bab 4 analisa beban pada dermaga bab 4 ... -...

Bab 4 Analisa Beban Pada Dermaga

Laporan Tugas Akhir – KL4099Perancangan Dermaga Petikemas di Benoa, Propinsi Bali 4-1

BAB 4

ANALISA BEBAN PADA DERMAGA

4.1. Dasar Teori Pembebanan

Dermaga yang telah direncanakan bentuk dan jenisnya, harus ditentukan disaindetailnya yang direncanakan dapat melayani beban-beban yang bekerja. Maka itudilakukan dua macam analisa yaitu analisa gaya dan pembebanan serta analisastruktur dan detail perencanaan. Pembagiannya adalah sebagai berikut :

a. Analisa pembebanan vertikal

b. Analisa gaya gelombang dan arus

c. Analisa gaya gempa

d. Analisa gaya berthing dan mooring

e. Analisa struktur dan detail perencanaan

4.1.1. Pembebanan Vertikal

1. Beban Mati

Beban mati merupakan beban yang dihasilkan oleh berat struktur itu sendiri yangterdiri dari pelat, balok, pilecap dan tiang pancang. Perhitungan beban ini tergantungdari dimensi struktur dan material penyusun struktur tersebut. Material penyusunstruktur dermaga terdiri dari baja dengan ρbaja = 7850 kg/m3 dan beton dengan ρbeton=2400 kg/m3.

2. Beban Hidup

Beban hidup yang diperhitungkan pada dermaga utama adalah beban hidup merata,beban petikemas, dan beban mobile crane.

4.1.2. Pembebanan Horizontal

1. Beban Gelombang

Dalam perhitungan gaya gelombang pada tiang vertikal dengan kondisi berjalandigunakan persamaan Morrison. Total gaya gelombang yang terjadi pada strukturtiang dapat dilihat pada persamaan dibawah (Sumber : Water Wave Mechanics forEngineers and Scientists, 1991).F = F + F (4.1)

Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan



Diperoleh dari :F = ρ C D u|u|∆s (4.2)F = ρ C A u ∆s (4.3)u = Hgk2ω cosh k(h + z)sinh kh cos(kx − ωt)u = Hgk2 cosh k(h + z)sinh kh sin(kx − ωt)Dimana :

F = gaya gelombang total (kN)

FD = gaya drag (kN)

FM = gaya inersia (kN)

= berat jenis air laut = 1.025 ton/m3

g = gravitas bumi = 9.8 m/s2

h = tinggi muka air (m).

k = bilangan gelombang.

D = diameter tiang pancang dermaga (m).

H = tinggi gelombang, diambil dengan perioda 100 tahun (m).

CD = koefisien drag.

CM = koefisien inersia.

= frekuensi gelombang (Hz).

t = waktu (detik).

s = panjang segmen tinjauan gaya (m).

2. Beban Arus

Perhitungan beban akibat arus yang bekerja pada tiang pancang dihitung berdasarkanpersamaan sebagai berikut.F = C ρAU (4.4)

Dimana :

A = luas penampang yang terkena arus (m2)




U = kecepatan arus (m/s).

CD = koefisien drag.

3. Beban Gempa

Beban gempa dihitung berdasarkan lokasi, beban mati, perioda natural struktur,keadaan tanah dan jumlah join yang terkena gaya gempa. Peta pembagian daerahgempa di Indonesia dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4. 1 Pembagian daerah gempa di Indonesia. (Sumber : SNI 03 - 1729).

Daerah dari perencanaan dermaga di Benoa, Provinsi Bali ini merupakan wilayah

gempa 5. Berdasarkan peraturan dari SNI untuk wilayah gempa 5, maka grafik respon

spektrum gempa dari lokasi ini dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4. 2 Grafik respon spektrum gempa. (Sumber : SNI 1726-2002)




Salah satu cara klasifikasi tanah berdasarkan peraturan SNI tanah dapat dilihat padaTabel 4.1.

