pba gaga

SOAL

Data yang diperlukan sesuai dengan desain dan telah tersedia yaitu:

- Peta Topografi (cari peta DAS)

- Peta situasi sungai,skala 1:2000 dimana diketahui :* Lebar palung sungai 62.0 m (Normalisasi)* Elevasi dasar sungai rata-rata disekitar rencana bend + 39.0 m

- Peta daerah irigasi dimana dikletahui :* Luas daerah irigasi yang akan diairi 217.53 hektar* Elevasi lahan yang tertinggi yang akan diairi+ 60.0 m

- Debit banjir sungai rencana pada Q = 435 m³/det

- Debit desain intake = 2.20 m³/det

- Jenis mercu bendun = Type Bulat

- Kondisi geologis dan mekanika tanah * Jenis batuan dilokasi bendu = fine sand* Karakteristik fisik material tanah dilokasi bendung

» Sudut geser dalam (Φ) = 32» Spesific gravity (Gs) = 2.75» Void Ratio (e) = 32 %

- Perencanaan kantong lumpur* Selang waktu pembilasan = 3.0 minggu sekali* Diameter butiran partikel sediment = 0.075 mm

Perencanaan Bangunan Air

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANGTEKNIK SIPIL

A. PERENCANAAN HIDROLIS BENDUNG

1. Penentuan Elevasi Mercu Bendung Balanae

a. Perhitungan penentuan elevasi mercu bendung dengan memperhatikan faktor

ketinggian elevasi sawah tertinggi yang akan diairi.A. Elevasi sawah tertinggi = + 60.0 m b.Tinggi air di sawahyang diambil = 0.10 m c. Kehilangan tekanan dari sawah ke sal.tersier = 0.10 m d. Kehilangan tekanan dari sal.tersier ke sal.sekunder = 0.10 m e. Kehilangan tekanan dari sal.sekunder ke sal.induk = 0.10 m f. Kehilangan tekanan akibat bangunan ukur = 0.40 m g. Kehilangan tekanan dari sedimen trap ke intake = 0.25 m h. Kehilangan tekanan akibat kemiringan saluran induk ke sedimen trap = 0.15 m i. Kehilangan tekanan pada intake = 0.20 m j. Kehilangan tekanan akibat ekploitasi = 0.10 m +

Jadi, Elevasi mercu bendung rencana = 61.5 m

Gambar 1. Sketsa penentuan elevasi mercu bendung

b. Perhitungan penentuan elevasi mercu bendung dengan memperhatikan faktor tinggi tekanan yang diperlukan untuk pembilasan sedimen. Bendung ini direncanakan dilengkapi dengan penagkap sedimen dan bangunan pembilas lurus tipe undersluice. Penangkap sedimen direncanakan dengan ukuran seperti berikut:

• Panjang penangkap sedimen = 164.61 m• Panjang saluran pengantar ke penangkap sedimen = 20.00 m• Kemiringan permukaan dipenangkap sedimen = 0.128• Elevasi dasar penangkap sedimen dibagian hilir = + 39.00 m• Elevasi muka air dipenangkap sedimen bagian hilir = + 60.00 m• Elevasi permukaan air dikantong sedimen bagian udik

= + 60.00 m + ( 164.61 m x 0.128 )= + 81.00 m

• Elevasi permukaan air diudik sal.pengantar di hilir intake bendung= + 60.00 m + ( 164.61 m + 20.00 ) x 0.128= + 83.55 m

• Kehilangan tekanan pada intake = 0.20 m • Elevasi muka air diudik intake

= + 83.55 m + 0.20 m = + 83.75 m

• Kehilangan tekanan akibat ekploitasi = 0.10 m



jadi, ketinggian Elevasi Mercu Bendung

= + 83.75 m + 0.10 m = + 83.85 m = + 83.90 m

+ 61.40 m• Elevasi dasar sungai diudik bendung = + 39.00 m

Tinggi mercu = 61.50 - 39.00 = 22.50 m

= 22.50 m

Gambar 2. Pengaturan tinggi mercu bendung, p dari lantai udik

Karena tinggi mercu bendung (p), dianjurkan tidak lebih dari 4,00 m dan minimum 0,5 H.

