Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line...

23
1 A. JUDUL Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system. B. LATAR BELAKANG MASALAH Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan di dunia yang memiliki sumber daya kelautan terkaya di dunia. Kekayaan potensi laut Indonesia mencapai Rp 14.994 Triliun yang meliputi kekayaan sektor perikanan sebesar 31.94 miliar dollar AS, wilayah pesisir lestari 56 miliar dollar AS, bioteknologi laut total 40 miliar dollar AS, wisata bahari 2 miliar dollar AS, minyak bumi sebesar 6,64 miliar dollar AS dan transportasi laut sebesar 20 miliar dollar AS (Kompas.com, 2010). Dengan begitu besarnya potensi kekayaan sumber daya kelautan Indonesia, maka tantangan bangsa Indonesia kedepan dalam melindungi dan memanfaatkan kekayaan lautnya akan semakin berat. Letak geografis Indonesia yang berada di antara dua benua dan dua samudra menambah catatan bagi kita bangsa Indonesia untuk semakin waspada akan ancaman bagi kekayaan laut maupun kedaulatan Indonesia. Kedaulatan merupakan kekuasaan tertinggi negara yang perlu dipertahankan dalam menentukan batas-batas lingkungan wilayahnya. Hilangnya sebuah pulau akan berdampak pada mundurnya garis pantai yang berarti juga mundurnya laut teritorial atau berkurangnya zona tambahan (Zona Ekonomi Eksklusif, ZEE) maupun landas kontinen Indonesia (Imam Rohani slide “Kajian Numerik Perancangan Struktur Bangunan Peredam Gelombang Terapung”, 2007). Saat ini Indonesia tengah menghadapi masalah serius terkait batas kedaulatan. 183 Titik Dasar (TD) yang menjadi patokan untuk menarik garis pangkal sesuai UNCLOS 92 diantarnya terletak pada pulau-pulau kecil terluar (Fakhruddin Mustofa, “Pulau-pulau kecil terluar, siapa peduli?”). Pulau-pulau

Transcript of Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line...

Page 1: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

1

A. JUDUL

Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan

hybrid arrangement mooring line system.

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan di dunia yang memiliki

sumber daya kelautan terkaya di dunia. Kekayaan potensi laut Indonesia

mencapai Rp 14.994 Triliun yang meliputi kekayaan sektor perikanan sebesar

31.94 miliar dollar AS, wilayah pesisir lestari 56 miliar dollar AS,

bioteknologi laut total 40 miliar dollar AS, wisata bahari 2 miliar dollar AS,

minyak bumi sebesar 6,64 miliar dollar AS dan transportasi laut sebesar 20

miliar dollar AS (Kompas.com, 2010).

Dengan begitu besarnya potensi kekayaan sumber daya kelautan Indonesia,

maka tantangan bangsa Indonesia kedepan dalam melindungi dan

memanfaatkan kekayaan lautnya akan semakin berat. Letak geografis

Indonesia yang berada di antara dua benua dan dua samudra menambah

catatan bagi kita bangsa Indonesia untuk semakin waspada akan ancaman bagi

kekayaan laut maupun kedaulatan Indonesia.

Kedaulatan merupakan kekuasaan tertinggi negara yang perlu dipertahankan

dalam menentukan batas-batas lingkungan wilayahnya. Hilangnya sebuah

pulau akan berdampak pada mundurnya garis pantai yang berarti juga

mundurnya laut teritorial atau berkurangnya zona tambahan (Zona Ekonomi

Eksklusif, ZEE) maupun landas kontinen Indonesia (Imam Rohani slide

“Kajian Numerik Perancangan Struktur Bangunan Peredam Gelombang

Terapung”, 2007).

Saat ini Indonesia tengah menghadapi masalah serius terkait batas kedaulatan.

183 Titik Dasar (TD) yang menjadi patokan untuk menarik garis pangkal

sesuai UNCLOS 92 diantarnya terletak pada pulau-pulau kecil terluar

(Fakhruddin Mustofa, “Pulau-pulau kecil terluar, siapa peduli?”). Pulau-pulau

Page 2: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

2

kecil terluar ini sangat rawan terkena abrasi yang dapat menghilangkan titik

terluar karena letaknya yang langsung berhadapan dengan lautan bebas.

Hilangnya titik terluar ini memungkinkan negara lain untuk mengabaikan

batas wilayah RI.