Tabel 4. 1 Klasifikasi Tanah untuk Perhitungan Beban Gempa

Jenis Tanah Nilai NSPTTanah Keras N ≥ 50Tanah Sedang 15 ≤ N < 50Tanah Lunak N < 15

(Sumber : SNI 1726-2002)

4. Beban Berthing dan Pemilihan Fender

Untuk menentukan jenis dermaga dan mendesain struktur dermaga, maka diperlukandata-data tumbukan kapal (berthing) dan gaya reaksi dari fender yang digunakan.Analisa dilakukan terhadap kapal terbesar yang akan dilayani dermaga.

a. Beban Berthing

Gaya berthing adalah gaya yang diterima dermaga saat kapal sedang bersandar padadermaga. Gaya benturan diterima dermaga dan energinya diserap oleh fender padadermaga. Besar energi tersebut dapat dihitung sesuai dengan persamaan berikut :E = C C C C (4.5)

Dimana :

E = energi berthing (kN.m)

MD = displacement dari kapal (ton)

V = kecepatan kapal saat membentur dermaga (m/s)

CM = koefisien masa semu

CE = koefisien eksentrisitas

CS = koefisien softness

CC = koefisien konfigurasi penambatan

Koefisien Masa Hidrodinamik (CM)

Koefisien massa hidrodinamik adalah koefisien yang mempengaruhi pergerakan air disekitar kapal (Vasco Costa Method).

BDCM

21 (4.6)

Dimana :

D = draft kapal (m)




B = lebar kapal (m)

Koefisien Eksentrisitas (CE)

Koefisien eksentrisitas adalah koefisien yang mereduksi energi yang disalurkan kefender.

22

222 cos

RKRKCE

(4.7)

Dengan K adalah jari-jari girasi dari kapal, yang dihitung dari persamaan:

OAB LCK 11,019,0 (4.8)

OALBTanr

25,05,0

→

OALBr

25,05,0arctan (4.9)

rLR OA

cos25,0

(4.10)

br 90 (4.11)

Dimana :

CB = block coefficient.

LOA = panjang total kapal dari haluan hingga buritan.

LBP = panjang kapal sepanjang lunas kapal (m).

γ = sudut yang dibentuk vektor kecepatan dari kapal terhadap garis yangmenghubungkan pusat massa kapal dengan titik tumbuk kapal.

R = jarak antara pusat massa kapal dengan titik bentur kapal.

αb = sudut antara badan kapal dengan muka dermaga.

Koefisien Softness (CS)

Koefisien softness merupakan koefisien yang mempengaruhi energi bentur yangdiserap oleh lambung kapal. Nilai koefisien softness diambil sebesar 1 (OCDI).

Koefisien Konfigurasi Penambatan (CC)

Koefisien konfigurasi penambatan merupakan koefisien yang diambil dari efek massaair yang terperangkap antara lambung kapal dan sisi dermaga. Nilai koefisienkonfigurasi penambatan bergantung pada jenis struktur derrnaga. Visualisasi pada saatberthing dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.




Gambar 4. 3 Dimensi kapal.

Gambar 4. 4 Kondisi berthing kapal.

b. Pemilihan Fender

Fender merupakan alat penyangga yang berfungsi sebagai sistem penyerap energiyang diakibatkan benturan kapal yang akan berlayar dan berlabuh dari dan menujudermaga. Perputaran kapal, angin, arus, kapal tunda dan tekanan air dapatmempengaruhi besar kecilnya reaksi pada fender yang tergantung pada arah danlokasi titik temu antara kapal dengan dermaga.

Sesuai dengan fungsinya fender dapat digolongkan kedalam dua kelompok yaitu :

Fender pelindung, berfungsi sebagai bantalan penyerap energi tekan yang terjadisaat benturan kapal dengan dermaga

Fender tekan, merupakan fender yang didesain secara khusus untuk menyerapenergi benturan (tekan) yang terjadi saat kapal melakukan manuver untukberlabuh. Perencanaan fender ini dilakukan dengan kekuatan lebih daripada fenderpelindung, karena kemungkinan benturan yang lebih keras akan terjadi pada saatmanuver kapal.




Penentuan jarak maksimum antar fender direncanakan dengan mengacu padapersamaan berikut (Fentek Marine Fendering System) :

S ≤ 2 ∗ R − (R − P + δ + C) (4.12)

Dimana :

S = jarak antar fender

RB = radius bow kapal = + = 55.12 mPU = proyeksi fender yang terdiri dari rubber, panel dan lainnya (m).δ = defleksi fender = 0.45 * Pu (m).

