TUGAS AKHIR ANALISIS HIDRO OSEANOGRAFI DAN DESAIN DERMAGA 40.000 DEAD WEIGHT TON (DWT) DI TERMINAL UNTUK KEPENTIGAN SENDIRI (TUKS) PT. KRAKATAU STEEL (Persero) Tbk. Diajukan sebagai syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik Strata 1 (S-1) Disusun oleh : N A M A : INTAN PERMATA KUSUMAH N I M : 41114110016 UNIVERSITAS MERCU BUANA FAKULTAS TEKNIK PERENCANAAN DAN DESAIN PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL 2016
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum, Wr. Wb, dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayahnya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Analisis Hidro Oseanografi dan Desain Dermaga 40.000 Dead Weight Ton (DWT) di Terminal Untuk Kepentingan Sendiri (TUKS) PT. Krakatau Steel (Persero) Tbk. Tugas Akhir ini merupakan syarat utama yang harus ditempuh oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jakarta untuk menyelesaikan masa studi tingkat Strata 1 (S1) dan memperoleh gelar Sarjana Teknik. Pengerjaan Tugas Akhir ini penulis lakukan untuk mendapatkan pengetahuan yang lebih dibidang Hidro Oseanografi dan desain dermaga yang penulis tidak dapatkan dalam bangku perkuliahan, dalam pengerjaannya penulis banyak menghabiskan waktu, pikiran, serta tenaga yang besar, dalam pembuatan Tugas Akhir ini penulis rnendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan banyak terimakasih terutama kepada: 1. Allah SWT, yang telah memberikan kesehatan dan rezeki sampai saat ini sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan izinnya. 2. Bapak M. Sulityawanto dan ibunda Zuraidah Tanjung selaku orang tua yang merupakan motivator sampai saat ini beserta keluarga yang telah memberikan dorongan moril dan materiil kepada penulis. 3. Ibu Ika Sari Damayanthi S. ST., MT. selaku dosen pembimbing dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ir. Mawardi Amin, ST. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil. 5. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. 6. Nur Achmad Fauzan Selaku adik seperjuangan di kampus ini beserta M. vii
Haykal, M. Fikri, dan Jupendi sebagai teman yang selalu memberikan dukungannya selama ini. 7. Teman-teman angkatan tahun 2014 yang telah membantu dalam rnenyelesaikan permasalahan yang kami hadapi dan dalam mendalami rnateri yang dibahas dalam Proposal Tugas Akhir ini. 8. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Tugas Akhir ini berisikan tentang langkah dalam merencanakan sebuah dermaga dimulai dari tahap hidro oseanografi sampai dengan desain struktur dermaga di terminal untuk kepentingan sendiri (TUKS) PT. Krakatau Steel (Persero) Tbk.. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, sehingga kritik dan saran sangat penulis harapkan dari para pembaca untuk penyempurnaannya. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat sebagai referensi khususnya untuk para mahasiswa Teknik Sipil yang berminat mengambil Tugas Akhir atau ingin mengetahui proses perencanaan sebuah dermaga Jetty. Jakarta, Januari 2016 Penulis viii