Kasus pencurian ikan di wilayah Indonesia juga demikian maraknya, yang

baru saja menjadi perbincangan hangat adalah kasus pencurian ikan oleh 7

nelayan Malaysia pada juli 2010. Pencurian ikan oleh nelayan asing di

perairan Indonesia ini merugikan negara hingga Rp80 triliun per tahun.

Dengan melihat dan merasakan betapa memprihatinkannya kondisi Indonesia

terhadap problem yang dihadapi tersebut, diharapkan dengan kemajuan

teknologi breakwater mampu membantu mengatasi masalah tersebut. Saat ini

tahap perkembangan Breakwater sendiri telah sampai pengembangan

Breakwater terapung. Dengan pengembangan Breakwater terapung ini fungsi

Breakwater tidak hanya sebatas pemecah gelombang atau pelindung pantai

saja namun juga sebagai aqua culture, platform pembangkit listrik tenaga arus

dan gelombang laut, melindungi pulau-pulau kecil terluar dari tenggelam

karena abrasi. Breakwater terapung ini memiliki keunggulan yang sangat

strategis bila dimanfaatkan sebagai pelindung pulau-pulau kecil terluar dari

abrasi oleh air laut, cocok sekali untuk kondisi di Indonesia. Keunggulannya

dilihat dari aspek tadi antara lain mengurangi pemakaian batu alam, mampu

melalui keterbatasan lingkungan, cepat dilaksanakan, mudah untuk

dipindahkan. Untuk pemakaian dalam jangka waktu pendek misalnya sebagai

pelindung bibit mangroove muda pada awal masa tancap.

Penelitian mengenai pengembangan breakwater terapung sudah sejak tahun

1960. Pada tahun 1998 Sannasiraj melakukan penelitian dengan topik

perbedaan susunan konfigurasi mooring line system yang pada akhir

penelitiannya menghasilkan kesimpulan bahwa Koefisien gelombang

transmisi tidak dipengaruhi susunan konfigurasi mooring line secara

signifikan. Penelitian sannasiraj menggunakan model berupa single

Page 3: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

3

rectangular pontoon. Bradley J. Morey dalam thesisnya “predicting

performance of floating breakwater” mengemukakan bahwa problem utama

breakwater terapung berhubungan dengan masih lemahnya kemampuan

mooring line system untuk mengurangi motion dan menahan breakwater pada

tempatnya.

Penelitian sannasiraj yang hanya menggunakan model berbasis rectangular

pontoon dengan 3 variasi konfigurasi mooring mendorong kami untuk

melakukan inovasi pada eksperimen kami. Dalam penelitian nanti kami akan

menggunakan multiple pontoon dan dengan konfigurasi hybrid mooring

system sebagai pengembangan mooring system yang diteliti oleh sannasiraj.

Penelitian ini kami lakukan sebagai bentuk pengabdian kebada bangsa dan

negara serta wujud kontribusi kami sebagai generasi penerus bangsa terhadap

perkembangan teknologi di Indonesia. Semoga dengan terlaksananya

penelitian ini nanti dapat bermanfaat bagi pengembangan lebih lanjut dan

tidak hanya menjadi tumpukan kertas-kertas rekomendasi saja.

C. PERUMUSAN MASALAH

1. Berapa susunan Mooring Line System yang dapat dibentuk ?

2. Bagaimana susunan Mooring Line System yang dapat dibentuk ?

3. Bagaimana karakteristik motion pada Multi Pontoon Floating Breakwater

terhadap perubahan susunan Mooring Line System ?

4. Bagaimana konfigurasi Mooring Line System terbaik yang dapat diterapkan

pada pemancangan Multi Pontoon Floating Breakwater ?

D. TUJUAN

1. Mengetahui jumlah macam konfigurasi Mooring Line System yang dapat

diterapkan pada Multi Simple Pontoon Floating Breakwater.

2. Mengetahui bentuk macam konfigurasi Mooring Line System yang dapat

diterapkan pada Multi Pontoon Floating Breakwater.

3. Mengetahui karakteristik motion pada Multi Pontoon Floating Breakwater

terhadap perubahan susunan Mooring Line System.

Page 4: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

4

4. Mengetahui konfigurasi Mooring Line System terbaik yang dapat diterapkan

pada pemancangan Multi Pontoon Floating Breakwater.

