bab vi usulan alternatif - diponegoro universityeprints.undip.ac.id/34531/9/1564_chapter_vi.pdf ·...

Usulan Alternatif

BAB VI

USULAN ALTERNATIF

6.1. TINJAUAN UMUM

Berdasarkan hasil analisis penulis yang telah dilakukan pada bab

sebelumnya, debit banjir rencana (Q) sungai Sringin dan sungai Tenggang

untuk periode ulang 10 tahun rawan banjir. Maka penulis mengusulkan

alternatif penanganan banjir secara teknis untuk sungai Sringin dan sungai

Tenggang adalah dengan melakukan Normalisasi Sungai, serta membangun

bangunan pengendalian banjir berupa Retarding Pond dan Pompa.

Berdasarkan uraian sebelumnya maka dapat disimpulkan pula bahwa

banjir yang terjadi di daerah Semarang Timur merupakan banjir lokal yang

terjadi didaerah tersebut dan banjir lokal yang diakibatkan oleh genangan air

laut pasang.

Hal tersebut merupakan permasalahan yang sangat komplek. Dalam

menangani permasalahan tersebut dapat ditinjau dari aspek teknis dan aspek

non teknis, seperti mengikutsertakan seluruh lapisan masyarakat dan lembaga

serta instansi terkait secara terkoordinasi. Perencanaan konstruksi pengendali

banjir baik kolam penampungan (retarding pond), pompa maupun normalisasi

sungai diupayakan sesuai dengan kriteria yang diinginkan, baik dari segi

konstruksi, kualitas, volume tampungan, fungsi, manfaat, maupun

pembiayaannya sehingga harus dilakukan perencanaan dengan baik dan

matang. Perencanaan ini harus didasarkan pada pertimbangan teknis dengan

tidak mengabaikan pertimbangan non teknis. Adapun lebih jelasnya usulan

alternatif tersebut adalah sebagai berikut :

6.2. USULAN ALTERNATIF SECARA TEKNIS

6.2.1. Normalisasi Sungai

Normalisasi sungai yang dilakukan pada Sungai Sringin dan Sungai

Tenggang adalah dengan memperlebar saluran tersebut. Selain itu dilakukan

Usulan Alternatif

perubahan bentuk penampang yang mana bentuk penampang setelah di

normalisasi menjadi berbentuk persegi.

Rumus yang digunakan pada perhitungan normalisasi Sungai Sringin

dan Sungai Tenggang adalah sebagai berikut :

ASRn

Q ×××= 21

321

dimana :

Q : Debit

R : Jari-jari hidrolis → PAR =

S : Kemiringan dasar saluran

A : Luas penampang basah → Persegi ; HBA ×=

P : Keliling penampang basah (m) → Persegi ; HBP 2+=

Contoh perhitungan normalisasi sungai pada Sungai Sringin

Data pada sta Ks – Js

- Lebar saluran : 8,250 m

- Tinggi saluran : 2,395 m

- Koefesien manning ( n ) : 0,023

- Kemiringan dasar saluran ( S ) : 0,00222

- Bentuk penampang saluran : Persegi

Perhitungan

→ HBA ×=

2759,19395,2250,8 mA =×=

→ HBP 2+=

mP 040,13395,22250,8 =×+=

→ PAR =

mR 515,1040,13759,19

==

→ ASRn

Q ×××= 21

321

Usulan Alternatif

smQ /399,53759,1900222,0515,1023,01 32

13

2=×××=

Perhitungan normalisasi sungai dapat dilihat pada Tabel 6.1 dan Tabel 6.2.

Usulan Alternatif

Usulan Alternatif

Tabel 6.1 Perhitungan Kapasitas Debit Saluran Sungai Sringin No Jarak Elevasi Dasar B H w A Bentuk P R V Qdesain Qpeak Sta (m) Hilir Hulu S n (m) (m) (m) (m2) Penampang (m) (m) (m/s) (m3/s) (m3/s) Ks 800 5,538 7,138 0,00222 0,023 8,250 2,395 0,5 19,759 Persegi 13,040 1,515 2,703 53,399 52,810

Js 2300 2,088 5,538 0,00195 0,023 16,000 2,280 0,5 36,480 Persegi 20,560 1,774 2,814 102,652 100,185 Is 250 1,088 2,088 0,00130 0,023 20,000 2,331 0,5 46,620 Persegi 24,662 1,890 2,397 111,732 137,182

Hs 1800 0,808 1,088 0,00080 0,023 20,000 2,056 0,5 41,120 Persegi 24,112 1,705 1,755 72,180 102,935

Gs 200 0,668 0,808 0,00073 0,023 20,000 2,681 0,5 53,620 Persegi 25,362 2,114 1,935 103,758 153,945

Fs 1600 -0,932 0,668 0,00095 0,023 25,000 2,078 0,5 51,950 Persegi 29,156 1,782 1,970 102,319 139,708

Es 700 -1,632 -0,932 0,00111 0,023 30,000 1,658 0,5 49,740 Persegi 33,316 1,493 1,892 94,118 131,738

Ds 700 -1,870 -1,632 0,00075 0,023 30,000 2,252 0,5 67,560 Persegi 34,504 1,958 1,864 125,904 166,648

Cs 200 -2,040 -1,870 0,00066 0,023 30,000 2,304 0,5 69,120 Persegi 34,608 1,997 1,771 122,443 185,961

Bs 950 -2,460 -2,040 0,00072 0,023 30,000 2,278 0,5 68,340 Persegi 34,556 1,978 1,838 125,617 181,740

As Sumber : Hasil Perhitungan

Keterangan :

Ks – Is : Daerah Sembungharjo

Is – Fs : Daerah Banjardowo

Usulan Alternatif

Fs – Es : Jalan Raya Semarang – Demak

Es – As : Daerah Srimulyo

Tabel 6.2 Perhitungan Kapasitas Debit Saluran Sungai Tenggang No Jarak Elevasi Dasar B H w A Bentuk P R V Qdesain Qpeak Sta (m) Hilir Hulu S n (m) (m) (m) (m2) Penampang (m) (m) (m/s) (m3/s) (m3/s) Ot 3100 9,464 15,974 0,00233 0,023 5,600 2,133 0,5 11,945 Persegi 9,866 1,211 2,384 28,477 28,285

Nt 1700 5,893 9,464 0,00233 0,023 7,600 2,274 0,5 17,282 Persegi 12,148 1,423 2,655 45,880 45,775

Mt 700 4,844 5,893 0,00200 0,023 8,000 2,592 0,5 20,736 Persegi 13,184 1,573 2,630 54,529 54,279

Lt 1900 3,210 4,844 0,00132 0,023 25,000 2,217 0,5 55,425 Persegi 29,434 1,883 2,409 133,507 135,634

Kt 300 2,990 3,210 0,00089 0,023 20,000 2,692 0,5 53,840 Persegi 25,384 2,121 2,141 115,284 139,192 Jt 450 1,865 2,990 0,00180 0,023 20,000 2,161 0,5 43,220 Persegi 24,322 1,777 2,706 116,963 154,624 It 900 1,416 1,865 0,00167 0,023 18,000 2,586 0,5 46,548 Persegi 23,172 2,009 2,829 131,671 154,026

Ht 300 1,025 1,416 0,00100 0,023 25,000 2,416 0,5 60,400 Persegi 29,832 2,025 2,200 132,906 156,052

Gt 450 0,715 1,025 0,00111 0,023 25,000 2,262 0,5 56,550 Persegi 29,524 1,915 2,234 126,339 159,304

Ft 300 0,055 0,715 0,00161 0,023 20,000 2,246 0,5 44,920 Persegi 24,492 1,834 2,614 117,418 164,179

Et 120 -0,555 0,055 0,00173 0,023 14,000 3,200 0,5 44,800 Persegi 20,400 2,196 3,055 136,880 206,455