DAFTAR ISI Cover... i Lembar Pengesahan... ii Lembar Pernyataan Keaslian Karya... iv Abstrak... v Kata Pengantar... vii Daftar Isi... ix Bab I: Pendahuluan... I-1 1.1. Latar belakang... I-1 1.2. Rumusan Masalah... I-3 1.3 Tujuan... I-4 1.4 Sistimatika Penulisan... I-4 Bab II: Tinjauan Pustaka... II-1 2.1. Kerangka Berfikir... II-1 2.2. Hidro Oceanografi... II-5 2.2.1. Pasang Surut... II-5 2.2.2 Gelombang... II-9 2.2.3. Angin... II-17 2.2.4. Fetch... II-22 2.2.5. Bathimetri dan Topografi... II-22 2.3 Struktur Dermaga... II-25 2.3.1 Beban Vertikal... II-25 2.3.2 Beban Horizontal... II-28 2.4 Fender... II-42 2.5 Uraian hasil Penelitian sebelumnya (10 tahun terakhir)... II-47 Bab III: Metode... III-1 3.1 Pendekatan... III-1 3.2 Bagan Alir Penelitian... III-2 ix
3.3 Jadwal Penelitian... III-5 Bab IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... IV-1 4.1 Jenis Dermaga... IV-1 4.2 Hidro Oceanografi... IV-1 4.2.1 Pasang Surut... IV-1 4.2.2 Angin... IV-7 4.2.3 Fetch... IV-9 4.2.4 Peramalan Gelombang... IV-12 4.2.5 Gelombang... IV-15 4.2.6 Gelombang Berdasarkan Periode Ulang... IV-32 4.2.7 Kedalaman Kolam Dermaga... IV-52 4.2.8 Bathimetri Kolam Dermaga... IV-53 4.3 Perencanaan Struktur... IV-58 4.3.1 Data Umum Dermaga... IV-58 4.3.2 Umur Rencana... IV-58 4.3.3 Karakteristik Kapal... IV-58 4.3.4 Perhitungan Berthing Energy... IV-60 4.3.5 Bollard... IV-62 4.3.6 Analisa Struktur... IV-63 4.3.7 Gambar Struktur... IV-79 Bab V PENUTUP... V-1 5.1 Kesimpulan... V-1 5.2 Saran... V-4 LAMPIRAN 1 (Data Koordinat Dan Elevasi Perairan Dermaga) LAMPIRAN 2 (Data Arah, Periode, dan Kertinggian Gelombang) LAMPIRAN 3 (Data Pasang Surut) LAMPIRAN 4 (Data Arah dan Kecepatan Angin) LAMPIRAN 5 (Gambar Struktur Dermaga) DAFTAR PUSTAKA x
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1: Terminal Untuk Kepentingan Sendiri (TUKS) PT. Krakatau Steel (Persero) Tbk... I-2 Gambar 1.2: Lokasi Perencanaan Pembangunan Dermaga 40.000 DWT... I-3 Gambar 2.1: Dermaga Tipe Wharf... II-2 Gambar 2.2: Dermaga Tipe Pier... II-3 Gambar 2.3: Dermaga Tipe Jetty... II-4 Gambar 2.4: Beberapa bentuk tipe dermaga pelabuhan... II-5 Gambar 2.5: Elevasi muka air laut rencana (Teknik Pantai 1999)... II-9 Gambar 2.6: Definisi dan karakteristik gelombang di daerah pantai (Teknik Pantai 1999)... II-11 Gambar 2.7: Grafik Peramalan Gelombang (Dasar-dasar Perencanaan Bangunan Pantai, 1999)... II-13 Gambar 2.8: Grafik Koefisien Koreksi Temperatur... II-14 Gambar 2.9: Grafik Koefisien Koreksi Angin... II-15 Gambar 2.10: Wind Rose... II-20 Gambar 2.11: Hubungan kecepatan angin ai laut dan darat (Teknik Pantai, 1999) II-21 Gambar 2.12: Peta Bathimetri... II-23 Gambar 2.13: Bathimetri secara manual... II-24 xi
Gambar 2.14: Bathimetri secara Automatic... II-25 Gambar 2.15: Beban Truck T (SNI T-02-2005)... II-27 Gambar 2.16: Geometri kapal saat sandar (BS 6349 part 4-1994)... II-29 Gambar 2.17: Sketsa mooring line... II-32 Gambar 2.18: Grad Koefisien (CD) untuk struktur atas... II-37 Gambar 2.19: Ss Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko target (MCER) kelas situs SB... II-39 Gambar 2.20: S1 Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko target (MCER) kelas situs SB... II-40 Gambar 2.21 S1 Ilustrasi gambar jarak fender... II-46 Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian Analisa Hidrooceanografi dan Desain Dermaga 40.000 Dead Weight Ton (DWT) di Terminal Untuk Kepentingan Sendiri (TUKS) PT. Krakatau Steel... III-4 Gambar 4.1: Grafik Pasang Surut Selat Sunda... IV-5 Gambar 4.2: Grafik Pasang Surut Selat Sunda... IV-7 Gambar 4.3: Sketsa Kedudukan Dermaga Cigading Terhadap Angin... IV-9 Gambar 4.4 Peta Fetch Dermaga 40.000 DWT PT. Krakatau Bandar Samudera. IV-10 Gambar 4.5 Peta Fetch Dermaga 40.000 DWT PT. Krakatau Bandar Samudera. IV-10 Gambar 4.6 Grafik Koefisien Temperatur... IV-13 Gambar 4.7 Grafik Koefisien Angin... IV-13 xii