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini yaitu artikel yang berisi tentang

pengujian efek perubahan konfigurasi mooring line system terhadap perilaku

motion multi pontoon floating breakwater.

F. KEGUNAAN

Kegiatan ini dapat memberikan informasi mengenai adanya pengaruh susunan

hybrid mooring system dalam memperkecil gerakan floating breakwater.

G. TINJAUAN PUSTAKA

1a. Floating Breakwater

Breakwater adalah bangunan pantai pemecah gelombang, yang dibedakan

menjadi dua macam yaitu pemecah gelombang lepas pantai dan pemecah

gelombang sambung pantai. bangunan pertama banyak digunakan sebagai

pelindung pantai terhadap erosi dengan menghancurkan energy gelombang

sebelum mencapai pantai. Perairan di belakang bangunan menjadi tenang

sehingga terjadi endapan di daerah tersebut. Endapan ini dapat menghalangi

transport sedimen sepanjang pantai. Bangunan ini dapat dibuat dalam satu

rangkaian pemecah gelombang yang dipisahkan oleh celah dengan panjang

tertentu. Bangunan tipe kedua biasanya digunakan untuk melindungi daerah

perairan pelabuhan dari gangguan gelombang, sehingga struktur apung-

struktur apung dapat merapat ke dermaga untuk melakukan bongkar-muat

barang dan menaik-turunkan penumpang. Tergantung pada panjang daerah

yang dilindungi, bangunan ini juga dapat dibuat dari suatu pemecah

gelombang atau suatu seri yang terdiri dari beberapa ruas bangunan pemecah

gelombang.

Page 5: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

5

Gambar 1 . Defenisi dan Batas Daratan dan Lautan.

Gambar a diatas ini menunjukkan pengaruh pemecah gelombang lepas pantai

terhadap perubahan garis pantai. dapat dilihat bahwa pemecah gelombang

relative kecil terhadap jaraknya dari garis pantai dapat menyebabkan

terbentuknya tonjolan dari garis pantai ke laut (cuspate), sedang gambar b

menunjukkan terbentuknya tombolo oleh pemecah gelombang yang cukup

panjang. Gambar c menunjukkan pengaruh suatu seri pemecah gelombang

terhadap bentuk pantai di belakangnya.

Seiring dengan perkembangan teknologi mulai dikembangkan breakwater

yang terapung. Breakwater ini berupa ponton yang ditambatkan dengan sistem

tali mooring pada dasar laut. Dengan akibat dari penggunaan fungsinya

terdapat beberapa keunggulan komparatip baik ditinjau secara ekonomi

maupun kemungkinannya dipasang dilaut dalam sehingga sesuai dengan

geografi gugusan pulau kecil yang banyak dijumpai di daerah perbatasan.

Floating Breakwater juga sangat cocok untuk mereduksi gelombang yang

periodenya berkisar antara 3 detik hingga 4 detik dengan panjang gelombang

yang relatip cukup panjang.

1b. Mooring System

Sistem mooring untuk tipe struktur bangunan pantai terapung secara umum

terbagi menjadi dua kategori yaitu sistem tetap dan tali. Dalam sistem tetap,

tiang pancang memberikan kapasitas tahanan dengan memindahkan tekanan

Page 6: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

6

lateral tanah dan gesekan permukaan di sekitar tanah dasar laut. Keuntungan

dari penggunaan tiang pancang adalah kemampuan menahan gaya angkat ke

atas dan lateral. Akan tetapi, sistem ini membutuhkan peralatan instalasi

khusus dan instalasi bawah lautnya terutama di daerah perairan dalam yang

juga butuh biaya sangat mahal. Selain itu, dalam perancangannya

membutuhkan data geoteknik terhadap kedalaman tiang pancang secara

keseluruhan yang detail dimana untuk mendapatkan data – data yang terkait

cukup sulit dan biaya mahal.

Selanjutnya dalam sistem tali, struktur tersambung pada beberapa jangkar

yang menahan struktur tetap pada posisinya dengan membiarkan terjadinya

pergerakan vertikal dan horizontal. Dengan alasan diatas, sistem tali lebih

berpengaruh pada struktur pantai terapung.

2. Gelombang laut

2.a Pengertian gelombang Laut

Gelombang laut merupakan pergerakan air berenergi yang dibangkitkan oleh

peristiwa-peristiwa alam yang terjadi di daerah laut (Triatmodjo, 1999).