C = Ruang kebebasan, nilai C biasanya digunakan antara 5-15 % dari Pu

Selain itu pada saat pemilihan fender juga perlu diperhatikan hull pressure (tekananlambung). Tekanan lambung izin dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan proyeksi dari paneldapat dilihat pada Gambar 4.5.

Gambar 4. 5 Proyeksi bidang sentuh panel.




Tabel 4. 2 Tekanan Lambung Izin

(Sumber : Fentek Marine Fendering System)

Hull Presure dihitung dengan menggunakan rumus :P = ∑∗ ≤ P (4.13)

Dimana :

P = tekanan lambung ( kN/m2).

∑R = total reaksi fender (N).

W = lebar panel (m).

H = tinggi panel (m).

Pp = tekanan lambung izin (kN/m2).

5. Beban Mooring dan Pemilihan Bollard

Mooring merupakan sistem penambatan kapal dengan tali atau kabel yang diikatkanpada bollard. Pengikatan kapal dengan sistem mooring ini bertujuan mencegahgerakan-gerakan pada kapal yang berlebihan karena gerakan kapal ini sangatberbahaya dan dapat menimbulkan benturan maupun gesekan yang cukup besar.

Gaya mooring adalah gaya reaksi dari kapal yang bertambat. Pada prinsipnya gayamooring merupakan gaya-gaya horisontal yang disebabkan oleh angin dan arus.Sistem mooring ini dianalisa agar mampu mengatasi gaya-gaya akibat kombinasiangin dan arus. Ilustrasi dari beban mooring dapat dilihat pada Gambar 4.6-4.8.




Gambar 4. 6 Ilustrasi ukuran kapal.

Gambar 4. 7 Ilustrasi gaya mooring (tampak atas).

Gambar 4. 8 Ilustrasi gaya mooring (tampak samping).




a. Beban Mooring akibat AnginAngin yang berhembus ke arah kapal yang sedang bersandar akan menyebabkangerakan kapal yang menimbulkan gaya mooring. Besarnya gaya mooring akibat angindihitung dengan persamaan dibawah ini.

Arah transversalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 (4.14)

Arah longitudinalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10 (4.15)

Dimana :

FWT = gaya akibat angin arah transversal (ton).

FWL = gaya akibat angin arah longitudinal (ton).

= massa jenis angin (kg/m3).

CD = koefisien drag angin.

AWT = luas bidang proyeksi kapal yang tidak basah arah transversal (m2).

AWL = luas bidang proyeksi kapal yang tidak basah arah longitudinal (m2).

U = kecepatan angin (m/s).

Nilai dari koefisien drag angin dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4. 3 Koefisien Drag Angin.

(Sumber : OCDI, 2002)




b. Gaya Arus

Arus yang berkerja pada bagian kapal yang basah akan menyebabkan gerakan kapalyang menimbulkan gaya mooring. Besarnya gaya mooring akibat angin dihitungdengan persamaan dibawah ini.

Arah transversalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ V ∗ 10 (4.16)

Arah longitudinalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ V ∗ 10 (4.17)

Dimana :

FCT = gaya akibat arus arah transversal (ton).

FCL = gaya akibat arus arah longitudinal (ton).

= massa jenis air (kg/m3).

C = koefisien tekanan arus.

ACT = luas bidang proyeksi kapal yang basah arah transversal (m2).

ACL = luas bidang proyeksi kapal yang basah arah longitudinal (m2).

V = kecepatan arus (m/s).

Nilai dari koefisien tekanan arus dapat dilihat pada Gambar 4.9.

Gambar 4. 9 Koefisien tekanan arus. (Sumber : OCDI, 2002)




Maka total gaya mooring yang bekerja akibat pengaruh angin dan arus.

Arah transversalF = F + F (4.18)

Arah longitudinalF = F + F (4.19)

c. Bollard

Analisa gaya mooring perlu memperhitungkan gaya-gaya yang bekerja. Berdasarkanhal itu, gaya-gaya yang bekeja dapat disederhanakan dengan mengasumsikan bahwagaya dengan arah longitudinal akan ditahan oleh spring lines dan untuk gaya arahtransversal akan ditahan oleh head line, stern line dan breast lines. Tali pengikatkapal untuk tiap-tiap gaya yang bekerja, diasumsikan mempunyai karakteristik yangsama dan analisisnya harus memperhitungkan pengaruh panjang tali dan sudut-sudutyang dibentuk. Perhitungan gaya mooring pada titik tambat adalah :R = .. (4.20)

Dimana :

Fm.max = gaya mooring maksimum (ton).