Gambar 4.8 Simulasi Wave Rose Bulan Januari Dengan Arah Gelombang Dominan Barat Daya... IV-20 Gambar 4.9: Simulasi Wave Rose Bulan Februari Dengan Arah Gelombang Dominan Barat Daya... IV-21 Gambar 4.10: Simulasi Wave Rose Bulan Maret Dengan Arah Gelombang Dominan Barat Daya... IV-22 Gambar 4.11: Simulasi Wave Rose Bulan April Dengan Arah Gelombang Dominan Barat Daya... IV-23 Gambar 4.12: Simulasi Wave Rose Bulan Mei Dengan Arah Gelombang Dominan Selatan... IV-24 Gambar 4.13: Simulasi Wave Rose Bulan Juni Dengan Arah Gelombang Dominan Selatan... IV-25 Gambar 4.14: Simulasi Wave Rose Bulan Juli Dengan Arah Gelombang Dominan Selatan... IV-26 Gambar 4.15: simulasi wave rose bulan Agustus dengan arah gelombang dominan selatan.... IV-27 Gambar 4.16: simulasi wave rose bulan September dengan arah gelombang dominan selatan.... IV-28 Gambar 4.17: simulasi wave rose bulan Oktober dengan arah gelombang dominan selatan.... IV-29 Gambar 4.18: simulasi wave rose bulan November dengan arah gelombang dominan selatan.... IV-30 Gambar 4.19: simulasi wave rose bulan Desember dengan arah gelombang dominan Barat Daya.... IV-31 xiii
Gambar 4.20: Grafik Data Gelombang Air Laut PT. Krakatau Bandar Samudera IV-32 Gambar 4.21: Grafik Intensitas Gelombang Wilayah Perencanaan... IV-51 Gambar 4.22: Bathimetri Dermaga 40.000 DWT PT. Krakatau Bandar SamuderaIV-56 Gambar 4.23: Bathimetri Dermaga 40.000 DWT PT. Krakatau Bandar SamuderaIV-57 Gambar 4.24: Volume Pengerukan Kolam Dermaga... IV-51 Gambar 4.25: Dimensi Kapal... IV-59 Gambar 4.26: Peformance Fender... IV-61 Gambar 4.27: Plat Model 3D... IV-68 Gambar 4.28: Plot Beban SDL... IV-68 Gambar 4.29: Plot Beban Hidup (4 ton/m3)... IV-69 Gambar 4.30: Plot Beab Angin X-Direction... IV-69 Gambar 4.31: Plot Beban Angin Y-Direction... IV-70 Gambar 4.32: Plot Current Load X-DIrection... IV-70 Gambar 4.33: Plot Current Load Y-Direction... IV-71 Gambar 4.34: Plot Mooring Load (Case 1)... IV-71 Gambar 4.35: Plot Loading Mooring Load (Case 2)... IV-71 Gambar 4.36: Plot Berthing Load (Case 1)... IV-72 Gambar 4.37: Plot Berthing Load (Case 2)... IV-72 Gambar 4.38: Beban Gempa Arah-X... IV-73 Gambar 4.39: Beban Gempa Arah-Y... IV-73 xiv
Gambar 4.40: Plot Stress ratio (kondisi operasional)... IV-78 Gambar 4.41: Stress ratio maksimum pada pile (kondisi service)... IV-79 Gambar 4.42: Layout Dermaga 40.000 DWT PT. Krakatau Bandar Samudera... IV-79 Gambar 5.1:Struktur Dermaga 40.000 DWT TUKS PT. Krakatau Steel (Persero) Tbk... V-3 xv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Kecepatan Merapat kapal pada dermaga (Triamodjo, 2003)... II-29 Tabel 2.2 Mooring Load (OCDI)... II-33 Tabel 2.3 Mooring Load (OCDI)... II-35 Tabel 2.4. Drag Coefficient CD for piers... II-38 Tabel 2.5. Load Factor for LFD & LD... II-41 Tabel 3.1. Jadwal Penelitian Analisa Hidrooceanografi dan Desain Dermaga 40.000 Dead Weight Ton (DWT) di Terminal Untuk Kepentingan Sendiri (TUKS) PT. Krakatau Steel.... III-5 Tabel 4.1. Data Pasang Surut Selat Sunda Januari 2011... IV-2 Tabel 4.2. Hasil analisis Harmonik Pasang Surut Di Selat Sunda... IV-4 