Gelombang dalam ilmu oseanografi dapat dibedakan menjadi dua hal, yaitu

gelombang permukaan dan gelombang internal. Gelombang permukaan

adalah fenomena pergerakan air yang selalu ditemui di permukaan laut yang

biasanya disebut ombak. Dan pergerakan air didalam ombak tersebut

dinamakan gelombang internal.

2.b Deformasi gelombang

Apabila suatu deretan gelombang bergerak menuju pantai, gelombang tersebut

akan mengalami perubahan bentuk yang disebabkan oleh proses refraksi dan

pendangkalan gelombang, difraksi, refleksi, dan gelombang pecah.

2.b.1 Refraksi Gelombang

Refraksi terjadi karena adanya pengaruh perubahan kedalaman laut. Di daerah

dimana kedalaman air lebih besar dari setengah panjang gelombang, yaitu di

laut dalam, gelombang menjalar tanpa dipengaruhi dasar laut. Tetapi di laut

Page 7: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

7

transisi dan dangkal, dasar laut mempengaruhi gelombang. Di daerah ini,

apabila ditinjau suatu garis puncak geombang, bagian dari puncak gelombang

yang berada di air yang lebih dangkal akan menjalar dengan kecepatan yang

lebih kecil daripada bagian yang lebih dalam. Akibatnya garis puncak

gelombang akan membelok dan berusaha untuk sejajar dengan garis kontur

dasar laut. Apabila cepat rambat gelombang berkurang dengan kedalaman,

panjang gelombang juga berkurang secara linier. Variasi cepat rambat

gelombang terjadi sepanjang garis puncak gelombang yang bergerak dengan

membentuk sudut terhadap garis kedalaman laut, karena bagian dari

gelombang di laut dalam bergerak lebih cepat daripada bagian di laut yang

lebih dangkal. Perubahan arah gelombang karena refraksi tersebut

menghasilkan konvergensi (penguncupan) atau divergensi (penyebaran) eergi

gelombang dan mempengaruhi energy gelombang yang terjadi di suatu tempat

di daerah pantai.

2.b.2 Difraksi gelomabang

Difraksi terjadi apabila tinggi gelombang di suatu titik pada garis puncak

geombang lebih besar dari titik di dekatnya, yang menyebabkan perpindahan

energy sepanjang puncak gelombang kea rah tinggi gelombang yang lebih

kecil. Difraksi terjadi apabila suatu deretan gelombang terhalang rintangan

seperti pemecah gelombang atau suatu pulau. Gelombang yang menjalar

menuju suatu rintangan (pantai atau bangunan pantai), sebagaian atau seluruh

gelombang tersebut akan dipantulkan kembali. Besat kecilnya gelombang

yang dipantulkan tergantung kepada bentuk dan jeis rintanga. Suatu banguan

tegak dan impermeabel akan memantulkan gelombang lebih besar dari

bangunan miring dan permiabel. Gelombang yang menjalar dari laut dalam

menuju pantai akan mengalami perubahan bentuk. Di laut dalam bentuk

gelombang adalah sinusoidal. Di laut transisi dan dangkal, pucak gelombang

menjadi semakin tajam sementara lembah gelombang menjadi semakin landai.

Pada suatu kedalaman tertentu puncak gelombang sedemikian tajam sehingga

tidak stabil dan pecah. Setelah pecah gelombang terus menjalar ke pantai, dan

semakin dekat dengan pantai tinggi gelombang semakin berkurang. Refraksi

Page 8: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

8

dan pengaruh pendangkalan, difraksi, refleksi gelombang, dan geombang

pecah akan menentukan tinggi gelombang dan pola (bentuk) garis puncak

gelombang di suat tempat di daerah pantai. tinggi gelombang dan arah

datangnya gelombang di pantai adalah penting, misalnya dalam menentukan

arus dan transport sedimen di daerah pantai.

2.c Energi Gelombang Laut

Energi adalah sesuatu yang menimbulkan gerak (Scott, 1982). Energi yang

terakumulasi dalam gelombang laut adalah penjumlahan dari energy kinetic

dan energy potensial gelombang (triatmodjo, 1999). Energi kinetic merupakan

energy yang disebabkan oleh kecepatan partikel air karena adanya gerak

gelombang sedangkan energy potensial adalah energy yang dihasilkan oleh

perpindahan muka air karena adanya gelombang.