Dt

Usulan Alternatif

650 -1,090 -0,555 0,00101 0,023 29,500 2,268 0,5 66,906 Persegi 34,036 1,966 2,168 145,072 209,689Ct 300 -1,860 -1,090 0,00100 0,023 31,150 2,195 0,5 68,374 Persegi 35,540 1,924 2,127 145,417 213,890

Bt 1000 -1,980 -1,860 0,00057 0,023 27,900 2,836 0,5 79,124 Persegi 33,572 2,357 1,838 145,460 200,782

At Sumber : Hasil Perhitungan

Keterangan :

Ot – Nt : Jalan Brigjen S, Sudiarto Nt – Mt : Daerah Palebon Mt – Lt : Daerah Tlogosari Kulon

Lt – Kt : Daerah Muktiharjo Kidul Kt – Ft : Jalan Muktiharjo Raya Ft – Dt : Jalan Kaligawe

Dt – At : Daerah Terboyo Kulon

Usulan Alternatif

6.2.2. Back Water

Tabel 6.3 Perhitungan Back Water Saluran Sungai Sringin setelah di Normalisasi

No Jarak Q Elv Elv y H B A P V V2/2g H R Sf Sf rata dX DE H STA (m) (m/s) D.S M.A (m) (m) (m) (m) (m) (m/s) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 As 125.617 -2.460 0.450 2.901 2.278 30.00 87.030 35.802 1.443 0.106 3.007 2.431 0.0003372 3.008 950 0.0003459 950 0.329 Bs 122.443 -2.040 0.768 2.808 2.304 30.00 84.240 35.616 1.454 0.108 3.336 2.365 0.0003546 3.337 200 0.0003893 200 0.078 Cs 125.904 -1.870 0.830 2.700 2.252 30.00 81.000 35.400 1.554 0.123 3.413 2.288 0.0004239 3.414 700 0.0003240 700 0.227 Ds 94.118 -1.632 1.116 2.748 1.658 30.00 82.440 35.496 1.142 0.066 3.642 2.323 0.0002242 3.641 700 0.0004682 700 0.328 Es 102.319 -0.932 1.346 2.278 2.078 25.00 56.950 29.556 1.797 0.165 3.971 1.927 0.0007122 3.969 100 0.0010262 1,600 1.642 Fs 103.758 0.668 2.868 2.200 2.681 20.00 44.000 24.400 2.358 0.283 5.611 1.803 0.0013402 5.611

Sumber : Hasil Perhitungan

Keterangan :

Ks – Is : Daerah Sembungharjo

Is – Fs : Daerah Banjardowo

Fs – Es : Jalan Raya Semarang – Demak

Es – As : Daerah Srimulyo

Usulan Alternatif

Tabel 6.4 Perhitungan Back Water Saluran Sungai Tenggang setelah di Normalisasi

No Jarak Q Elv Elv y H B A P V V2/2g H R Sf Sf rata dX DE H STA (m) (m/s) D.S M.A (m) (m) (m) (m) (m) (m/s) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 17

At 145.460 -1.980 1.000 3.091 2.836 27.90 86.239 34.082 1.687 0.145 3.236 2.530 0.0004365 3.237 1,000 0.0003489 1,000 0.349 Bt 145.417 -1.860 1.508 3.368 2.195 31.15 104.913 37.886 1.386 0.098 3.586 2.769 0.0002614 3.586 300 0.0004395 300 0.132 Ct 145.072 -1.090 1.562 2.652 2.268 29.50 78.234 34.804 1.854 0.175 3.717 2.248 0.0006177 3.718 650 0.0016807 650 1.092 Dt 136.880 -0.555 2.180 2.735 3.200 14.00 38.290 19.470 3.575 0.651 4.811 1.967 0.0027437 4.810 32 0.0013719 120 0.165

Sumber : Hasil Perhitungan

Keterangan :

Ot – Nt : Jalan Brigjen S, Sudiarto Nt – Mt : Daerah Palibon Mt – Lt : Daerah Tlogosari Kulon

Lt – Kt : Daerah Muktiharjo Kidul Kt – Ft : Jalan Muktiharjo Raya Ft – Dt : Jalan Kaligawe

Dt – At : Daerah Terboyo Kulon

Usulan Alternatif

6.2.3 Pompa Air dan Retarding Pond

Pompa air diusulkan penulis sebagai alternatif penanganan bangunan

pengendalian banjir untuk mengalirkan air dari Sungai Tenggang dan Sungai

Sringin disaat pintu air difungsikan atau saat terjadi pasang. Perencanaan pompa

air yang diusulkan penulis sebagai berikut.

KAPASITAS KOLAM

Perhitungan kapasitas kolam dimaksudkan untuk menentukan batasan maksimum

yang dapat ditampung oleh kolam penampungan. Volume air hujan yang terjadi

dihitung dengan metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu.

Perhitungan Hujan Efektif

Dalam memperkirakan pola hujan digunakan tabel yang diperoleh dari Tanimoto

berdasarkan penelitian Dr. Boerema (lihat Tabel 6.5)

Tabel 6.5 Distribusi Hujan Tiap Jam

Jam Hujan (mm)

ke 170 230 350 470

1 87 90 96 101

2 28 31 36 42

3 18 20 26 31

4 11 14 20 25

5 8 11 16 22

6 6 9 14 20

7 6 8 13 19

8 4 7 12 18

9 2 5 10 15

10 5 10 15

11 4 9 14

12 4 9 14

Usulan Alternatif

13 4 9 14

14 4 9 14

15 3 8 13

16 3 8 13

17 3 7 13

18 3 7 12

19 2 7 11

20 7 11

21 7 11

22 6 11

23 4 10 Sumber : Iman Subarkah,1980

Kehilangan (Φ) diambil 12 mm/jam.

1. Sungai Tenggang

Luas catchment area = 20,7413 km2

Panjang sungai (L) = 12,170 km

Dipakai hujan efektif periode 10 tahun

tg = 0,21 L 0,7 = 1,208 jam

tr = ( 0,5 s/d 1 jam ) diambil 1jam

Tp = tg + 0,8 tr = 2,008 jam

T0,3 = 2tg = 2,416 jam

Qp = A Ro / 3,6 (0,3. Tp + T0,3) dimana Ro = 1 mm (hujan satuan)

= 20,7413. 1 / 3,6. (0,3 . 2,008 + 2,416 ) = 1,909 m3/det

Qa = Qp. ( t/Tp )2,4 = 1,909 ( t/ 2,008 ) 4,2

Qd1 = Qp . 0,3 416,2008,2−t

Qd2 = Qp . 0,3 624,38,0−t

Qd3 = Qp . 0,3 832,4616,1+t

Usulan Alternatif

Tabel 6.6 Ordinat Hidrograf Satuan Sungai Tenggang

t (jam)

Q (m3/det/mm)

Keterangan

0 02,008 1,909 Tp4,424 0,573 T0,3

8,048 0,172 1,5 T0,3 10 0,106 1,5 T0,3 + 2,048

Gambar 6.1 Kurva Ordinat Hidrograf Sungai Tenggang

Usulan Alternatif

Tabel 6.7 Perhitungan Hujan Efektif Sungai Tenggang

Jam ke Hujan Kehilangan (Φ) Hujan efektif

230 12 (3-4) mm mm mm

1 2 3 4

1 90 12 78

2 31 12 19

3 20 12 8

4 14 12 2

5 11 12 0

6 9 12 0

7 8 12 0

8 7 12 0

9 5 12 0

10 5 12 0

11 4 12 0

12 4 12 0

13 4 12 0

14 4 12 0

15 3 12 0

16 3 12 0

17 3 12 0

18 3 12 0

19 2 12 0

Usulan Alternatif

Tabel 6.8 Perhitungan Hidrograf Banjir Sungai Tenggang

t UH Hujan efektif (mm) Q

(m3/dt) (jam) m3/dt/mm 78 19 8 2

Sungai Tenggang 1 2 3 4 5 6 7

0 0,000 0,000 0 1 0,358 27,924 0,000 27,924 2 1,891 147,498 6,802 0,000 154,300 3 1,164 90,792 35,929 2,864 0,000 129,585 4 0,707 55,146 22,116 15,128 0,716 93,106 5 0,473 36,894 13,433 9,312 3,782 63,421 6 0,339 26,442 8,987 5,656 2,328 43,413 7 0,243 18,954 6,441 3,784 1,414 30,593 8 0,175 13,650 4,617 2,712 0,946 21,925 9 0,136 10,608 3,325 1,944 0,678 16,555

