i

PERANCANGAN PINTU BONNETED SLIDE GATE

PADA BENDUNGAN PANDANDURI – NTB

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada :

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Starta Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

ACHMAD NURCHOLIS

09510106

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2014

ii

iii

iv

v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

Rahmat dan Hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat terselesaikan

Penyusunan Skripsi dengan Judul : Perancangan Pintu Bonneted Slide Gate

Pada Bendungan Pandanduri - NTB

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan

gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin pada Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang. Sehingga dalam kesempatan ini disampaikan terima

kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan

data yang diperlukan. Selain itu disampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

1. Allah SWT yang menjadi tempat berkeluh kesah.

2. Bapak Marsam dan Ibu Sukaemi yang telah membimbingku, memberi

dorongan serta doanya selama ini.

3. Bapak Muhajir Effendy, M.A.P selaku Rektor Universitas Muhammadiyah

Malang.

4. Bapak Ir.Sudarman, M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

5. Bapak Ir.Mulyono, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang.

6. Bapak Ir. Eko Hariyadi, M.T selaku Dosen Pembimbing I yang dengan penuh

kesabaran telah banyak meluangkan waktu beliau, dan banyak memberikan

vi

petunjuk, arahan serta bimbingan pada penulisan skripsi sehingga skripsi ini

dapat terwujud.

7. Bapak Ir. Ali Syaifullah, M.T selaku Dosen Pembimbing II yang dengan

penuh kesabaran telah banyak meluangkan waktu beliau, dan banyak

memberikan petunjuk, arahan serta bimbingan pada penulisan skripsi sehingga

skripsi ini dapat terwujud.

8. Dosen penguji skripsi, yang memberikan masukan, kritik dan wawasan baru

tentang yang belum penulis sepenuhnya pahami selama ini.

9. Dosen wali dan dosen-dosen pengajar selama dibangku kuliah yang telah

memberikan pengetahuan serta wawasan kepada penulis.

10. Saudara-saudaraku di rumah, Mbak May Lani dan Angga Dwi yang telah

memberikan semangatnya selama ini.

11. Terima kasih buat Vivi, Ikhsan, Latif, Huda, Subkhi, Rifai dan keluarga besar

SIN-C yang memberi dorongan, semangat, bantuan, dampingiku dan

dukungan serta doanya setiap hari tiada henti sampai skripsi ini selesai, kalian

penyemangatku.

12. Saudara-saudaraku semua yang tidak bisa penulis sebutkan satu-satu yang

telah member motivasi dan dorongan sehingga dapat terselesaikannya skripsi

ini.

13. Sahabat-sahabat sejatiku di manapun kalian berada.

14. Bapak dan ibu guru kumulai dari SD sampai dengan SMA.

15. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu dan telah berupaya

penuh selama ini dalam memberikan bantuan dan dukungannya.

vii

Akhirnya, semoga Allah SWT menerima dan membalas atas semua budi

baik serta jasa-jasa yang telah diberikan dengan balasan yang setimpal dan

mudah-mudahan skripsi ini bermanfaat bagi semua pembaca, Amin.

Tak ada gading yang tak retak, oleh karena itu kritik dan saran yang

membangun selalu diharapkan.

Malang, 22 Januari 2014

Achmad Nurcholis

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

POSTER ........................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ....................................................... iv

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ...................................................... v

LEMBAR SURAT PERNYATAAN ............................................................... vi

ABSTRAK INDONESIA ................................................................................ vii

ABSTRAK INGGRIS ...................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................................... 2

1.3Tujuan .............................................................................................. 3

1.4 Manfaat Perancangan ..................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ............................................................................. 4