3. Teori Gerak Struktur Apung Akibat Eksitasi Gelombang

Pada dasarnya benda yang mengapung mempunyai 6 mode gerakan bebas

yang terbagi menjadi dua kelompok, yaitu 3 mode gerakan translasional dan 3

mode gerakan rotasional. Berikut adalah keenam mode gerakan tersebut :

1. Mode gerak translasional

*Surge, gerakan transversal arah sumbu x

*Sway, gerakan transversal arah sumbu y

*Heave, gerakan transversal arah sumbu z

2. Mode gerak rotasional

* Roll, gerakan rotasional arah sumbu x

* Pitch, gerakan rotasional arah sumbu y

* Yaw, gerakan rotasional arah sumbu z

Definisi gerakan struktur apung dalam enam derajat kebebasan dapat

dijelaskan dengan gambar 1. Dengan memakai konversi sumbu tangan kanan

tiga gerakan translasi pada arah sumbu x,y dan z, adalah masing-masing surge

(ζ1), sway (ζ2) dan heave (ζ3), sedangkan untuk gerakan rotasi terhadap

ketiga sumbu adalah roll (ζ4), pitch (ζ5) dan yaw (ζ6).

Page 9: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

9

Gambar 2. 6 derajat kebebasan gerak struktur apung

Dengan asumsi bahwa gerakan-gerakan osilasi tersebut adalah linier dan

harmonik, maka enam persamaan diferensial gerakan kopel dapat dituliskan

sebagai berikut :

............(3.1)

Mjk = komponen matriks massa struktur apung

Ajk, Bjk = matriks koefisien massa tambah dan redaman

Cjk = koefisien-koefisien gaya hidrostatik pengembali

Fj = amplitudo gaya eksitasi dalam besaran kompleks

F1, F2 dan F3 adalah amplitudo gaya-gaya eksitasi yang mengakibatkan

surge, sway dan heave, sedangkan F4, F5 dan F6 adalah amplitudo momen

eksitasi untuk roll, pitch dan yaw. Tanda titik menunjukkan turunan terhadap

waktu, sehingga ζ dan ζ adalah masing-masing kecepatan dan percepatan.

Page 10: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

10

Bila diasumsikan bahwa struktur apung mempunyai bentuk simetris terhadap

bidang tegak O-XZ dan titik beratnya tertetak pada koordinat (0,0,Zc) maka

matriks massa secara umum adalah :

.........(3.2)

dimana M adalah massa struktur apung, Ij adalah momen inersia massa pada

mode ke j, dan Ijk adalah produk momen inersia massa. Dengan asumsi yang

sama, matriks yang memuat koefisien-koefisien added mass dan damping

adalah :

.........(3.3)

Selanjutnya, untuk struktur apung yang terapung di permukaan bebas,

koefisien-koefisien hidrostatik pengembali yang tidak sama dengan nol

adalah:

C33, C44, C55 dan C35 = C53 ...…...(3.4)

Bila matriks massa, koefisien added mass dan damping, dan koefisien

pengembali dimasukkan ke persamaan gerak, maka untuk struktur apung yang

simetris dalam arah lateral, enam persamaan gerak kopel akan dapat

dipisahkan menjadi dua bagian, yaitu bagian pertama adalah persamaan kopel

untuk surge, heave, dan pitch serta bagian kedua adalah persamaan kopel

untuk sway, roll, dan yaw. Jadi untuk struktur apung dengan bentuk simetris,

tidak akan terjadi kopel antara surge, heave, dan pitch dengan sway, roll dan

Page 11: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

11

yaw. Prosedur komputasi untuk menyelesaikan persamaan gerak struktur

apung, pertama akan dihitung besarnya gaya-gaya eksitasi. Hal ini dapat

diturunkan dengan menghitung distribusi tekanan hidrodinamik dengan

persamaan Bernoulli, yaitu:

........(3.5)

dimana potensial kecepatan φ adalah :

........(3.6)

Dalam persamaan (3.6), variabel pertama dalam ruas kanan adalah merupakan

kontribusi dari potensial kecepatan steady, φs , dan kecepatan struktur apung

U. Sedangkan variabel kedua adalah kontribusi dari potensial kecepatan

unsteady :

......(3.7)

dimana φI , φD dan φj masing-masing adalah potensial kecepatan dari

gelombang insiden, difraksi dan radiasi sebagai akibat mode gerakan ke j.