10 0,106 8,268 2,584 1,400 0,486 12,738 11 0,082 6,396 2,014 1,088 0,350 9,848 12 0,064 4,992 1,558 0,848 0,272 7,670 13 0,050 3,900 1,216 0,656 0,212 5,984 14 0,039 3,042 0,950 0,512 0,164 4,668 15 0,030 2,340 0,741 0,400 0,128 3,609 16 0,024 1,872 0,570 0,312 0,100 2,854 17 0,019 1,482 0,456 0,240 0,078 2,256 18 0,014 1,092 0,361 0,192 0,060 1,705 19 0,011 0,858 0,266 0,152 0,048 1,324 20 0,009 0,702 0,209 0,112 0,038 1,061 21 0,007 0,546 0,171 0,088 0,028 0,833 22 0,005 0,390 0,133 0,072 0,022 0,617 23 0,004 0,312 0,095 0,056 0,018 0,481 24 0,003 0,234 0,076 0,040 0,014 0,364

Usulan Alternatif

Gambar 6.2 Hidrograf Banjir Sungai Tenggang

6.2.3.1 Flood Routing

Perhitungan flood routing berpedoman pada persamaan kontinuitas

dalam penampungan. Flood routing digunakan untuk mengetahui volume air

yang tertampung dalam kolam tampungan (Retarding Pond) dan tinggi air

dalam kolam pada waktu tertentu, serta untuk menentukan kapan waktu

dioperasikannya pompa.

Contoh :

Pada jam -1 dan jam -2 Sungai Tenggang, perhitungannya sebagai berikut :

T = 1 jam = 3600 detik

Qi (jam -1) = 0 m3/det

Qi (jam -2) = 8,840 m3/det

VQi(jam – 1) = Qi x T = 0 m3/det x 3600 detik

= 0 m3/det

VQi(jam – 2) = Qi x T = 8,840 m3/det x 3600 detik

= 31824 m3

∑ VQi = 0 + 31824= 31824m3

Qo(jam – 1) = 0

VQo(jam – 1) = 0

Qo(jam – 2) = 0 m3/det

Usulan Alternatif

VQo(jam – 2) = Qo x T = 0 m3/det x 3600 detik

= 0 m3

∑ VQo = 0 + 0 = 0 m3

∆s(jam – 1) = 0 m3

∆s(jam – 2) = (Qi-Qo) x ∆t

= (8,840 –0) x 3600 = 31824 m3

Volume kolam(jam – 1) = 0 m3

Volume kolam(jam – 2) = ∆s(jam – 1) + ∆s(jam – 2)

= 0 + 31824

= 31824m3

H kolam(jam – 1) = Volume kolam(jam – 1)/ Luas rencana kolam

= 0 m3/ 10500 m2

= 0 m

H kolam(jam – 2) = Volume kolam(jam – 2)/ Luas rencana kolam

= 31824m3/ 10500 m2

= 3,031 m

Usulan Alternatif

Usulan Alternatif

Tabel 6.9 Perhitungan Flood Routing Sungai Tenggang t

(jam) t (dtk)

Qi (m3/dt)

VQi (m3)

∑VQi (m3) H (m)

Qo (m3/dt)

VQo (m3)

∑VQo (m3)

∆S (m3)

Volume Kolam

(m3) Keterangan 0

0 0,000 0,000 0,000 0,000 0 0 0,000 0,000 pompa belum bekerja

3.600 1

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0 0 0,000 0,000 pompa belum bekerja

3.600 2

8,.840 31.824,.000 31.824,000 3,031 0,000 0 0 31.824,000 31.824,000 pompa belum bekerja

3.600 3

0,000 0,000 31.824,000 1,317 5,000 18.000 18.000 -18.000,000 13.824,0002 pompa bekerja, @ 2,5 m3/dt

3.600

4 0,000 0,000 31.824,000 0,459 2,500 9.000 27.000 -9.000,000 4.824,000

1pompa bekerja, @ 2,5 m3/dt

3.600

5 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000

pompa sudah tidak bekerja

Usulan Alternatif

3.600

6 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

7 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

8 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

9 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

10 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

11 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

Usulan Alternatif

12 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

13 0,000 0,000 31.824,000 0,.459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

14 0,000 0,000 31.824.000 0.459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

15 0,000 0,000 31.824.000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

16 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

17 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

18 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


Usulan Alternatif

3.600

19 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

20 0,000 0.000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

21 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

22 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,.000


3.600

23 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


3.600

24 0,000 0,000 31.824,000 0,459 0,000 0 27.000 0,000 4.824,000


Usulan Alternatif

Gambar 6.3 Kurva Hidrograf Air Kolam Sungai Tenggang

2. Sungai Sringin

Luas catchment area = 16,6602 km2

Panjang sungai (L) = 9,5 km

Dipakai hujan efektif periode 10 tahun

tg = 0,21 L 0,7 = 1,015 jam

tr = ( 0,5 s/d 1 jam ) diambil 1jam

Tp = tg + 0,8 tr = 1,815 jam

T0,3 = 2tg = 2,030 jam

Qp = A Ro / 3,6 (0,3, Tp + T0,3) dimana Ro = 1 mm (hujan satuan)

= 16,6602 .1 / 3,6. (0,3 . 1,815 + 2,030 ) = 1,798 m3/det

Qa = Qp. ( t/Tp ) 4,2 = 1,798 ( t/1,815 ) 4,2

Qd1 = Qp. 0,3 03,2815,1−t

Qd2 = Qp. 0,3 045,38,0−t

Qd3 = Qp. 0,3 06,423,1+t

Usulan Alternatif

Tabel 6.10 Ordinat Hidrograf Satuan Sungai Sringin

t (jam)

Q (m3/det/mm)

Keterangan

0 0 01,815 1,798 Tp3,845 0,539 T0,3

6,89 0,162 1,5 T0,3

10 0,064 1,5 T0,3 + 3,11

Gambar 6.4 Kurva Ordinat Hidrograf Sungai Sringin

Tabel 6.11 Perhitungan Hujan Efektif Sungai Sringin

Jam ke Hujan

Kehilangan (Φ)

Hujan Efektif

230 12 (3-2) mm mm mm Sungai Sringin

1 2 3 4

1 90 12 782 31 12 193 20 12 84 14 12 25 11 12 06 9 12 07 8 12 08 7 12 09 5 12 0

10 5 12 011 4 12 0

Usulan Alternatif

12 4 12 013 4 12 014 4 12 015 3 12 016 3 12 017 3 12 018 3 12 019 2 12 0

Tabel 6.12 Perhitungan Hidrograf Banjir Sungai Sringin

t UH Hujan efektif (mm) Q

(m3/dt) (jam) m3/dt/mm 78 19 8 2

Sungai Sringin 1 2 3 4 5 6 7

0 0,000 0,000 0 1 0,430 33,540 0,000 33,540 2 1,611 125,658 8,170 0,000 133,828 3 0,890 69,420 30,609 3,440 0,000 103,469 4 0,507 39,546 16,910 12,888 0,860 70,204 5 0,342 26,676 9,633 7,120 3,222 46,651 6 0,230 17,940 6,498 4,056 1,780 30,274 7 0,157 12,246 4,370 2,736 1,014 20,366 8 0,116 9,048 2,983 1,840 0,684 14,555 9 0,087 6,786 2,204 1,256 0,460 10,706

