air dinamsi gr dtkIcm2
GS E berat spesi,ik gr
2.7.2.2 P!ngu0ian Si8at M!$anis Tana& /Engin!!ring Pro'!rti!s,
Pengujian si,at mekanis tanah atau si,at keteknikan diperlukan untuk mengetahui si,at tanah
jika menerima beban luar. +abel 2. 1 menunjukkan jenis7jenis parameter si,at mekanis
tanah yang diperlukan untuk analisa dan desain. Pengujian untuk memperoleh besaran
parameter si,at mekanis yang diperlukan untuk analisa dan desain seperti +abel 2. 1! yang
meliputi5
Pengujian konsolidasi.
Pengujian kekuatan geser tanah yang meliputi uji tria9ial dan uji kuat tekan bebas.
Ta#!l 2. 1- Parameter Si,at ekanis 4ntuk *nalisa.
Kara$t!risti$ Si"#ol Satuan Di'!rol!& Dari Diguna$an Untu$
1. KONSOLIDASI
a. oe,isien kompresibilitas a0 cm2Ikg
Perhitungan kur0ahubungan e dan p
Perhitungan batas penurunan
atau muai s>eel pada analisaonsolidasi
b. oe,isien perubahan 0olume 0 cm2Ikg
o
0
e1
a
+
c. 'ndeks kompresi (c 7 Gra,ik semi log
kur0a hubungan edan pd. 'ndeks muai (s 7
e. oe,isien kompresibilitas sekunder ( 7 Gra,ik semi log
kur0a hubungan
>aktu dan derajat
onsolidasi,. oe,isien konsolidasi c0 mm
2Idet Perhitungan >aktu penurunan
g. +ekananIbeban konsolidasi P kgIcm2Gra,ik semi log
kur0a e dan p*nalisa konsolidasi
2. KEKUATAN ESER
a. Sudut geser dalam derajat /ingkaran mohruntuk tegangan
normal total
*nalisa stabilitas lereng
daya dukung tanah
b. ohesi ( kgIcm2
c. Sudut geser dalam e,ekti, 1 derajat /ingkaran mohruntuk tegangan
normal e,ekti,d. ohesi e,ekti, (1
kgIcm2
e. uat tekan bebas 8u kgIcm2
Pengujian,. uat geser S kgIcm2
Bab II- 50
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
51/63
Konsep Dasar Analisa Data
Ta#!l 2. 1 @enis Pengujian dan )
S
dt =
c. )itung besar penurunan total ) yang terjadi padasetiap pembebanan.
d. )itung angka pori mula7mula.
)t
))e t""=
e. )itung perubahan angka pori.
)t)e=
,. )itung angka pori setiap pembebanan. e E e"7 e
g. Gambar kur0a angka pori terhadap tekanan skala log.
h. )itung derajat kejenuhan.
e
G.>Sr=
i. )itung koe,isien konsolidasi.
&"
2
0+
)"%%( =
j. )itung koe,isien kompresi.
PUlog
Ue(c
1"
=
k. )itung koe,isien memuai.
UlogPUe(s =
l. )itung koe,isien kompresibilitas.
o
o0
PP
ee
UP
Uea
==
m. oe,isien perubahan 0olume.
o
00
e1
am
+=
n. oe,isien kompresibilitas sekunder.
Ulogt
Ue(W =
B. KEKUATAN ESER
1. Kuat T!$an B!#as
a. )itung regangan aksial.
"/
U/]=
/ E perubahan panjang
benda uji cm
/" E panjang benda uji
mula7mula cm
b. )itung tegangan normal.
*
P^=
P E beban aksial kg
* E luas penampang benda
uji cm2
c. Gambarkan kur0a terhadap .
d. )itung maksimum.
Bab II- 51
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
52/63
Konsep Dasar Analisa Data
Ta#!l 2. 1 @enis Pengujian dan al
b. )itung regangan.
1
(/
U/]=
/( E perubahan panjang
contoh tanah cm
/1 E /"[ /(cm
c. )itung tegangan de0iator. P E dE 1[ 3
P E PI*
d. )itung perbandingan tegangan utama mayor dan
minor.
ch
ch
3
3
3
1
^
^*
P
^
^*
P
^
^ +
=+
=
P E tekanan ruang
e. )itung sudut geser dalam.
+
=
1^
^
1^^
sin_
3
1
3
1
1
2.7.+ Klasi8i$asi Tana&
aksud klasi,ikasi tanah secara umum adalah mengelompokkan berbagai jenis tanah ke
dalam kelompok yang sesuai dengan si,at teknik dan karakteristiknya. Pemberian dari
macam dan karakteristik di laboratorium hasil pengujian sama dengan yang dilakukan di
lapangan dalam hal metoda atau cara yang digunakan. )asil pengujian laboratorium yang
banyak digunakan untuk klasi,ikasi adalah analisa butiran dan batas7batas atterberg.