Langkah berikutnya dalam menyelesaikan persamaan gerak adalah

menentukan harga koefisien-koefisien added mass, damping dan hydrostatic.

Dari persamaan gerak ini didapatkan hasil berupa karakteristik gerakan

struktur apung. Informasi ini pada umumnya disajikan dalam bentuk grafik, di

mana perbandingan gerakan pada mode tertentu ζj dengan parameter tinggi

(atau amplitudo gelombang, ζa) diberikan sebagai fungsi frekuensi encounter

ωe dari sumber eksitasi. Informasi gerakan ini dinamakan Response

Amplitudo Operator (RAO).

Page 12: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

12

4. Response Amplitude Operators (RAO)

Respon pada struktur offshore (baik struktur fixed maupun terapung) akibat

gelombang reguler dalam tiap-tiap frekuensi, dapat diketahui dengan

menggunakan metode spectra. Nilai amplitudo pada suatu respon secara

umum hampir sama dengan amplitudo gelombang. Bentuk normal suatu

respon dari sistem linier tidak berbeda dengan bentuk amplitudo gelombang

dalam fungsi frekuensi.

Response Amplitude Operator (RAO) atau sering disebut sebagai Transfer

Function adalah fungsi respon yang terjadi akibat gelombang dalam rentang

frekuensi yang mengenai struktur offshore. RAO disebut sebagai Transfer

Function karena RAO merupakan alat untuk mentransfer beban luar

(gelombang) dalam bentuk respon pada suatu struktur.

Bentuk umum dari persamaan RAO dalam fungsi frekuensi (Chakrabarty,

1987) adalah sebagai berikut :

Response (ω) = (RAO) η(ω)

........(3.8)

dimana, η = amplitudo gelombang, m, ft

5. Respon Struktur Response Amplitude Operator (RAO) atau disebut juga dengan Transfer

Function merupakan fungsi respon gerakan dinamis struktur yang disebabkan

akibat gelombang dengan rentang frekuensi tertentu. RAO merupakan alat

untuk mentransfer gaya gelombang menjadi respon gerakan dinamis struktur.

Menurut Chakrabarti (1987), persamaan RAO dapat dicari dengan rumus

sebagai berikut :

.......(3.9)

Dimana :

X (ωp) = amplitudo struktur

η (ω) = amplitudo gelombang

Page 13: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

13

Sedangkan amplitudo struktur (respon struktur) dapat dirumuskan :

.......(3.10) Dimana :

xo = kFo

r = nωω

tan α = 212rr−ζ

Spektrum respons didefinisikan sebagai respons kerapatan energi pada

struktur akibat gelombang.

Spektrum respons merupakan perkalian antara spektrum gelombang dengan

RAO kuadrat, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

.......(3.11)

Dimana :

S = spektrum respons (mRS2-sec)

S(ω) = spektrum gelombang (m2-sec)

RAO(ω) = transfer function

ω = ferkuensi gelombang (rad/sec)

H. METODE PENELITIAN

1. RANCANGAN PENELITIAN

1.a Variabel dalam penelitian

Variabel dalam penelitian ini dibedakan menjadi 2 sebagai berikut:

- Variabel penelitian: gerakan floating break water (Heave, Sway, Roll)

- Variabel kontrol: susunan mooring system

Page 14: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

14

1.b Persiapan pembuatan model fisik

Model fisik yang akan dibuat merupakan 2 rectangular pontoon yang saling

menyambung, masing-masing pontoon terdiri dari 4 pelat besi segi empat dan

antara satu sama lain disambungkan dengan menggunakan las pada tiap

sisinya.

1.c Perancangan susunan penggunaan hybrid mooring system.

Jenis ikatan yang akan digunakan adalah sesuai dengan gambar berikut:

Gambar 3. Jenis ikatan mooring system

Dalam penelitian ini perlu dilakukan perancangan susunan ketiga jenis macam

ikatan diatas untuk digunakan secara bersamaan dalam 1 pontoon.

1.d Penataan letak model fisik lengkap pada flume tank.

Sketsa tata letak model fisik pada flume tank kurang lebih seperti gambar

berikut:

Gambar 4. Konfigurasi model pada flume tank

Page 15: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

15

Pada penataan letak ini juga perlu diperhatikan penempatan alat pengukur

tinggi gelombang dan skala kedalaman air.