10 0,064 4,992 1,653 0,928 0,314 7,887 11 0,048 3,744 1,216 0,696 0,232 5,888 12 0,036 2,808 0,912 0,512 0,174 4,406 13 0,026 2,028 0,684 0,384 0,128 3,224 14 0,020 1,560 0,494 0,288 0,096 2,438 15 0,015 1,170 0,380 0,208 0,072 1,830 16 0,011 0,858 0,285 0,160 0,052 1,355 17 0,008 0,624 0,209 0,120 0,040 0,993 18 0,006 0,468 0,152 0,088 0,030 0,738 19 0,004 0,312 0,114 0,064 0,022 0,512 20 0,003 0,234 0,076 0,048 0,016 0,374 21 0,003 0,195 0,057 0,032 0,012 0,296 22 0,002 0,140 0,048 0,024 0,008 0,220 23 0,001 0,109 0,034 0,020 0,006 0,169 24 0,001 0,078 0,027 0,014 0,005 0,124

Usulan Alternatif

Gambar 6.5 Hidrograf Banjir Sungai Sringin

Usulan Alternatif

Usulan Alternatif

Tabel 6.13 Perhitungan Flood Routing Sungai Sringin

t (jam)

t (dtk)

Qi (m3/dt)

VQi (m3)

∑VQi (m3)

H (m)

Qo (m3/dt)

VQo (m3)

∑VQo (m3)

∆S (m3)

Volume Kolam

(m3) Keterangan

0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0 0 0,000 0,000 pompa belum bekerja

3.600

1 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0 0 0,000 0,000 pompa belum bekerja

3.600

2 8,211 29.559,600 29.559,600 2,815 0,000 0 0 29.559,600 29.559,600 pompa belum bekerja

3.600

3 0,000 0,000 29.559,600 1,101 5,000 18.000 18.000 -18.000,000 11.559,6002 pompa bekerja, @ 2,5 m3/dt

3.600

4 0,000 0,000 29.559,600 0,244 2,500 9.000 27.000 -9.000,000 2.559,6001pompa bekerja, @ 2,5 m3/dt

3.600

5 0,000 0,000 29.559,600 0,244 0,000 0 27.000 0,000 2.559,600 pompa sudah tidak bekerja

3.600


3.600

Usulan Alternatif


3.600


3.600


3.600


3.600


3.600


3.600


3.600


3.600

Usulan Alternatif


3.600


Gambar 6.6 Kurva Hidrograf Air Kolam Sungai Sringin

Usulan Alternatif

6.2.3.2 Perhitungan Konstruksi Dinding Tampungan

a. Kondisi Kosong Air

Gambar 6.7 Gaya-gaya tekanan tanah pada dinding kolam tampungan

kondisi kosong air Dimensi dinding tampungan

1. Sungai Tenggang periode 10 th

Direncanakan bangunan kolam tampungan yang berupa pasangan batu kali yang

fungsinya menahan tekanan tanah.

Panjang kolam 150 m

Lebar kolam 70 m

Tinggi kolam 3 m

Luas kolam 10500 m2

Lebar puncak 30 cm – H/2 diambil 50 cm

Lebar dasar pondasi 0,5-0,7H diambil B = 250 cm

Tebal kaki dan tumit H/6-H/8 diambil d = 50 cm

Lebar tumit dan kaki ( 0,5-1) diambil b1 = 50 cm

Berat volume tanah (γt) = 1,7 t/m3

Berat volume pasangan (γpas) =2 t/m3

Sudut gesek (φ ) = 30°

Kohesi ( c ) =3 t/m2

Usulan Alternatif

Gaya – gaya yang bekerja pada dinding penahan tanah :

Ka = tg2 ( 45- φ /2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45+ φ /2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3

Gaya aktif

Pa1 = pengaruh beban terbagi rata

= q*Ka*H = 0,4*0,33*3,5 = 0,462 t

Pa2 = pengaruh tanah di belakang dinding

= ½ *H2* γt *Ka = ½*3,52*1,7*0,33 = 3,436 t

Gaya pasif

Pp = ½*H2* γt *Kp = ½*0,52*1,7*3 = 0,638 t

Momen aktif

Ma = (Pa1* ha1)+(Pa2*ha2)-( Pp*hp/3) = ( 0,462*1,75)+( 3,436*3,5/3)-( 0,638*

0,5/3)

= 4,711 tm

Momen pasif

Tabel 6.14

Momen pasif dinding tampungan sungai Tenggang kondisi kosong air

No Berat Konstruksi ( ton )

Jarak terhadap titik A

Momen terhadap titik A (tm)

1. 0,5*3*1,7 = 2,550 3,25 8,288

2. 0,5*2*3*1,7 = 5,100 2,33 11,883

3. 0,5*2*3*2 = 6,000 1,67 10,020

4. 0,5*3*2 = 3,000 0,75 2,250

5. 3,5*0,5*2 = 3,500 1,75 6,125

∑G = 20,150 ton ∑MpA = 38,566 tm

Usulan Alternatif

Kontrol terhadap bahaya guling :

Sf = ∑MpA /∑momenaktif > 2

= 38,566 /4,711 = 8,186 > 2 ....................................................................aman

Kontrol terhadap bahaya geser :

Sf = (∑G * tan 30 + c* B) /∑Pa = (20,150 * tan 30 + 3*3,5)/ 3,898

= 5,678 > 1,5 ...........................................................................................aman

Kontrol terhadap daya dukung tanah :

τ ult = c*Nc+(f * γt*qo) * Nq+0,5* γt *B*Nγ

= (3*37,2)+(1,71*1,7*0,40*22,5)+(0,5*1,7*3,5*19,7)

=111,6+26,163+58,608 = 196,37 t/m2

Dimana : φ =30° Nc= 37,2 Nq=22,5 Nγ =19,7

τ all = τ ult /1,5

= 196,37/1,5 = 130,913 t/m2

τ max = ∑G /A + ∑M / W

= 20,150 /(0,5*3,5 )+ 4,711 /(0,7*3,5*3,5/6 )

= 11,514+6,733 = 18,247 t/m2 < 130,913 t/m2...........................aman

Kontrol terhadap eksentrisitas :

Syarat : e < B/6

( 1/2B – e )* ∑G = ∑MpA

( ½*3,5-e )*20,150 = 38,566 - 4,711

e = 0,070 < 3,5/6

= 0,070 < 0,583...............................................................aman

Usulan Alternatif

2. Sungai Sringin periode 10 th



Panjang kolam 150 m

Lebar kolam 70 m

Tinggi kolam 3 m

Luas kolam 10500 m2


Lebar dasar pondasi 0,5-0,7H diambil B = 250 cm

Tebal kaki dan tumit H/6-H/8 diambil d = 50 cm

Lebar tumit dan kaki ( 0,5-1) diambil b1 = 50 cm






Ka = tg2 ( 45- φ /2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45+ φ /2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3

Gaya aktif


= q*Ka*H = 0,4*0,33*3,5 = 0,462 t


= ½ *H2* γt *Ka = ½*3,52*1,7*0,33 = 3,436 t

Gaya pasif

Pp = ½*H2* γt *Kp = ½*0,52*1,7*3 = 0,638 t

Usulan Alternatif

Momen aktif

Ma = (Pa1* ha1)+(Pa2*ha2)-( Pp*hp/3) = ( 0,462*1,75)+( 3,436*3,5/3)-( 0,638*

0,5/3)

= 4,711 tm

Momen pasif

Tabel 6.15

Momen pasif dinding tampungan sungai Sringin kondisi kosong air


Jarak terhadap titik A (m)


1. 0,5*3*1,7 = 2,550 3,25 8,288

2. 0,5*2*3*1,7 = 5,100 2,33 11,883

3. 0,5*2*3*2 = 6,000 1,67 10,020

4. 0,5*3*2 = 3,000 0,75 2,250

5. 3,5*0,5*2 = 3,500 1,75 6,125

∑G = 20,150 ton ∑MpA = 38,566 tm



= 38,566 /4,711 = 8,186 > 2 ....................................................................aman