Rm = gaya mooring pada titik tambat (ton).

V = sudut vertikal tali (Gambar 4.10).

H = sudut horizontal tali (Gambar 4.11).

Gambar 4. 10 Ilustrasi sudut vertikal tali.




Gambar 4. 11 Ilustrasi sudut horizontal tali.

Penentuan jarak dan jumlah bollard dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4. 4 Penentuan Jarak dan Jumlah Bollard.

(Sumber : OCDI)

Layout mooring line untuk dermaga ini terdiri dari sistem mooring line yaitu :

Stern line

Breast line

Spring line

Head line




4.2. Perhitungan Pembebanan Struktur Dermaga

Pada perhitungan beban struktur diperlukan data-data umum sebagai berikut:

Parameter Satuan DataPanjang m 160Lebar m 30

Elevasi m 5.1

Berat jenis beton (ρbeton) = 2400 kg/m3.

Berat jenis baja (ρbaja) = 7850 kg/m3.

Tinggi gelombang rencana dengan perioda ulang 100 tahun = 4.14 m.

Perioda gelombang rencanaT = 19.66 ∗ H = 9.0 s Bilangan gelombang (k), didapat dengan cara coba-coba dengan menggunakan

persamaan dispersiw = gk tanh(kh)w = 2πT = 0.7Dimana:

h = kedalaman perairan = kedalaman kolam pelabuhan + HWS = 10.89 m

g = percepatan gravitasi = 9.8 m/s2

Dengan menggunakan persamaan dispersi di atas, maka didapat bilangan

gelombang (k) = 0.074.

4.2.1. Beban Mati

Beban mati diklasifikasikan sebagai beban vertikal, beban mati ini merupakan beratdari material penyusun struktur dermaga. Beban mati ini terdiri dari :

a. Pelat

Dimensi-dimensi dari pelat adalah :

Parameter Satuan DataPanjang (l) m 160Lebar (b) m 25Tebal (t) m 0.3




b. Balok

Dimensi-dimensi dari balok adalah :

Parameter Satuan DataLebar (b) m 0.5Tebal (t) m 1.0

c. Pilecap

Dimensi-dimensi dari pilecap adalah :

Parameter Satuan DataPanjang ( l ) m 1.2Lebar ( b ) m 1.2Tinggi( h ) m 1.5Jumlah (n) Buah 198

d. Tiang pancang

Dimensi-dimensi dari tiang pancang adalah :

Parameter Satuan DataDiameter (d) m 0.90

Tebal (t) m 0.02Jumlah (n) m 198

Untuk perhitungan beban mati akan dilakukan dengan menggunakan softwareSAP2000 pada saat pemodelan 3D.

4.2.2. Beban Hidup

Beban hidup terdiri dari :

a. Petikemas

Beban petikemas pada dermaga ini adalah 3 tumpuk petikemas 40”. Ilustrasi daribeban petikemas pada dermaga dapat dilihat pada Gambar 4.12.

Gambar 4. 12 Sketsa ukuran petikemas 40”.




Beban maksimum dari petikemas 40” pada saat kondisi penuh adalah 30 ton. Makabeban total (W) dari petikemas 40” untuk 3 tumpuk adalah 90 ton. Area distribusi daribeban petikemas ini adalah :A = p ∗ l = 29.3 mDimana :

A = Area distribusi dari beban

p = Panjang petikemas = 12.2 m

l = Lebar petikemas = 2.4

Sehingga beban terdistribusi petikemas adalah :Beban petikemas = WA = 3 ton/mb. Mobile crane

Pada perancangan dermaga ini digunakan mobile crane untuk melayani bongkar muatpetikemas. Beban maksimum (W) dari mobile crane pada saat mengangkat petikemasadalah 50 ton. Area distribusi dari mobile crane adalah :A = p ∗ l = 15 mDimana :

A = Area distribusi mobile crane

p = Panjang mobile crane = 5 m (desain rencana).

l = Lebar mobile crane = 3 m (desain rencana).