2.7.+.1 Klasi8i$asi ;ara AASHTO
lasi,ikasi cara ini adalah dengan membagi tanah dalam dua kelompok besar yaitu5
a. Ba&an B!r#utir Kasar
Bab II- 52
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
53/63
Konsep Dasar Analisa Data
+anah7tanah yang diklasi,ikasikan dalam kelompok *71 *72 dan *73 di mana 3!J
atau kurang le>at ayakan Ao. 2"".
#. Ba&an B!r#utir Halus
+anah7tanah yang diklasi,ikasikan dalam kelompok *7 *7! *76 dan *7$ di mana
lebih dari 3!J le>at ayakan Ao. 2"".
4ntuk lengkapnya Ta#!l 2. 15akan ditampilkan klasi,ikasi jenis tanah berdasarkan cara
**S)+ +he *merican *ssociation o, State )igh>ay and +ransportation ,,icials.
Bab II- 53
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
54/63
Laporan Proye A!ir Konsep Dasar Analisa Data
Ta#!l 2. 15 lasi,ikasi +anah Berdasarkan **S)+.
KLASI*IKASI UMUMBAHAN BERBUTIR KASAR
3! J atau kurang le>at ayakan Ao. 2""
BAHAN BERBUTIR HALUS
/ebih dari 3! J le>at ayakan Ao. 2""
KLASI*IKASI KELOMPOK
* [ 1
* [ 3
* [ 2
* 7 * 7 ! * 7 6
* [ $
* [ 17a * [ 17b * [ 27 * [ 27! * [ 276 * [ 27$* [ $7!
* [ $76
*nalisa ` ayakan
J lolos
Ao. 1"
Ao. "
Ao. 2""
!" maks
3" maks
1! maks
!" maks
2! maks
!1 maks
1" maks 3! maks 3! maks 3! maks 3! maks 36 min 36 min 36 min 36 min
Si,at ,raksi yang le>at
` Ao. " 5
Batas cair
'ndeks Plastisitas
6 maks A. P
" maks
1" maks
1 min
1" maks
" maks
11 min
1 min
11 min
" maks
1" maks
" maks
1" maks
" min
11 min
" maks
11 min
1 min
11 min
@enis 4mum:ragmen batuan kerikil
dan pasir
Pasir
haluserikil atau pasir lanauan atau lempungan +anah /anau +anah /empungan
+ingkat 4mum Sebagai +anah
DasarSangat baik sampai baik (ukup sampai buruk
(atatan 5 'P untuk sub kelompok *[$7! H // [ 3"L
'P untuk subkelompok *[$76 K // [ 3"
Ap E Aon Plastis
Bab II- 54
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
55/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
56/63
Konsep Dasar Analisa Data
Ta#!l 2. 16 lasi,ikasi +anah (ara 4S(
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
57/63
Konsep Dasar Analisa Data
/ebihdarisetengahmaterialnya
lebihhalusdari
ayakanAo.2""
Batas(airlebihdar
i!"
/empung anorganik dengan plastisitas
tinggi lempung e9pansi,()
/empung organik dengan plastisitassedang sampai tinggi lanau organik
)
TANAH ORANIK Gambut dan tanah organik lainnya Pt
2.7.- Analisa P!nurunan
Penurunan settlement dapat dide,inisikan sebagai pergerakan 0ertikal dasar suatu struktur
yang dipengaruhi penambahan beban atau lainnya. Banyak ,aktor yang menyebabkan
terjadinya penurunan biasanya akibat penambahan beban pada tanah sekitarnya
penimbunan penurunan muka air tanah getaran berat konstruksi. 4mumnya pada tanah
lempung besarnya penurunan jauh lebih besar dibandingkan dengan pasir atau lanau.
Besarnya penurunan dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut5
S E Si Sc SS
di mana5
Si E penurunan segera immediate settlement
Sc E penurunan akibat konsolidasi pertama primary consolidation settlement
Sc E penurunan akibat konsolidasi secondary consolidation settlement
)arga Si jauh lebih kecil daripada harga S(dan >aktu yang diperlukan juga lebih kecildaripada >aktu S(. Sedangkan SSmerupakan tahapan kedua sesudah selesainya penurunan
pertama >aktu yang diperlukan SSsangat lama dan harga penurunannya juga kecil.
2.7.-.1 P!nurunan S!g!ra /I""!diat! S!ttl!"!nt,
Penurunan langsung disebabkan karena pemampatan elastis tanah. Berdasarkan teori elastis
besarnya penurunan Si dapat dihitung dengan rumus5
Bab II- 57
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
58/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
59/63
Konsep Dasar Analisa Data
L!"'ung
/unak
Setengah padat
Padat
"2" [ "!"