Sf = (∑G * tan 30 + c* B) /∑Pa = (20,150 * tan 30 + 3*3,5)/ 3,898

= 5,678 > 1,5 ...........................................................................................aman



= (3*37,2)+(1,71*1,7*0,40*22,5)+(0,5*1,7*3,5*19,7)

=111,6+26,163+58,608 = 196,37 t/m2

Dimana : φ =30° Nc= 37,2 Nq=22,5 Nγ =19,7

Usulan Alternatif


= 196,37/1,5 = 130,913 t/m2

τ max = ∑G /A + ∑M / W

= 20,150 /(0,5*3,5 )+ 4,711 /(0,7*3,5*3,5/6 )

= 11,514+6,733 = 18,247 t/m2 < 130,913 t/m2...........................aman


Syarat : e < B/6

( 1/2B – e )* ∑G = ∑MpA

( ½*3,5-e )*20,150 = 38,566 - 4,711

e = 0,070 < 3,5/6

= 0,070 < 0,583...............................................................aman

b. Kondisi Penuh Air

Gambar 6.8 Gaya-gaya tekanan tanah pada dinding kolam tampungan

kondisi penuh air

1. Sungai Tenggang periode 10 th



Panjang kolam 150 m

Lebar kolam 70 m

Tinggi kolam 3 m

Usulan Alternatif

Luas kolam 10500 m2


Lebar dasar pondasi 0,5-0,7H diambil 250 cm

Tebal kaki dan tumit H/6-H/8 diambil 65 cm

Lebar tumit dan kaki ( 0,5-1) diambil 50 cm






Ka = tg2 ( 45- φ /2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45+ φ /2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3

Gaya aktif


= q*Ka*H = 0,4*0,33*3 = 0,396 t


= ½ *H2* γt *Ka = ½*32*1,7*0,33 = 2,525 t

Gaya pasif

Pp1 = ½ * γw * h12 * Ka = ½* 1 * 32 * 0,33 = 1,485 t

Pp2 = ½*H2* γt *Kp = ½*0,52*1,7*3 = 0,638 t

Momen aktif

Ma = (Pa1* ha1)+(Pa2*ha2)-(Pp1* (h1/3 + 0,5))+( Pp2*hp/3)

= ( 0,396*1,50)+(2,525*3/3)-(1,485*(3/3+0,5))+( 0,638* 0,5/3)

= 3,119-2,334 tm

= 0,785 tm

Usulan Alternatif

Momen pasif

Tabel 6.16

Momen pasif dinding tampungan sungai Tenggang kondisi penuh air




1. 0,5*3*1,7 = 2,550 3,25 8,288

2. 0,5*2*3*1,7 = 5,100 2,33 11,883

3. 0,5*2*3*2 = 6,000 1,67 10,020

4. 0,5*3*2 = 3,000 0,75 2,250

5. 3,5*0,5*2 = 3,500 1,75 6,125

∑G = 20,150 ton ∑MpA = 38,566 tm



= 38,566 /0,785 = 49,129 > 2....................................................................aman


Sf = (∑G * tan 30 + c* B) /∑Pa = (20,150 * tan 30 + 3*3,5)/ 0,798

= 27,736 > 1,5...........................................................................................aman



= (3*37,2)+(1,71*1,7*0,40*22,5)+(0,5*1,7*3,5*19,7)

=111,6+26,163+58,608 = 196,37 t/m2

Dimana : φ =30° Nc= 37,2 Nq=22,5 Nγ =19,7


= 196,37/1,5 = 130,913 t/m2

τ max = ∑G /A + ∑M / W

= 20,150 /(0,5*3,5 )+ 4,711 /(0,7*3,5*3,5/6 )

= 11,514+6,733 = 18,247 t/m2 < 130,913 t/m2...........................aman

Usulan Alternatif


Syarat : e < B/6

( 1/2B – e )* ∑G = ∑MpA

( ½*3,5-e )*20,150 = 38,566 – 0,785

e = 0,125 < 3,5/6

= 0,125 < 0,583...............................................................aman

2. Sungai Sringin periode 10 th Direncanakan bangunan kolam tampungan yang berupa pasangan batu kali yang


Panjang kolam 150 m

Lebar kolam 70 m

Tinggi kolam 3 m

Luas kolam 10500 m2


Lebar dasar pondasi 0,5-0,7H diambil 250 cm

Tebal kaki dan tumit H/6-H/8 diambil 65 cm

Lebar tumit dan kaki ( 0,5-1) diambil 50 cm






Ka = tg2 ( 45- φ /2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45+ φ /2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3

Gaya aktif


= q*Ka*H = 0,4*0,33*3 = 0,396 t

Usulan Alternatif


= ½ *H2* γt *Ka = ½*32*1,7*0,33 = 2,525 t

Gaya pasif

Pp1 = ½ * γw * h12 * Ka = ½* 1 * 32 * 0,33 = 1,485 t

Pp2 = ½*H2* γt *Kp = ½*0,52*1,7*3 = 0,638 t

Momen aktif

Ma = (Pa1* ha1)+(Pa2*ha2)-(Pp1* (h1/3 + 0,5))+( Pp2*hp/3)

= ( 0,396*1,50)+(2,525*3/3)-(1,485*(3/3+0,5))+( 0,638* 0,5/3)

= 3,119-2,334 tm

= 0,785 tm

Momen pasif

Tabel 6.17

Momen pasif dinding tampungan sungai Tenggang kondisi penuh air




1. 0,5*3*1,7 = 2,550 3,25 8,288

2. 0,5*2*3*1,7 = 5,100 2,33 11,883

3. 0,5*2*3*2 = 6,000 1,67 10,020

4. 0,5*3*2 = 3,000 0,75 2,250

5. 3,5*0,5*2 = 3,500 1,75 6,125

∑G = 20,150 ton ∑MpA = 38,566 tm



= 38,566 /0,785 = 49,129 > 2 ....................................................................aman


Sf = (∑G * tan 30 + c* B) /∑Pa = (20,150 * tan 30 + 3*3,5)/ 0,798

= 27,736 > 1,5 ...........................................................................................aman

Usulan Alternatif



= (3*37,2)+(1,71*1,7*0,40*22,5)+(0,5*1,7*3,5*19,7)

=111,6+26,163+58,608 = 196,37 t/m2

Dimana : φ =30° Nc= 37,2 Nq=22,5 Nγ =19,7


= 196,37/1,5 = 130,913 t/m2

τ max = ∑G /A + ∑M / W

= 20,150 /(0,5*3,5 )+ 4,711 /(0,7*3,5*3,5/6 )

= 11,514+6,733 = 18,247 t/m2 < 130,913 t/m2...........................aman


Syarat : e < B/6

( 1/2B – e )* ∑G = ∑MpA

( ½*3,5-e )*20,150 = 38,566 – 0,785

e = 0,125 < 3,5/6

= 0,125 < 0,583................................................................aman 6.2.3.3 Perhitungan Konstruksi Dinding Antara Saluran dan Kolam

Tampungan

Spesifikasi yang digunakan

- Beton dan baja tulangan

Beton yang digunakan adalah beton f”c = 25 Mpa, sedangkan besi tulangan yang

digunakan adalah fy = 400 Mpa.