1.6 Konsep Desain ................................................................................ 5

BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 8

2.1 Pintu Air ......................................................................................... 8

2.2 Jenis Pintu Air ................................................................................ 8

2.3 Katup .............................................................................................. 12

2.4 Gaya Hidrostatis ............................................................................. 13

2.5 Tekanan Hidrostatis pada Horizontal Girder (Balok Horizontal) .. 14

2.5.1 Momen Inersia pada Balok .................................................. 14

2.5.2 Momen Lentur dan Gaya Geser pada Balok ........................ 17

2.5.3 Tegangan Bengkok dan Tegangan Geser ............................. 17

2.5.4 Lenturan pada Balok ............................................................ 18

2.6 Gaya pada Vertical Girder .............................................................. 19

2.6.1 Momen lentur dan Momen Geser Vertical Girder ............... 19

ix

2.6.2 Momen Inersia pada Vertical Girder .................................... 19

2.6.3 Tegangan Geser .................................................................... 21

2.7 Pelat ................................................................................................ 21

2.8 Pengelasan SMAW ........................................................................ 22

2.9 Sanblasting ..................................................................................... 29

BAB III METODEPERANCANGAN ............................................................. 32

3.1 Pengumpulan Data ......................................................................... 32

3.2 Prosedur Perancangan(Flow Chart)................................................ 32

BAB IV ANALISA DATA .............................................................................. 36

4.1 Kondisi Desain ............................................................................... 36

4.2 Beban Hidrostatis ........................................................................... 36

4.3 Balok Utama Horizontal ................................................................. 37

4.4 Penataan balok utama ..................................................................... 38

4.5 Distribusi beban pada masing-masing balok utama ....................... 39

4.6 Perhitungan Balok Utama Horisontal ............................................ 41

4.6.1 Momen Inersia pada balok utama horisontal ....................... 41

4.6.2 Momen lentur dan Tegangan lentur balok utama ................ 42

4.6.3 Gaya geser dan Tegangan Geser .......................................... 45

4.6.4 Defleksi pada balok utama horisontal .................................. 46

4.7 Perhitungan Balok Vertical ............................................................ 47

4.7.1Tekanan yang terjadi pada balok vertikal ............................. 47

4.7.2 Momen inersia pada balok vertikal ...................................... 48

4.7.3 Momen lentur dan Tegangan lentur balok vertikal .............. 50

4.8 Plat Penutup .................................................................................... 52

4.8.1 Penataan plat penutup........................................................... 52

4.8.2 Tebal plat penutup ................................................................ 53

4.8.3 Tegangan lentur plat penutup ............................................... 54

4.9 Perhitungan Cover pintu bonnet ..................................................... 55

4.9.1 Gaya hidrostatis pada cover pintu bonnet ............................ 55

4.9.2 Distribusi beban pada stiffner (pengaku) cover pintu bonnet

terbawah ............................................................................... 55

4.9.3 Momen yang terjadi pada cover pintu bonnet (FEM) .......... 56

x

4.9.4 Momen Inersia ..................................................................... 58

4.9.5 Tegangan lentur pada bonnet ............................................... 60

4.9.6 Defleksi pada bonnet ............................................................ 60

4.10 Beban Operasi .............................................................................. 61

4.11 Alat angkat hidrolis ...................................................................... 64

4.11.1 Data alat angkat hidrolis ..................................................... 64

4.11.2 Tekanan oli minimum ........................................................ 64

4.11 3 Gaya hidrolis maksimum ................................................... 65

4.11.4 Kapasitas pompa oli ........................................................... 66

4.11.5 Kapasitas motor .................................................................. 66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 67

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 67

5.2 Saran ............................................................................................... 70

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN – LAMPIRAN

CV

Lampiran Tabel

Gambar Desain

Naskah publikasi

Power Point

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel rumus momen lentur dan gaya geser ..................................... 19

Tabel 2.2 Tabel koefisien tegangan lentur plat penutup ................................. 22

Tabel 2.3 Tabel pemilihan elektroda ................................................................ 26

Tabel 2.4 Tabel spesifikasi elektroda ............................................................... 29

Tabel 4.1 Tabel perhitungan tekanan hidrostatis ............................................ 38

Tabel 4.2 Tabel rumus momen lentur dan gaya geser ..................................... 50

Tabel 4.3 Tabel perhitungan tebal minimum plat penutup ............................. 53

Tabel 4.4 Tabel koefisien lentur plat penutup .................................................. 54

Tabel 4.5 Tabel beban operasi ......................................................................... 64

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Konsep desain bonneted slide gate............................................... 5

Gambar 1.2 Konsep desain cover bonneted .................................................... 6

Gambar 1.3 Konsep desain pintu bonneted...................................................... 7

Gambar 2.1 Diagram gaya hidrostatis .............................................................. 13

Gambar 2.2 Horizontal girder I ........................................................................ 15

Gambar 2.3 Horizontal Girder 2-5 ................................................................... 16

Gambar 2.4 Vertikal girder .............................................................................. 20

Gambar 2.5 Proses pengelasan ......................................................................... 23

Gambar 2.6 Macam- macam sambungan las ................................................... 23

Gambar 4.1 Gaya hidrostatis pada pintu air ..................................................... 37

Gambar 4.2 Penataan balok utama horisontal .................................................. 39

Gambar 4.3 Potongan penampang balok profil I ............................................. 41

Gambar 4.4 Reaksi pembebanan pada balok ................................................... 42

Gambar 4.5 Potongan balok horisontal ............................................................ 43

Gambar 4.6 Gaya geser pada balok.................................................................. 45

Gambar 4.7 Balok vertikal ............................................................................... 47

Gambar 4.8 Penataan balok vertical................................................................. 48

Gambar 4.9 Balok profil T ............................................................................... 48

Gambar 4.10 Penataan balok vertical............................................................... 50

Gambar 4.11 Penataan plat penutup................................................................. 52

Gambar 4.12 Potongan cover pintu bonnet terbawah ...................................... 55

Gambar 4.13 Profil bahan untuk bonnet .......................................................... 48

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Charles. G. Salmon dan Jhon E. Jhonson. 1991. “ Struktur Baja “ : Erlangga,

Jakarta.

Frick, Ir. Heinz. 1979. “Mekanika Teknik-Statika dan Kegunaannya” :

Kanisius, Jogjakarta.

James, M,G Stephen, Thimosenko. 1987. “ Mekanika Bahan “ : Erlangga,

Jakarta.

Jensen dan Chenoweth. 1991. “ Kekuatan Bahan Terapan “ : Erlangga, Jakarta.

Nur, Yuwono. 1998. ” Hidrolika I ” : Hanindita, Jogjakarta.

Popov, E, P. 1983. “ Mekanika Teknik “ : Erlangga, Jakarta.

Soedibyo. 1993. “ Teknik Bendungan “ : Pradnya Paramitha, Jakarta.

Sonawan, Ir. Herry. 2003. “Mekanika Teknik – Latihan Menyelesaikan Soal-

Soal Disertai Penjelasan” : Alfabeta, Bandung.

Sularso. 1994. “ Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin “ : Pradnya

Paramitha, Jakarta.

Thimosenko, S. Woinowsky, Krieger. 1992. “ Teori Pelat dan Cengkang “ :

Erlangga, Jakarta.