Sehingga beban terdistribusi mobile crane adalah :Beban = WA = 3.5 ton/mc. Beban Kerja

Pada perancangan dermaga ini dimisalkan ada beban kerja sebesar 2 ton/m2. Bebankerja ini dimasukkan untuk mengantisipasi beban pada dermaga yang diakibatkanoleh adanya pekerja, kendaraan , dll.

4.2.3. Beban Gempa

Untuk perhitungan beban gempa akan dilakukan dengan menggunakan software SAP2000 pada saat pemodelan 3D dengan memasukkan grafik respon spektrum gempapada Gambar 4.2 dengan mengambil grafik hubungan C dan T untuk tanah sedang.




Hal ini dilakukan karena berdasarkan analisis data tanah sondir pada lokasi studidiperoleh bahwa nilai korelasi dari NSPT adalah 15.2. Dimana diambil hubunganempiris qc/NSPT untuk tanah clay 2 dan qc/NSPT untuk tanah sand adalah 4 (Sumber: Robertson and Campanella. Intepretation of CPT Part I & II).

Kemudian dimasukkan kedalam persamaan dibawah ini :V = a.ma = CIR gDimana :

V = gaya gempa yang terjadi.

a = percepatan gempa

C = faktor respon gempa.

I = faktor keutamaan struktur = 1 ; (Sumber : SNI-1726-2002)

R = faktor reduksi gempa = 1.6 elastis penuh ; (Sumber : SNI-1726-2002)

Sehingga diperoleh percepatan gempa yang dapat dilihat pada Tabel 4.5.




Tabel 4. 5 Perioda Natural vs Percepatan Gempa

T a

0 1.96

0.2 5.08

0.6 5.08

0.7 4.38

0.8 3.83

0.9 3.40

1 3.06

1.1 2.78

1.2 2.55

1.3 2.36

1.4 2.19

1.5 2.04

1.6 1.91

1.7 1.80

1.8 1.70

1.9 1.61

2 1.53

2.1 1.46

2.2 1.39

2.3 1.33

2.4 1.28

2.5 1.23

2.6 1.18

2.7 1.13

2.8 1.09

2.9 1.06

3 1.02

4.2.4. Beban Gelombang

Gaya gelombang ini bekerja dari dasar permukaan laut hingga HWS. Paramater-parameter perhitungannya adalah :

= berat jenis air laut = 1.025 ton/m3

g = gravitas bumi = 9.8 m/s2

h = tinggi muka air = 10.89 m

k = bilangan gelombang = 0.074

D = diameter tiang pancang dermaga = 0.9 m




H = tinggi gelombang, diambil dengan perioda 100 tahun = 4.14 m

CD = koefisien drag = 1 (Sumber : OCDI, 2002)

CM = koefisien inersia = 2 (Sumber : OCDI, 2002)

= 0.7

t = 8 s

s = panjang segmen tinjauan gaya = 1 m

Beban gelombang di muka air tertinggi dimana z = 0.u = Hgk2ω cosh k(h + z)sinh kh cos(kx − ωt) = 2.34 m/su = Hgk2 cosh k(h + z)sinh kh sin(kx − ωt) = 1.54 m/sF = ρ C D u|u|∆s = 2.5 kNF = ρ C A u ∆s = 2.0 kNF = F + F = 4.5 kNBeban gelombang di dasar laut dimana z = -10.89.u = Hgk2ω cosh k(h + z)sinh kh cos(kx − ωt) = 1.74 m/su = Hgk2 cosh k(h + z)sinh kh sin(kx − ωt) = 1.14 m/sF = ρ C D u|u|∆s = 1.4 kNF = ρ C A u ∆s = 1.5 kNF = F + F = 2.9 kN4.2.5. Beban Arus

Gaya arus ini bekerja dari dasar permukaan laut hingga HWS. Paramater-parameterperhitungannya adalah :

A = Luas penampang yang terkena arus

= ( kedalaman + HWS ) * diameter tiang pancang = 9.8 m2

U = Kecepatan arus = 0.36 m/s2ρ = Berat jenis air laut = 1.025 ton/m3




CD = Koefisien Drag = 1, karena tiang silinder.