Dengan karakteristik sebagai berikut :

a. ρ max = β * (450/ (600+fy)) * (R1 /fy)

dimana untuk f’c ≤ 30 Mpa ⇒ β = 0,85

R1 = 0,85 f’c = 21,25 Mpa = 212,5 kg/cm 2

ρ max = 0,85*(450/ (( 600+400))*(21,25/400)

= 0,0203

Usulan Alternatif

b. ρ min = 1,4/fy = 1,4/400

= 0,0035

Untuk plat, ρ min = 0,0018 ( tabel 7 Tulangan minimum ρ min yang

disyaratkan menurut SKSNI T15-1991-03 )

c. F max = β *(450/(600+fy))

= 0,85*(450/(600+400))

= 0,3825

d. K max = F max * (1-F max /2)

= 0,3825*(1- 0,3825 / 2)

= 0,11810

1. Perhitungan dinding

Menentukan tebal dinding :

Untuk fy = 400 Mpa, bentang terpendek dx = 2000 mm, maka :

h min = 241 L =

242000 = 83,33 mm

Digunakan h = 300 mm

Perhitungan beban

Wu = 1,2 W D + 1,6 W L

Beban Mati (W D )

- beban plat sendiri = 0,3 * 2,4 = 7,2 KN/m 2

- beban lapisan penyelesaian = 1,0 KN/m 2 +

8,2 KN/m 2

Beban Hidup (W L )

- beban air {(3 * 70)-(2,195 * 45)}*1 = 111,225 KN/m 2

- beban mesin = 20,0 KN/m 2

- beban getar = 0,25 * 20 KN/m 2 = 5,0 KN/m 2 +

136,225 KN/ m 2

Usulan Alternatif

Wu = 1,2* 8,2 + 1,6*136,225 = 227,8 KN/m 2

DINDING BETON :

Dinding beton dimisalkan terbagi menjadi beberapa bagian dengan ukuran p

= 5 m dan l = 2 m.

Gambar 6.9 Penyaluran beban ke tumpuan untuk pelat dua arah

Tentukan syarat batas :

lxly =

0,20,5 = 2,5

Tentukan momen-momen yang menentukan :

m tx = -0,001 * Wu * l 2x *x

= -0,001 * 227,8 * 2 2 * 83 = -75,63 KNm

m ty = - 0,001 * 227,8 * 2 2 * 51 = - 46,47 KNm

m lx = 0,001 * Wu * l 2x * x

= 0,001 * 227,8 * 2 2 * 62 = 56,49 KNm

m ly = 0,001 * 227,8 * 2 2 * 14 = 12,76 KNm.

Perhitungan tulangan

Tebal plat h = 300 mm

Penutup beton (θ D < 16 mm ) ⇒ p = 40 mm

Diameter tulangan utama arah x dan y = 10 mm

Tinggi efektif arah x adalah :

dx = 300-p-1/2.θ Dx

= 300-40- ½ .10 = 255 mm

Usulan Alternatif

Tinggi efektif arah y adalah :

dy = 300-p-1/2.θ Dx -1/2 θ Dy

= 300-40-1/2.10-1/2.10 = 250 mm

Perhitungan tulangan

Momen tumpuan dalam arah x :

m tx = 32,65 KNm

2bdmu = 2255,0*1

75,63 = 1163,091 → ρ = 0,0030

Astx = ρ . bd. 10 6

= 0,0030. 1 . 0,255 . 10 6 = 765 mm 2

- Momen tumpuan dalam arah-y

m ty = 46,47 kNm

2bdmu = 2250,0*1

46,47 = 743,520 → ρ = 0,0019

As ty = ρ . bd . 10 6

= 0,0019 . 1 . 0,250 . 10 6 = 475 mm 2

- Momen lapangan arah-x

m ix = 56,49 KNm

2bdmu = 2255,0.1

56,49 = 868,743 → ρ = 0,0022

As lx = ρ . bd . 10 6

= 0,0022 . 1 . 0,255 . 10 6 = 561 mm 2

- Momen lapangan arah -y

m ly = 12,76 KNm

2bdmu = 2250,0.1

12,76 = 204,160 → ρ = 0,0005

As ly = ρ . bd. 10 6

= 0,0005 . 1 . 0,250 . 10 6 = 125 mm 2

Usulan Alternatif

Pemilihan tulangan

Pada tumpuan

a. As tx = 765 mm 2 , dipilih tulangan (θ10-100)

b. As ty = 475 mm 2 , dipilih tulangan (θ10-150)

Pada lapangan

c. As lx = 561 mm 2 , dipilih tulangan (θ10-125)

d. As ly = 125 mm 2 , dipilih tulangan (θ10-250)

Gambar 6.10 Penulangan Dinding Antara Saluran dan Kolam

Tampungan

6.2.3.4 Perhitungan Stabilitas Dinding Antara Saluran dan

KolamTampungan.

1. Sungai Tenggang

a. Kondisi Kolam Penuh Air dan Saluran Kosong





Usulan Alternatif


Ka = tg2 ( 45 - φ/2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45 + φ/2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3

Gambar 6.11 Gaya-gaya tekanan tanah pada dinding dengan

kondisi kolam penuh air dan saluran kosong sungai Tenggang

Gaya aktif

Pa1 = ½ . wγ . h12. Ka = ½ .1 . 32 . 0,33 = 1,485 t

Pa2 = bγ . h1. Ka = 2,4 . 3 . 0,33 = 2,376 t

Pa3 = ½ . h22. bγ . Ka = ½ .0,82 . 2,4. 0,33 = 0,253 t

Pp1 = ½ . h22. bγ . Kp = ½ . 0,82 . 2,4 . 3 = 2,304 t

Tekanan Aktif dan Tekanan Pasif

∑Pa = Pa1 + Pa2 + Pa3 = 1,485 + 2,376 + 0,253 = 4,114 t

∑Pp = 2,304 t

Momen Aktif

Ma = Pa1 . ha1 + Pa2 . ha2 + Pa3 . ha3

= 1,485. 1,8 + 2,376 . 0,4 + 0,253 . 0,267 = 3,246 tm

Usulan Alternatif

Momen Pasif akibat Konstruksi

Tabel 6.18 Momen pasif dinding dengan kondisi kolam penuh air

dan saluran kosong sungai Tenggang

No Berat Kontruksi (ton) Jarak thd Titik A (m) Momen thd titik A (tm)

1. 3,5 . 0,8 . 2,4 = 6,720 0,75 5,040

2. 1,5 . 2,4 . 0,8 = 2,880 0,75 2,160

3. 3,5 . 1 . 0,35 = 1,225 1,325 1,623

∑G = 10,825 ton ∑MpA = 8,823 tm

Check terhadap Guling:


= 8,823/3,246 = 2,718 > 2 ……………………………….aman

Check terhadap Geser:

Sf = (∑G . tan 30 + c . B) /∑P > 1,5

= (10,825 . tan 30 + 3 . 1,5) / (4,114-2,304)

= 5,947 >1,5………………………….………………….aman


Syarat : e < B/6

( 1/2B – e ). ∑G = ∑MpA

( ½.1,5-e ). 10,825 = 8,823-3,246

e = 0,235 < 1,5/6

= 0,235 < 0,250......................................aman

b. Kondisi Saluran Penuh Air dan Kolam Kosong


Ka = tg2 ( 45 - φ/2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45 + φ/2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3

Usulan Alternatif


kondisi saluran penuh air dan kolam kosong sungai Tenggang

Gaya aktif

Pa1 = ½ . wγ . h12. Ka = ½ .1 . 2,8362 . 0,33 = 1,327 t

Pa2 = bγ . h1. Ka = 2,4 . 2,836 . 0,33 = 2,246 t

Pa3 = ½ . h22. bγ . Ka = ½ .0,82 . 2,4. 0,33 = 0,253 t

Pp1 = ½ . h22. bγ . Kp = ½ . 0,82 . 2,4 . 3 = 2,304 t


∑Pa = Pa1 + Pa2 + Pa3 = 1,327 +2,246 + 0,253 = 3,826 t

∑Pp = 2,304 t

Momen Aktif

Ma = Pa1 . ha1 + Pa2 . ha2 + Pa3 . ha3

=1,327.1,745 +2,246 . 0,4 + 0,253 . 0,267 = 3,282 t

Usulan Alternatif


Tabel 6.19 Momen pasif dinding dengan kondisi saluran penuh air

dan kolam kosong sungai Tenggang


1. 3,5 . 0,8 . 2,4 = 6,720 0,75 5,040

2. 1,5 . 2,4 . 0,8 = 2,880 0,75 2,160

3. 3,5 . 1 . 0,35 = 1,225 1,325 1,623

∑G = 10,825 ton ∑MpA = 8,823 tm



= 8,823/3,282 = 2,689 > 2 …………………………….aman


Sf = (∑G . tan 30 + c . B) /∑P > 1,5

= (10,825 . tan 30 + 3 . 1,5) / (3,826 -2,304)

