UJI MODEL FISIK PEMECAH GELOMBANG TIPE TIANG PANCANG BERTIRAI

Transkripsi

1 UJI MODEL FISIK PEMECAH GELOMBANG TIPE TIANG PANCANG BERTIRAI LAPORAN TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Oleh RUSLI ZULFIKAR Program Studi Teknik Kelautan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010

2 ABSTRAK Pemecah gelombang adalah struktur yang berfungsi sebagai pelindung wilayah pantai dan atau aktivitas di sepanjang garis pantai dari gaya gelombang. Karena fungsinya tersebut diperlukan pengetahuan mengenai jenis pemecah gelombang yang effektif. Pemecah gelombang pada umumnya dibangun dari material batu atau beton dan secara konvensional dasar struktur pemecah gelombang bertumpu di tanah. Pemecah gelombang Terapung, meskipun memerlukan jangkar ke tanah, berlawanan dengan konsep konvensional karena tidak menjejak tanah secara langsung. Pemecah gelombang bekerja dengan cara menyerap dan memantulkan sebagian dari gaya gelombang. Pemecah gelombang tipe tiang pancang pada khususnya cocok dibangun di daerah yang memiliki perairan dalam. Pada Tugas Akhir ini dilakukan Uji Model Fisik dan analisa data-data dari hasil pengujian di laboratorium untuk Pemecah gelombang tipe tiang pancang bertirai. Pengujian dilakukan untuk variasi draft pemecah gelombang dan kondisi lingkungan, yaitu tinggi dan perioda gelombang serta kedalaman perairan. Analisa data berupa grafik non-dimensional yang dihasilkan dapat menjadi bahan referensi bagi pihak yang akan merencanakan penerapan Breakeater tipe tiang pancang, bisa juga untuk bahan studi dan memungkinkan sebagai referensi untuk penelitian selanjutnya. Uji Fisik Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang i

3 Lembar Pengesahan Tugas Akhir Sarjana UJI MODEL FISIK PEMECAH GELOMBANG TIPE TIANG PANCANG BERTIRAI Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya. Bandung, Februari 2010 Penulis, Pasfoto 3x4 Rusli Zulfikar NIM Bandung, Februari 2010 Pembimbing Harman Ajiwibowo, Ph. D NIP Mengetahui: Program Studi Teknik Kelautan Ketua, Dr. Ir Muslim Muin, MSOE NIP

4 PROGRAM STUDI TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG TUGAS AKHIR Diberikan kepada, Nama : Rusli Zulfikar NIM : Judul Tugas Akhir adalah UJI MODEL FISIK PEMECAH GELOMBANG TIPE TIANG PANCANG BERTIRAI, dengan isi Tugas Akhir sebagai berikut : Bab I Bab II Bab III Bab IV Bab V Bab VI Bab VI I Pendahuluan Studi Literatur Deskripsi Pekerjaan Metodologi Penelitian Pengambilan Data Laboratorium Analisa Data Kesimpulan Tugas Akhir ini dibuat rangkap 6 (enam) : 1. Untuk Mahasiswa ( 1 buah ) 2. Untuk Pembimbing Tugas Akhir ( 1 buah ) 3. Untuk Penguji Sidang Tugas Akhir ( 2 buah ) 4. Untuk Tata Usaha Program Studi Teknik Kelautan ( 1 buah ) 5. Untuk Perpustakaan ( 1 buah ) Menyetujui, Bandung, Februari 2010 Koordinator, Pembimbing, Krisnaldi Idris, Ph.D Harman Ajiwibowo, Ph. D NIP NIP

5 DAFTAR ISI DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL Halaman: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Lingkup Pekerjaan Sistematika Penulisan 1-3 BAB 2 STUDI LITERATUR Model Uji Fisik Prinsip Pemodelan Fisik Tujuan Pemodelan Fisik Keuntungan dari Model Fisik Kerugian dari Model Fisik Analisa Dimensi Penskalaan Skala Model Menentukan Skala Model Model Terdistorsi 2-14 BAB 3 DESKRIPSI PEKERJAAN 3.1 Gambaran Umum Pekerjaan Lokasi dan Alat Sensor Kalibrasi Suplai Elektrik Operasi Inverter 3-7

6 3.2 Deskripsi Umum Model Prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Keadaan Lingkungan Material 3-12 BAB 4 METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Kalibrasi Zero Up Crossing Koefisien Transmisi Skala Model 4-12 BAB 5 BAB 6 PENGAMBILAN DATA LABORATORIUM 5.1 Penamaan kode Run Uji Sensitivitas Data Percobaan Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai 5-7 ANALISA DATA 6.1 Analisa data untuk model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Hubungan Bilangan Tak Berdimensi dengan Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai 6-13 BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan Saran 7-2