Beban arus sepanjang tiangF = 12C ρAUF = 0.65 kNBerdasarkan perhitungan diatas diperoleh beban adalah 0.65 kN dan bekerja dariseabed hingga HWS. Kemudian beban didistribusikan secara merata sepanjang tiangsebesar 0.06 kN/m.

4.2.6. Beban Berthing dan Pemilihan Fender

a. Beban Berthing

Pada perhitungan beban berthing diperlukan data-data umum sebagai berikut:

Parameter Satuan DataDWT ton 10000MD ton 13500LBP m 124LOA m 130Beam m 21.2Draft m 7.3

Koefisien Eksentrisitas ( Ce )C = K + (R cos γ)K + R = 0.46L = 124 mM = 13500 tonK = (0,19 C + 0,11)L = 29.80 m

R = − X + = 32.76 X = = 31γ = 90 − α − a sin = 84,68O

Dimana :

CB = koefisien blok

MD = displacement

B = lebar kapal

d = draft kapal




LBP = panjang lunas kapal.

X = jarak haluan (bow) dengan titik bentur kapal

= sudut berthing kapal = 5o

maka nilai Koefisien Eksentrisitas yaitu CE = 0,46

Koefisien Massa Semu ( CM )C = 1 + 2DBC = 1 + 2 ∗ 7,321,2 = 1.68Dimana :

B = lebar kapal

d = draft kapal

maka nilai Koefisien Masa Semu CM = 1.68

Koefisien Softness ( CS )

Koefisien softness ditentukan sebesar 1.

Koefisien konfigurasi penambatan ( CC )

Untuk desain dermaga ini dengan jenis konstruksi pondasi tiang, nilai CC ditentukansebesar 1.

Kecepatan merambat kapal dapat ditentukan berdasarkan grafik yang dapat dilihatpada Gambar 4.14.




Gambar 4. 13 Grafik kecepatan tumbukan kapal. (Sumber : Fentek MarineFendering System)

Dengan asumsi kapal merambat ke dermaga dengan kondisi (a) dimana kapalmerambat dengan mudah dan terlindung, maka berdasarkan grafik diperoleh nilai VB

adalah 0.08 m/s.

Maka diperoleh data sebagai berikut :

Parameter Satuan DataDWT ton 10000MD ton 13500

LOA m 130Beam m 124Draft m 21.2VB m/s 0.08CE - 0.46CM - 1.68CS - 1CC - 1E = C C C CE = 34 kN.m = 3.4 ton.m




b. Pemilihan Fender

Hasil perhitungan energi berthing diatas akan menentukan jenis fender yang akan

digunakan. Dalam pemilihan ini, akan menggunakan rumus dari Fentek Marine

Fendering System. Dari hasil analisa energi berthing, maka diperoleh energi berthing

dengan memperhitungkan abnormal berthing sebesar :E = E ∗ SFBerdasarkan Tabel 4.6 dibawah dapat diambil nilai SF adalah 2.0.

Tabel 4. 6 Penetuan Nilai SF Berdasarkan Tipe Kapal


Sehingga diperoleh :

EA = 3.40 x 2 = 6.80 ton.m

Dengan energi sebesar 6.80 ton.m, maka dipilih fender super cone tipe SCN 700 E1.0,dengan spesifikasi sebagai berikut

Parameter FentekTipe Super cone SCN 700 E1.0

Energi ( E ) 13 ton.mReaksi ( R ) 35.5 ton


Berikut adalah dimensi dari fender super cone tipe SCN 700 E1.0 yang dapat dilihatpada Tabel 4.7 sedangkan ilustrasi dari fender dapat dilihat pada Gambar 4.15.




Tabel 4. 7 Dimensi-dimensi Fender Super cone


Gambar 4. 14 Ilustrasi fernder super cone. (Sumber : Fentek Marine Fendering

System)

Dengan menggunakan grafik performa umum dari fender super cone yang dan faktor

koreksi akibat perubahan sudut dapat dilihat pada Gambar 4.16.