= 7,063 > 1,5…..………………………………..……aman


Syarat : e < B/6

( 1/2B – e ). ∑G = ∑MpA

( ½.1,5-e ). 10,825 = 8,823-3,282

e = 0,238 < 1,5/6

= 0,238 < 0,250................................................aman

Usulan Alternatif

2. Sungai Sringin

a. Kondisi Kolam Penuh Air dan Saluran Kosong






Ka = tg2 ( 45 - φ/2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45 + φ/2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3


kondisi kolam penuh air dan saluran kosong sungai Sringin

Gaya aktif

Pa1 = ½ . wγ . h12. Ka = ½ .1 . 32 . 0,33 = 1,485 t

Pa2 = bγ . h1. Ka = 2,4 . 3 . 0,33 = 2,376 t

Pa3 = ½ . h22. bγ . Ka = ½ .0,82 . 2,4. 0,33 = 0,253 t

Pp1 = ½ . h22. bγ . Kp = ½ . 0,82 . 2,4 . 3 = 2,304 t

Usulan Alternatif


∑Pa = Pa1 + Pa2 + Pa3 = 1,485 + 2,376 + 0,253 = 4,114 t

∑Pp = 2,304 t

Momen Aktif

Ma = Pa1 . ha1 + Pa2 . ha2 + Pa3 . ha3

= 1,485. 1,8 + 2,376 . 0,4 + 0,253 . 0,267 = 3,246 tm


Tabel 6.20 Momen pasif dinding dengan kondisi kolam penuh air

dan saluran kosong sungai Sringin

No Berat Kontruksi (ton)

Jarak thd Titik A (m)

Momen thd titik A (tm)

1. 3,5 . 0,8 . 2,4 = 6,720 0,75 5,040

2. 1,5 . 2,4 . 0,8 = 2,880 0,75 2,160

3. 3,5 . 1 . 0,35 = 1,225 1,325 1,623

∑G = 10,825 ton ∑MpA = 8,823 tm



= 8,823/3,246 = 2,718 > 2 ……………………………….aman


Sf = (∑G . tan 30 + c . B) /∑P > 1,5

= (10,825 . tan 30 + 3 . 1,5) / (4,114-2,304)

= 5,947 >1,5 ………………………….………………….aman


Syarat : e < B/6

( 1/2B – e ). ∑G = ∑MpA

Usulan Alternatif

( ½.1,5-e ). 10,825 = 8,823-3,246

e = 0,235 < 1,5/6

= 0,235 < 0,250 ......................................aman

b. Kondisi Saluran Penuh Air dan Kolam Kosong


Ka = tg2 ( 45 - φ/2 ) = tg2 ( 45-30/2 ) = 0,33

Kp = tg2 ( 45 + φ/2 ) = tg2 ( 45+30/2 ) = 3

Gambar 6.14 Gaya-gaya tekanan tanah pada dinding dengan kondisi saluran

penuh air dan kolam kosong sungai Sringin

Gaya aktif

Pa1 = ½ . wγ . h12. Ka = ½ .1 . 2,2782 . 0,33 = 0,856 t

Pa2 = bγ . h1. Ka = 2,4 . 2,278 . 0,33 = 1,804 t

Pa3 = ½ . h22. bγ . Ka = ½ .0,82 . 2,4. 0,33 = 0,253 t

Pp1 = ½ . h22. bγ . Kp = ½ . 0,82 . 2,4 . 3 = 2,304 t


∑Pa = Pa1 + Pa2 + Pa3 = 0,856 + 1,804+ 0,253 = 2,913 t

∑Pp = 2,304 t

Usulan Alternatif

Momen Aktif

Ma = Pa1 . ha1 + Pa2 . ha2 + Pa3 . ha3

= 0,856. 1,559 + 1,804. 0,4 + 0,253. 0,267 = 2,124 t


Tabel 6.21 Momen pasif dinding dengan kondisi saluran penuh air

dan kolam kosong sungai Sringin


1. 3. 0,8 . 2,4 = 5,760 0,75 4,320

2. 1,5 . 2,4 . 0,8 = 2,880 0,75 2,160

3. 3 . 1 . 0,35 = 1,050 1,325 1,391

∑G = 9,690 ton ∑MpA = 7,871 tm



= 7,871/2,124 = 3,706 > 2 ………………………………….aman


Sf = (∑G . tan 30 + c . B) /∑P > 1,5

= (9,690 . tan 30 + 3 . 1,5) / (2,913-2,304)

= 16,576 > 1,5 …………………………………………….aman


Syarat : e < B/6

( 1/2B – e ). ∑G = ∑MpA

( ½.1,5-e ) . 9,690 = 7,871-2,124

e = 0,157 < 1,5/6

= 0,157 < 0,250 ...............................................aman

Usulan Alternatif

6.2.3.5 Perencanaan Pintu Air

Konstruksi pintu air pada tampungan dimaksudkan sebagai unit emergency

jika pompa tidak dapat berfungsi atau mengalami kerusakan. Pengoperasian pintu

ini dilakukan secara manual dengan menggunakan tenaga operator yang

berpengalaman. Pintu air direncanakan terbuat dari baja profil yang merupakan

kerangka vertikal atau horisontal sebagai penguat terhadap pelat baja.

I. Pintu Air Di Kolam Tampungan

a. Sungai Tenggang

Gambar 6.15 Letak Pintu Air di kolam tampungan sungai Tenggang

∆ h = v2/2g = 2,1272/2*9,81 = 0,23 m

h = H - ∆ h

= 2,5– 0,23 = 2,27 m = 2,3m

Qmaks = m. B. h . v = 1. B . 2,3. 2,127

B = 5 m3/dt/(1 . 2,3. 2,127)

= 1,022 m = 1m

Jika lebar 1 pintu 1 m maka diperlukan 1 pintu.

Usulan Alternatif

Gambar 6.16 Pintu Air Kolam Tenggang

Gaya Tekanan Air

Gambar 6.17 Gaya Tekanan Air pada Pintu kolam Tenggang

H1 = P1 * 2,336*2,3*1/2 = 6,275 ton

H2 = P2 * 2,5 * 2,3*1/2 = 7,188 ton

Resultante : ∑H = 7,188 -6,275 = 0,913 ton

Letak titik tangkap : Y1= 2/3 *2,336 = 1,557 m dari muka air

Y2 = 2/3 *2,500 = 1,667 m dari muka air

Perhitungan Tebal Pelat Pintu

Perhitungan untuk tebal dipakai rumus Black Formula

σ = ½ * k * Ptb

baa 2

22

2

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

(Linsley. RK.dkk,1983)

σ = tegangan yang diijinkan = 1400 kg/cm2

Usulan Alternatif

k = koefisien diambil =0,8

a = lebar pelat

b = panjang pelat

t = tebal pelat

P = beban terpusat

Maka : ∑H = P = H1-H2

= 7,188 -6,275 = 0,913 ton = 913 kg

Tebal pelat:

1400 = 0,5* 0,8*[(12/(12 +2,32 )][2,3/t] 2 *913

t = 0,47 cm

Dimensi Balok Vertikal :

Momen maksimum :

M = -( H1*Y1 )+ (H2*Y2 )

= - (6,275 *1,557)+( 7,188 *1,667)

= 2,212 tm

= 221200 kgcm

σ ijin = 1400 kg/ cm 2

W = M/ σ

= 221200/1400

= 158 cm3

Dicoba baja DIN 14

Wx = 217 cm3

Ix = 1520 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

= 221200/217

=1019,355 kg/cm2 < σ ijin = 1400 kg / cm2 ...............................................aman

Usulan Alternatif

Dimensi Balok Horisontal :

Diperkirakan balok yang menerima tegangan maksimal adalah balok yang

menerima tegangan q1. Jadi yang diperiksa adalah balok tersebut.