7 DAFTAR GAMBAR Halaman: Gambar 2. 1 Variabel tak berdimensi A dan B dari hasil eksperimen, dan grafik ini berlaku untuk seluruh sistem satuan. 2-7 Gambar 3. 1 Laboratorium Gelombang Teknik Kelautan. 3-1 Gambar 3. 2 Pembangkit gelombang tipe piston. 3-2 Gambar 3. 3 Saluran gelombang. 3-3 Gambar 3. 4 Probe. 3-3 Gambar 3. 5 Panel kontrol probe. 3-4 Gambar 3. 6 Program probe. 3-4 Gambar 3. 7 Automatic rising / falling apparatus. 3-5 Gambar 3. 8 Tombol pengontrol naik turun probe pada automatic rising. 3-5 Gambar 3. 9 Supplai elektrik (a) inverter (b) panel listrik. 3-6 Gambar Tombol RUN and STOP pada Inverter. 3-7 Gambar Tampak depan prototipe Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai. 3-9 Gambar Tampak atas prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai 3-10 Gambar Potongan prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Gambar 4. 1 Trend line untuk probe Gambar 4. 2 Elevasi muka air pada probe Gambar 4. 3 Zero mean elevasi muka air pada probe Gambar 4. 4 Gelombang pada zero mean evasi muka air pada probe Gambar 4. 5 Elevasi muka air pada probe 1, satu gelombang (antara tanda X ) 4-10 Gambar 4. 6 Gambar isometrik model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 4. 7 Tampak atas model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 4. 8 Tampak samping model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 4. 9 Tampak depan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar Foto tampak depan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar Foto tampak atas model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar Foto tampak samping model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar Posisi pemasangan model di laboratorium. 4-21

8 Gambar Mengganti draft model ; (a) sebelum pedal diputar, (b) setelah pedal diputar 4-22 Gambar 5. 1 Run sensitivitas pada kedalaman h = 70 cm. 5-5 Gambar 5. 2 Run sensitivitas pada kedalaman h = 50 cm. 5-7 Gambar 5. 3 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Gambar 5. 4 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Gambar 5. 5 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Gambar 5. 6 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Gambar 5. 7 Percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Gambar 6. 1 Pemasangan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang. 6-1 Gambar 6. 2 Elevasi muka air yang terekam dari probe 1 untuk waktu 0-80 s. 6-2 Gambar 6. 3 Elevasi muka air yang terekam dari probe 1 untuk waktu 0-7 s. 6-2 Gambar 6. 4 Data dari probe 4 untuk waktu 0-80 s. 6-3 Gambar 6. 5 Data dari probe 4 untuk waktu s. 6-4 Gambar 6. 6 Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai (T=1.9s), periode prototip = 7s 6-7 Gambar 6. 7 Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai (T=3.9s), periode prototip = 14s 6-7 Gambar 6. 8 Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai (T=1 s), periode prototip = 4s 6-8 Gambar 6. 9 Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai (untuk h=50 cm). 6-8 Gambar Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai 6-9 Gambar Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai (T=1.9s), periode prototip = 7s 6-10 Gambar Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai (T=3.9s), periode prototip = 14s 6-10 Gambar Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai (T=1 s), periode prototip = 4s 6-11 Gambar Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai 6-12 Gambar Data hasil uji coba dari Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai 6-12 Gambar 6.16 Hubungan antara bilangan S/Hi tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 6.17 Hubungan antara bilangan h/hi tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 6.18 Hubungan antara bilangan tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang. Nilai pada axis-x adalah parameter indikator dalam legenda. 6-20

9 Gambar 6.19 Hubungan antara bilangan Hi/(gT^2) tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 6.20 Hubungan antara bilangan h/(gt^2) tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 6.21 Hubungan antara bilangan S/(gT^2) tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 6.22 Hubungan antara bilangan P/(gT^2) tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang Gambar 6.23 Hubungan antara bilangan D/(gT^2) tak berdimensi dengan Pemecah gelombang Tipe Tiang Pancang. 6-23

10 DAFTAR TABEL Halaman: Tabel 2. 1 Contoh Variabel (Douglas et al.,1986; Julien,1995). 2-5 Tabel 2. 2 Skala model berdasar kriteria yang dipakai Tabel 2. 3 Perbandingan Skala Model Antara Model Terdistorsi dan Tak Terdistorsi Tabel 3. 1 Dimensi prototip Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang 3-8 Tabel 3. 2 Keadaan Lingkungan untuk percobaan Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai Tabel 4. 1 Data kalibrasi 0 cm 4-2 Tabel 4. 2 Rata-rata nilai pada probe dari data kalibrasi 0cm 4-2 Tabel 4. 3 Data Kalibrasi 10 cm 4-3 Tabel 4. 4 Rata-rata nilai pada probe dari data kalibrasi 10cm 4-3 Tabel 4. 5 Contoh Elevasi Muka Air 4-6 Tabel 4. 6 Zero Mean elevasi muka air. 4-8 Tabel 4. 7 H and T pada Probe Tabel 4. 8 Skala Kondisi Perairan 4-12 Tabel 4. 9 Ketinggian tirai pada model tiap kedalaman perairan Tabel 5. 1 Kode Percobaan 5-2 Tabel 5. 2 Run data sensitivitas h=70cm (Gambar 5.1) 5-4 Tabel 5. 3 Run data sensitivitas h=50cm (Gambar 5.2) 5-6 Tabel 5. 4 Data percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai pada Probe 1 (Gambar 5.3) 5-8 Tabel 5. 5 Data percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai pada Probe 2 (Gambar 5.4) 5-11 Tabel 5. 6 Data percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai pada Probe 3 (Gambar 5.5) 5-14 Tabel 5. 7 Data percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang Bertirai pada Probe 4 (Gambar 5.6) 5-17 Tabel 5. 8 Data percobaan model Pemecah Gelombang Tipe Tiang Pancang

11 Bertirai pada Probe 5 (Gambar 5.7) 5-20 Tabel 6. 1 Pengambilan data manual. 6-3 Tabel 6. 2 Perhitungan KT dan S/H untuk model. 6-5 Tabel 6. 3 Parameter pemecah gelombang Tabel 6. 3 Perhitungan KT dan S/H untuk model. 6-17