"2" [ "!"
"2" [ "!"
2" [ !"
!" [ 1""
1"" 7 2!"
2.7.-.2 P!nurunan A$i#at Konsolidasi P!rta"a /Primary Consolidation Settlement,
Penurunan konsolidasi pertama adalah penurunan yang disebabkan pemampatan oleh daya
mampat lapisan tanah yang di ba>ah. Besarnya penurunan S( dalam cm ditentukan
dengan rumus5
S(E mC.P.)
di mana ) E tebal tanah m atau
( )
++=
o
o
o
((
P
UPP9log
e1
).(S
Ailai ((indeks kompresi diketahui dari pengujian laboratorium atau ditentukan dari /i8uid
limit batas cair tanah jenis lempung umumnya yang mempunyai batas kepekaan H. aktu yang dibutuhkan untuk pemampatan kedua.
tp E >aktu berakhirnya konsolidasi pertama.
( E koe,isien konsolidasi kedua.
Bab II- 59
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
60/63
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
61/63
Konsep Dasar Analisa Data
+injauan keseimbangan
nnr cosW.=A =
Gaya geser penahan dapat diekspresikan sebagai5
( )
S
n
S
n.,ndr
:
U/.^tan_c
:
UU.U+
+===
+egangan normal pada persamaan di atas adalah sama dengan5
n
nn
n
r
U/
cosW.=
U/
A=
4ntuk keseimbangan *B( momen terhadap titik harus sama dengan momen penahanterhadap titik .
r.U/.tan_U/
cosW.=c
:
1sinW.= n
n
nnpn
1n S
pn
1n
nn
+=
=
=
=
=
atau dapat dinyatakan dalam
:s
( )
=
=
=
=
+
=pn
1n
nn
pn
1n
nnn
S
sinW.=
tan_.cosW.=U/.c
:
(atatan 5 /nadalah hampir sama dengan bnI cos n di mana bnE lebar irisan ke n.
2.7. Analisa Da%a Du$ung dan Sta#ilitas !s!r
*nalisa daya dukung dilakukan untuk mempelajari kemampuan tanah dalam mendukung
beban struktur yang terletak di atasnya. Daya dukung menyatakan tahanan geser tanah untuk
mela>an penurunan akibat pembebanan yaitu tahanan geser yang dapat dikerahkan oleh
tanah di sepanjang bidang7bidang gesernya. *nalisa daya dukung tanah dilakukan dengan
menggunakan persamaan +er;aghi yang diberikan sebagai berikut5
\8(u A.B.\2
1A.8A.c8 ++=
di mana5
c E kohesi tanah
Bab II- 61
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
62/63
Konsep Dasar Analisa Data
E berat 0olume tanah
8 E tekanan pada dasar pondasi
B E lebar pondasi
A( A8 A E ,aktor daya dukung +er;aghi yang dipengaruhi
4mumnya analisa daya dukung didasari pada analisa keruntuhan geser lokal local shear
failure dan keruntuhan geser umum general shear failure sehingga nilai ,aktor daya
dukung +er;aghi dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Ta#!l 2. 21Ailai7nilai :aktor Daya Dukung +er;aghi.
K!runtu&an !s!r U"u" K!runtu&an !s!r Lo$al
N; NF N
NC; NCF NC
"
!
1"
1!
2"
2!
3"
3
3!
"
!
%
!"
!$
$3
&6
12&
1$$
2!1
3$2
!26
!$%
&!$
1$23
2!%3
3$6
1"
16
2$
$
12$
22!
36!
1
%13
1$33
2%$&
1!1
""
"!
12
2!
!"
&$
1&$
3!"
2
1""
2&$!
$%"1
11!32
!$
6$
%"
&$
11%
1%
1&"
23$
2!2
3&
!12
66%
%13
1"
1
1&&
2$
3&
!6
%3
1.$
126
2"!
3!1
!"!
6!6
""
"2
"!
"&
1$
32
!$
&"
1"1
1%%
3$$
6"
%$1
Penentuan daya dukung tanah yang diijinkan untuk desain didasari atas besarnya angka
keamanan :S yang nilainya sekitar 3 :SijinE 3. Besarnya daya dukung tanah untuk suatu
struktur yang ada di atasnya dapat diperoleh menurut persamaan berikut.
3:S
P
8:S ijin
i
u =>=
di mana5
8u E daya dukung batas tanah
Pi E total tekanan yang bekerja pada tanah
Sedangkan kemampuan tanah untuk menahan gaya geser yang terjadi sebagai berikut5
1!:S
:
:r:S ijin
i
i
geser =>=
Bab II- 62
-
8/10/2019 Bab 2 Konsep Dasar Analisa Data pelabuhan
63/63