Gambar 4. 15 Kurva performa umum dan faktor koreksi akibat perubahan sudut dari

fender super cone. (Sumber : Fentek Marine Fendering System)

Maka performa dari fender super cone SCN 700 E1.0 dengan defleksi fender adalah

45% adalah :Energi = E ∗ 0.59 ∗ 0.90 = 6.90 ton.m > 6.80 ton.m OK !Sehingga fender super cone SCN 700 E1.0 dapat dipakai. Adapun reaksi dari fender

terhadap dermaga akibat energi fender sebesar 6.80 ton.m adalah :

R = E∈Dimana (sumber : fentek marine fendering system) adalah 0.364, sehingga

diperoleh reaksi dari fender adalah 18.7 ton.




c. Jarak antar Fender

Berdasarkan Fentek Marine Fendering System persamaan untuk menghitung jarakantar fender yaitu :

S ≤ 2 ∗ R − (R − P + δ + C)Dimana :

S = jarak antar fender

RB = radius bow kapal = + = 55.12 mPU = proyeksi fender yang terdiri dari rubber, panel dan lainnya = 0.805 m

δ = defleksi fender = 0.45 * Pu = 0.36 m

C = ruang kebebasan, nilai C biasanya digunakan antara 5-15 % dari Pu

= diambil C 10% dari Pu = 0.08 m

Penggambaran jarak antar fender dapat dilihat pada Gambar 4.17.

Gambar 4. 16 Ilustrasi jarak antar fender. (Sumber : Fentek Marine FenderingSystem)

Maka diperoleh hasil jarak antar fender adalah :

Jenis Kapal Tipe fender RB PU SF C Smax

(m) (m) (m) (m) (m)10.000 DWT Super Cone SCN 700 E1.0 55.12 0.805 0.36 0.08 12.66




Dari hasil perhitungan diatas diperoleh jarak antar fender maksimum adalah 12.66 m.

Untuk perancangan dermaga ini dipilih jarak antar fender adalah 5 m.

d. Hull Pressure (Tekanan Lambung)

Dengan menggunakan persamaan hull pressure dibawah :P = ∑RW ∗ H ≤ PDengan desain rencana lebar panel (W) 2 m dan tinggi panel (H) 4 m, sehinggadiperoleh :

Jenis Kapal Tipe fender PP ∑R W H P(kN/m2) (kN) (m) (m) (kN/m2)

10.000 DWT Super Cone SCN 700 E1.0 250 355 1.5 3 44.4

Maka perbandingan hull pressure yang terjadi dengan hull pressure izin dari Tabel4.1 adalah.

78.8 kN/m2 < 250 kN/m2 OK

Oleh karena itu untuk perancangan dermaga ini penggunaan fender super cone SCN700 E1.0 dapat dipakai.

4.2.7. Beban Mooring dan Pemilihan Bollard

Pada perhitungan beban mooring diperlukan data-data kapal sebagai berikut :

Urain Satuan DataDWT ton 10.000LOA m 130

Beam m 21.2Draft m 7.3

Freeboard m 2.7LBP m 124

a. Akibat Gaya Arus

Arah transversalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10Dimana :

= 1030 kg/m3

CD = 4.5 (diambil dari Gambar 4.9)

ACT = LBP*Draft = 905.2 m2




U = 0.36 m/s

Maka diperoleh

FCT = 27.2 ton

Arah longitudinalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10Dimana :

= 1030 kg/m3

CD = 4.5 (diambil dari Gambar 4.9)

ACL = Beam*Draft = 154.76 m2

V = 0.36 m/s

Maka diperoleh

FCL = 4.7 ton

b. Akibat Gaya Angin

Arah transversalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10Dimana :

= 1.23 kg/m3.

CD = 1.5 (diambil dari Tabel 4.2).

AWT = LOA *Freeboard= 351 m2.

U = 10.71 m/s (kecepatan angin maksimum 1 tahun Tabel 2.4)

Maka diperoleh

FWT = 3.8 ton

Arah longitudinalF = 0.5 ∗ ρ ∗ C ∗ A ∗ U ∗ 10Dimana :

= 1.23 kg/m3.

CD = 1.5 (diambil dari Tabel 4.2).

AWL = Beam*Freeboard = 57.24 m2.

U = 10.71 m/s (kecepatan angin maksimum 1 tahun Tabel 2.4)


bab 4 analisa beban pada dermaga bab 4 ... -...

Documents