1.e Pengujian model fisik

Pada pengujian model fisik ini beban gelombang akan dikenakan secara

langsung pada struktur terapung. Tinggi gelombang yang akan digunakan

merupakan model tinggi gelombang pada daerah perairan Indonesia yang

menggunakan skala tertentu. Pengujian dilakukan dengan menggunakan

susunan mooring yang telah dirancang sebelumnya.

1.f Pencatatan Data

Pencatatan data dilakukan secara otomatis oleh komputer yang sudah

terintegrasi dengan sistem flume tank.

2. SKEMA KERJA

Start

Studi Literatur dan Referensi

Persiapan pembuatan model fisik

Penataan letak model fisik lengkap pada flume tank

Perancangan susunan hybrid mooring system

Pengujian model fisik dengan variasi mooring

Pencatatan data yang diperoleh

Selesai

Page 16: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

16

3. PERSIAPAN ALAT DAN BAHAN

3.1 Alat

a. Ring load cell 4 buah

b. Shrink gate 4 buah

c. Sling rope

d. Carabiner 12 buah

e. Klem 24 buah

f. Wave probe 3 buah

g. Komputer

h. Laptop

i. Kalkulator

j. Printer

k. Alat tulis

3.2 Bahan

a. Pelat besi

b. Semen 1 sak

c. Pasir 1 sak

d. Kertas HVS A4

e. Tinta print

I. JADWAL KEGIATAN

1. WAKTU & TEMPAT

Pelaksanaan kegiatan dimulai pada tanggal 1 Februari- 29 Mei 2011. Tahap

minggu pertama dan kedua pada bulan Februari dilakukan dalam rangka

persiapan alat dan bahan. Setelah itu pada minggu ketiga dan keempat bulan

Februari dilakukan pembuatan model fisik. .

Perijinan laboratorium dilakukan pada minggu pertama bulan Maret

dilanjutkan persiapan pengujian yaitu penempatan alat pengukur beserta

model fisik yang dilakukan pada minggu kedua bulan Maret. Setelah

persiapan dirasa cukup, dilakukan pengujian model fisik pada minggu ketiga

bulan Maret sampai minggu ketiga bulan April. Pengolahan data hasil

Page 17: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

17

penelitian dilakukan pada minggu keempat bulan April sampai minggu

pertama bulan Mei . Adapun Penyusunan laporan dan poster dilakukan pada

minggu kedua sampai minggu keempat bulan Mei.

Tabel 1. Jadwal pelaksanaan program

Adapun pelaksanaan pengujian secara keseluruhan dilakukan dilingkungan

Jurusan Teknik Kelautan FTK ITS dengan dibantu beberapa staf laboratorium.

No. Kegiatan Bulan I Bulan II Bulan III Bulan IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV

1 Persiapan Alat dan Bahan

2 Pembuatan model fisik

3 Perijinan laboratorium

4 Persiapan pengujian

5 Pengujian model fisik

6 Pengolahan data

7 Penyusunan laporan dan poster

Page 18: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

18

J. Rencana Anggaran Biaya

K. DaftarPustaka

J. Morey, B.Eng, Bradley. 1998. Floating Breakwaters Predicting Their Performance. Canada: Newfoundland University.

Kusuma S, Andie. 2006. Analisa Keandalan Flexible Riser Porch FPSO Belanak Terhadap Kepecahan. Surabaya: ITS

Rochani Imam. 2007. Kajian Numerik Perancangan Struktur Kajian Numerik Perancangan Struktur Bangunan (Slide show). Surabaya.