Tabel 4.3. Karakteristik Elevasi Muka Air... IV-6 Tabel 4.4. Data Kecepatan Angin Periode 5 Tahunan... IV-8 Tabel 4.5. Data Kecepatan Angin Periode 5 Tahunan... IV-8 Tabel 4.6 Fetch Efektif Dermaga 40.000 DWT PT. Krakatau Bandar Samudera. IV-11 Tabel 4.7. Data Kecepatan Angin Periode 5 Tahunan... IV-15 Tabel 4.8 Data Gelombang Terbesar Provinsi Banten Tahun 2007-2011... IV-16 Tabel 4.9 Data Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Tahun 2011... IV-16 Tabel 4.10 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Januari 2011... IV-20 xvi
Tabel 4.11 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Februari 2011... IV-21 Tabel 4.12 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Maret 2011... IV-22 Tabel 4.13 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan April 2011... IV-23 Tabel 4.14 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Mei 2011... IV-24 Tabel 4.15 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Juni 2011... IV-25 Tabel 4.16. Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Juli 2011... IV-26 Tabel 4.17 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Agustus 2011... IV-27 Tabel 4.18 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan September 2011... IV-28 Tabel 4.19 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Oktober 2011... IV-29 Tabel 4.20 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan November 2011... IV-30 Tabel 4.21 Prosentasi kejadian Gelombang PT. Krakatau Bandar Samudera Bulan Desember 2011... IV-31 Tabel 4.22 Data Gelombang Air Laut PT. Krakatau Bandar Samudera... IV-32 Tabel 4.23 Perhitungan Gelombang Rata-Rata dan Standar Deviasi... IV-33 xvii
Tabel 4.24 Reduce mean (Y n )... IV-33 Tabel 4.25 Reduce Standar Deviasi (S n )... IV-34 Tabel 4.26 Reduce Variate (Y t )... IV-35 Tabel 4.27 Harga Rata-Rata dan Simpangan Baku Bentuk Logaritmik... IV-36 Tabel 4.28 Nilai K Untuk Distribusi Log-Person III... IV-37 Tabel 4.29 Distribusi Frekuensi Gelombang Maksimum... IV-38 Tabel 4.30 Gelombang Rencana... IV-39 Tabel 4.31 Peringkat Gelombang Peluang Periode Ulang... IV-40 Tabel 4.32 Gelombang Urut... IV-41 Tabel 4.33 Status Analisa Log Pearson III... IV-42 Tabel 4.34 Status Analisa Frekuensi Gumbel... IV-43 Tabel 4.35 Status Analisa Log Normal... IV-44 Tabel 4.36 Status Analisa Frekuensi Normal... IV-45 Tabel 4.37 Gelombang Urut... IV-46 Tabel 4.38 Status Analisa Log Pearson III... IV-47 Tabel 4.39 Status Analisa Gumbel... IV-47 Tabel 4.40 Status Analisa Log Normal... IV-48 Tabel 4.41. Status Analisa Frekuansi Normal... IV-49 Tabel 4.42 Resume Gelombang rata-rata Wilayah... IV-49 Tabel 4.43 Analisa Gelombang Rata-Rata Wilayah Perencanaan... IV-50 xviii
Tabel 4.44 Klasifikasi Kapal Bulk Carrier... IV-52 Tabel 4.45 Data Koordinat Dan Elevasi Perairan Dermaga... IV-53 Tabel 4.46 Karakteristik Kapal 40.000 DWT... IV-59 Tabel 4.47 Perhitungan Berthing Energy... IV-60 Tabel 4.48 Kapasitas Bollard... IV-62 Tabel 4.49. Summary Reaksi Perletakan Maksimum D914T16... IV-73 Tabel 4.50. Summary Reaksi Perletakan Maksimum D914T14... IV-74 Tabel 4.51. Summary Gaya Tiang Pancang Maksimum D914T16... IV-75 Tabel 4.52 Summary Gaya Tiang Pancang Maksimum D914T14... IV-76 Tabel 4.53 Summary Gaya Tiang Pancang Maksimum D914T14... IV-77 Tabel 5.1 Summary Gaya Tiang Pancang Maksimum D914T14... V-3 xix