Q= 1,667 *1/1 = 1,667t/m = 16,670 kg/cm

M maksimum = 1/8*q*L2

= 1/8 * 16,670 *1002

= 20837,5 kg cm

σ ijin = 1400 kg/cm2

W =20837,5 /1400

= 14,884 cm3

Dicoba baja [ 6 1/2

Wx = 17,7 cm3

Ix = 57,5 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

=20837,5 / 17,7

=1177,260 kg/cm2 < σ ijin = 1400 kg / cm2 .................................................aman

b. Sungai Sringin

Gambar 6.18 Letak Pintu Air kolam Sringin

Usulan Alternatif

∆ h = v2 /2g = 1,9972/2*9,81 = 0,20 m

h = 2,5 – 0,20 = 2,3 m

Qmaks = m. B. h . v = 1. b . 1,8. 1,887

B = 5 m3/dt/(1 . 2,3 . 1,997)

= 1,01 m = 1m

Jika lebar 1 pintu 1 m maka diperlukan 1 pintu

Gaya Tekanan Air

Gambar 6.19 Gaya Tekanan Air pada Pintu kolam Sringin

H1 = P1 *1,778*2,3*1/2 = 3,635 ton

H2 = P2 * 2,5* 2,3*1/2 = 7,188 ton

Resultante : ∑ H = 7,188 - 3,635 =3,553 ton


Y2 = 2/3 *2,5 = 1,667 m dari muka air



σ = ½ * k * Ptb

baa 2

22

2

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

(Linsley. RK.dkk,1983)



a = lebar pelat

b = panjang pelat

Usulan Alternatif

t = tebal pelat

P = beban terpusat

Maka : ∑ H = P = H1-H2

= 7,188 - 3,635 =3,553 ton = 3553 kg

Tebal pelat:

1400 = 0,5* 0,8*[(12/(12 +2,32 )][2,3/t]2 *3553

t = 0,92 cm


Momen maksimum :

M = -( H1*Y1 )+ (H2*Y2 )

= - (3,635 *1,185)+( 7,188 *1,667)

= 7,675tm

= 767500 kg cm

σ ijin = 1400 kg/ cm 2

W = M/σ

= 767500/1400

= 548,214 cm3

Dicoba baja DIN 20

Wx = 595 cm3

Ix = 5950 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

= 767500/595

= 1289,916 kg/cm2 < σ ijin = 1400 kg / cm2 .............................................aman


Diperkirakan balok yangmenerima tegangan mekasimal adalah balok yang


Usulan Alternatif

Q= 1,667 *1/1

= 1,667 t/m = 16,670 kg/cm


= 1/8 * 16,670 *1002

=20837,5 kg cm


W =20837,5 /1400

= 14,884 cm3

Dicoba baja [ 6 1/2

Wx = 17,7 cm3

Ix = 57,5 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

= 20837,5 /17,7

= 1177,260 kg/cm2 < o ijin = 1400 kg / cm2 ............................................aman

Usulan Alternatif

II. Pintu Air Di Saluran

a. Sungai Tenggang

Gambar 6.20 Layout Pintu di saluran sungai Tenggang

∆ h = v2/2g = 2,0912/2*9,81 = 0,22 m

h = 1,765 – 0,22 = 1,545 m = 1,6 m

Qmaks = m. B. h . v = 1. B . 1,6. 2,091

B = 1,495 m = 1,5 m

Jika lebar 1 pintu 0,75 m maka diperlukan 2 buah pintu

Gambar 6.21 Gaya tekanan air pada pintu air saluran Tenggang

Usulan Alternatif

Gaya Tekanan Air

H1 = P1 * 2,267*1,6*1/2 = 4,111 ton

H2 = P2 * 2,262*1,6*1/2 = 4,093 ton

Resultante : ∑H = 4,111 - 4,093 = 0,018 ton


Y2 = 2/3 *2,262 = 1,508 m dari muka air



σ = ½ * k * Ptb

baa 2

22

2

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+



a = lebar pelat

b = panjang pelat

t = tebal pelat

P = beban terpusat

Maka : ∑H = P = H1-H2

= 4,111 - 4,093 = 0,018 ton = 18 kg

Tebal pelat:

1400 = 0,5* 0,8*[(0,752/(0,752 +1,62 )][1,6/t] 2 *18

t = 0,049 cm = 0,3 cm


Momen maksimum :

M = -( H1*Y1 )+ (H2*Y2 )

= - (4,111 *1,511)+( 4,093 *1,508)

= - 0,039 tm

= - 3900 kgcm

σ ijin = 1400 kg/ cm2

Usulan Alternatif

W = M/ σ

= 3900/1400

= 2,786 cm3

Dicoba baja DIN 10

Wx = 96 cm3

Ix = 478 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

= 3900/96





Q= 1,511*1/1,2

= 1,259 t/m = 12,590 kg/cm


= 1/8 * 12,590 *752

= 8852,344 kg cm


W = 8852,344 /1400

= 6,323 cm3

Dicoba baja [4

Wx = 7,05 cm3

Ix = 14,1 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

=8852,344 / 7,05

=1255,651 kg/cm2 < σ ijin = 1400 kg / cm2 ............................................aman

Usulan Alternatif

b. Sungai Sringin

Gambar 6.22 Layout Pintu di saluran sungai Sringin

∆ h = v2 /2g = 1,9802/2*9,81 = 0,20 m

h = 2,029 – 0,20 = 1,829 m = 2 m

Qmaks = m. B. h . v = 1. b . 2. 1,980

B = 1,263 m = 1,3 m

Jika lebar 1 pintu 0,65 m maka diperlukan 2 buah pintu

Gambar 6.23 Gaya tekanan air pada pintu air saluran Sringin

Usulan Alternatif

Gaya Tekanan Air

H1 = P1 *2,757*2*1/2 = 7,600 ton

H1 = P1 * 2,301 * 2*1/2 = 5,295 ton

Resultante : ∑ H = 7,600 -5,295 =2,305 ton

Letak titik tangkap : Y1= 2/3 *2,757= 1,838 m dari muka air

Y2= 2/3 *2,301 = 1,534 m dari muka air



σ = ½ * k * Ptb

baa 2

22

2

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+



a = lebar pelat

b = panjang pelat

t = tebal pelat

P = beban terpusat

Maka : ∑ H = P = H1-H2

=7,600 -5,295 =2,305 ton

Tebal pelat:

1400 = 0,5* 0,8*[(0,652/(0,652+22 )][2 /t]2 *2305

t = 0,50 cm


Momen maksimum :

M = -( H1*Y1 )+ (H2*Y2 )

= - (7,600 *1,838)+( 5,295*1,534)

= -5,846 tm

= 584600 kgcm

σ ijin = 1400 kg/ cm2

Usulan Alternatif

W = M/ σ

= 584600/1400

= 417,571 cm3

Dicoba baja DIN 18

Wx = 426 cm3

Ix = 3830 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

= 584600/426





Q= 1,838 *1/0,65

= 2,828 t/m = 28,280 kg/cm


= 1/8 * 28,280 *652

=14935,375 kg cm


W =14935,375 /1400

= 10,668 cm3

Dicoba baja [6 ½

Wx = 17,7 cm3

Ix = 57,5 cm4

Kontrol tegangan :

σ = M/W

= 14935,375 /17,7

= 843,806 kg/cm2 < σ ijin = 1400 kg / cm2 ........................................aman

bab vi usulan alternatif - diponegoro universityeprints.undip.ac.id/34531/9/1564_chapter_vi.pdf ·...

Documents