No. Jenis Pengeluaran Terbilang

Pencarian referensi dan literatur

1 Browsing internet untuk 4 bulan Rp 450,000.00

2 Fotokopi referensi Rp 200,000.00

Peralatan penunjang

3 Pelat besi 2m x 2m (2 lebar) Rp 600,000.00

4 Ring load cell (4 buah) Rp 400,000.00

5 Shrink gate (4 buah) Rp 600,000.00

6 Carabiner (12 buah) Rp 260,000.00

7 Sling rope Rp 400,000.00

8 klem (24 buah) Rp 150,000.00

9 Pengelasan pelat Rp 100,000.00

10 Pemotongan pelat Rp 200,000.00

11 Sewa alat pengukur gelombang Rp 4,500,000.00

Bahan habis pakai 12 Pasir 1 sak Rp 30,000.00

13 Semen 1 sak Rp 75,000.00

14 Kertas A4 5 rim Rp 130,000.00

15 Alat tulis Rp 70,000.00

16 Tinta print Rp 500,000.00

17 Komunikasi Rp 200,000.00

18 Transportasi Rp 250,000.00

19 Operasional Lab. Rp 500,000.00

Laporan

20 Penjilidan Rp 50,000.00

21 Dokumentasi Rp 200,000.00

Rp 9,865,000.00

Page 19: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

19

S. A. Sannasiraj. 1996. MOORING FORCES AND MOTION RESPONSES OF PONTOON-TYPE FLOATING BREAKWATERS. India: Indian Institute of Technology.

L. Lampiran

Biodata Kelompok

KETUA KELOMPOK

Nama : Wahyu Suryo Putra

Nama Panggilan : Wahyu / Putra / Dexter

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Kristen Katolik

Tempat / Tanggal Lahir : Sukoharjo, 25 Maret 1989

Alamat Asal : Jl. Dr. Soetomo No. 25, Grogol, Sukoharjo

Telephone/Handphone : 085731172316

Email : [email protected]

RIWAYAT PENDIDIKAN

Tahun Tingkatan Institusi

1994-2000 SD SDN Madegondo I Sukoharjo

2000-2003 SMP SLTP Regina Pacis Surakarta

2003-2006 SMA SMA Pangudi Luhur St. Yosef Surakarta

2006-Sekarang Perguruan Tinggi ITS – Teknik Kelautan

PENGHARGAAN YANG PERNAH DITERIMA

1. -

Page 20: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

20

KARYA TULIS YANG PERNAH DIBUAT :

1. -

2. -

3. -

ANGGOTA KELOMPOK

Nama : Muhammad Luhwahyudin

Nama Panggilan : Dinz

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Islam

Tempat / Tanggal Lahir : Jombang, 14 Mei 1987

Alamat Asal : Bambe RT 13 RW 4, Gresik

Telephone/Handphone : 085646267779

Email : [email protected]

RIWAYAT PENDIDIKAN

Tahun Tingkatan Institusi

1993-1999 SD SD Muhammadiyah 6 Surabaya

1999-2002 SMP SLTPN 3 Surabaya

2002-2005 SMA SMAN 5 Surabaya

2006-Sekarang Perguruan Tinggi ITS – Teknik Kelautan

PENGHARGAAN YANG PERNAH DITERIMA

1. -

2. -

3. -

Page 21: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

21

KARYA TULIS YANG PERNAH DIBUAT :

1. -

2. -

3. -

ANGGOTA KELOMPOK

Nama : Andareas Siagian

Nama Panggilan : andre

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Kristen Protestan

Tempat / Tanggal Lahir : Pematang Siantar, 28 September 1988

Alamat Asal : Jl. Merpati 19 Sumut

Telephone/Handphone : -

Email : -

RIWAYAT PENDIDIKAN

- Tingkatan Institusi

1995-2001 SD SD Kalam Kudus Pematang Siantar

2001-2004 SMP SLTP Kalam Kudus Regina Pacis Surakarta

2004-2007 SMA SMA Pangudi Luhur St. Yosef Surakarta

2007-Sekarang Perguruan Tinggi ITS – Teknik Kelautan

PENGHARGAAN YANG PERNAH DITERIMA

1. -

Page 22: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

22

KARYA TULIS YANG PERNAH DIBUAT :

1. -

2. -

ANGGOTA KELOMPOK

Nama : Wira Herucakra

Nama Panggilan : Wira

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Islam

Tempat / Tanggal Lahir : Sidoarjo, 28 Juli 1988

Alamat Asal : Jl. Balong Bali 121 Sidoarjo

Telephone/Handphone : -

Email : -

RIWAYAT PENDIDIKAN

- Tingkatan Institusi

1995-2001 SD SD Pucang 4 Sidoarjo

2001-2004 SMP SLTPN 3 Sidoarjo

2004-2007 SMA SMAN 1 Sidoarjo

2007-Sekarang Perguruan Tinggi ITS – Teknik Kelautan

PENGHARGAAN YANG PERNAH DITERIMA

1. –

KARYA TULIS YANG PERNAH DIBUAT :

1.

Page 23: Memperkecil gerakan floating breakwater tipe multi pontoon dengan hybrid arrangement mooring line system

23