Tinggi timbunan = 22.50 - 4.00 = 18.50 m

2. Lebar Bendung

* Perhitungan Tinggi Muka Air sebelum dibendung

Tinggi muka air banjir di hilir bendung dapat dihitung dengan sistem Trial dan Error dengan rumus :

V =1

x xn

Q = V x A

A = ( b + m x h ) x h

P = b + 2 x h x 1 +

R =AP

Maka, tinggi mercu bendung yang digunakan 4,00 m. Sehingga, elevasi lantai udik ditinggikan dari dasar sungai dengan melakukan penimbunan

R2/3 I1/2

m2



Pada penampang sungai lokasi bendung kemiringan sungai (i) = 0.010dengan mengambil nilai manning (n) = 0.04

Berdasarkan rumus diatas dapat diketahui besarnya debit untuk tiap ketinggian.Hasil perhitungan dapat diperlihatkan dalam tabel sebagai berikut :

Tabel 1. Analisa Perhitungan

NO mb A P

n IV Q

( m ) ( m ) ( m ) ( m/ dtk )

1 0.00 1 62 0 62.00 0.04 0.010 0.000 0.02 0.50 1 62 31.25 63.41 0.04 0.010 1.560 48.73 1.00 1 62 63.00 64.83 0.04 0.010 2.453 154.54 1.50 1 62 95.25 66.24 0.04 0.010 3.185 303.45 1.62 1 62 103.11 66.58 0.04 0.010 3.346 345.06 2.00 1 62 128.00 67.66 0.04 0.010 3.824 489.57 2.50 1 62 161.25 69.07 0.04 0.010 4.400 709.4

Sumber : Hasil Perhitungan

Grafik 1. Grafik lengkung debit sungai sebelum dibendung

Dari perhitungan di atas didapat = 1.62 m Elevasi pada dasar sungai = + 39.00 m

Elevasi muka air banjir di hilir bendung adalah:

= + 39.00 m + 1.62 m

= + 40.62 m

• Lebar sungai rata-rata = 62.0 m• Lebar maksimum bendung

= 1.20 x 62.00 m (KP-02 hal. 114)

= 74.40 m

h1

( m2 ) ( m3/dtk )

0 100 200 300 400 500 600 700 8000.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1

2

3

45

6

7

f(x) = − 3.03436927715468E-06 x² + 0.00543511552207897 x + 0.135700713738462R² = 0.98974265483307

GRAFIK LENGKUNG DEBIT SUNGAI SEBELUM DIBENDUNG

Debit ( Q ) m³/det

Ting

gi m

uka

air (

h) m



• Lebar pembilas + tebal pilar

1x Lebar Sungai =

1x 62.0 m

10 10 (KP-02 hal. 139)

= 6 m• Pembilas dibuat 2 buah dengan lebar masing-masing = 2.00 m Jadi lebar total

= 2 x 2.00 m = 4 m

• Pilar pembilas dibuat 2 buah dengan tebal masing-masing = 1.00 m Jadi lebar/tebal total

= 2 x 1.00 m= 2 m

Dengan demikian lebar pembilas + tebal pilar

= 4 m + 2 m= 6 m

Gambar 3. Profil melintang sungai

Gambar 4. Sketsa tinggi muka air banjir sebelum dibendung

- Menghitung kecepatan aliran (V) :

V =QA

A = B x a

A = 74.40 x 24.12



= 1794.58 m²

V =435

1794.58

= 0.242 m/det

- Menghitung tinggi energi hulu bendung (H1)

= +V²2g

= 1.62 m +0.242 0

2 x 9.81

= 1.624 m

- Lebar efektif bendung efektif dihitung dengan menggunakan rumus :

(KP-02 hal. 114)

Dimana:

Be = Lebar efektif mercu bendung, mB = Lebar mercu bendung yg sebenarnya = 74.40 mn = Jumlah pilar pembilas = 2 buahkp = koefisien kontraksi pilar = 0.01 (KP-02 hal. 115)ka = koefisien kontraksi pangkal bendung = 0.10 (KP-02 hal. 115)

= tinggi energi = 1.62 mP = tinggi mercu = 4.00

Jadi panjang mercu bendung efektif :

Be =

= 74.40 m - 6 - { 2 ( 2 x 0.01 + 0.1 ) 1.62 }

= 68.79 m ≈ 68.80 m

- Perhitungan koefisien debit (Cd) :

r = 0.6 x (KP-02 hal. 29)

= 0.6 x 1.62

= 0.97422

P=

4.00r 0.974

= 4.11

= 1.624r 0.974

H1 h1

Be = Bb – 2 ( n.kp + ka ) H1

H1

B - Lebar bersih Bendung - { 2 ( n . Kp + Ka ) H1 }

H1

H1

2



= 1.667

P = 4.00

1.62= 2.46

C0 = 1.29 ………… (KP-02 hal. 117)

Grafik 3. Koefisien C1, sebagai fungsi perbandingan P/H1

C1 = 0.990 ………… (KP-02 hal. 117)

H1

Grafik 2. Harga- harga koefisien C0, untuk bendung ambang bulat sebagai fungsi perbandingan H1/r



C2 = - ………… (KP-02 hal. 118)

Q = (KP-02 hal. 119)

= 1.28 x2

x (2

x 9.81 x 68.80 x 1.62###

3 3

= 310 m³/det

Untuk hasil selanjutnya dapat dilihat pada tabel :Tabel 2. Analisa PerhitunganNo a A V r P/r Cd Q

1 0.0 39.00 2902 0.15 0 0.00069 32736 1.6667 3492 1.3 1.000 0.993 1.281 68.4 0.0

2 0.5 39.50 2939 0.15 0.50 0.30067 74.8 1.6667 8.0 1.3 1.000 0.993 1.281 67.5 52.3

3 1.0 40.00 2976 0.15 1.00 0.60065 37.5 1.6667 4.0 1.3 0.998 0.993 1.278 66.5 145.2

4 1.5 40.50 3013 0.14 1.50 0.90064 25.0 1.6667 2.7 1.3 0.998 0.993 1.278 65.6 262.9

5 1.85 40.85 3039 0.14 1.85 1.1 20.3 1.6667 2.2 1.3 0.998 0.993 1.278 64.9 356.0

6 2.0 41.00 3050 0.14 2.0 1.20062 18.7 1.6667 2.0 1.3 0.997 0.993 1.277 64.6 398.4

7 2.5 41.50 3088 0.14 2.50 1.50061 15.0 1.6667 1.6 1.3 0.990 0.993 1.268 63.7 545


Grafik 5. Grafik lengkung debit sungai sesudah dibendung

Dari hasil perhitungan didapat :

= 1.50 m

= 1.50 m

r = 0.6 x

= 0.6 x 1.50= 0.90 ≈ 0.90 m

Sehingga :

Be == 74.4 m - 6 - { 2 ( 2 x 0.01 + 0.1 ) 1.50 }= 68.8 m ≈ 69 m

Cd . 2/3 . ( 2/3 . g )1/2 . Be . H11,5

)1/2

h1 H1 H1/r P/H1 C0 C1 C2 Beff

h1

H1

H1

B - Lebar bersih Bendung - 2 ( n . Kp + Ka ) H1

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

f(x) = − 3.67461725660794E-06 x² + 0.00635453789863419 x + 0.092707415304345R² = 0.994783315159596

GRAFIK LENGKUNG DEBIT SUNGAI SESUDAH DIBENDUNG

Debit ( Q ) m³/det

Tin

ggi

mu

ka

air

(h)

m

1,4



Gambar 6. Sketsa Lebar Mercu setelah di bendung

3. Tipe Mercu BendungSungai ini membawa pasir halus ( Fine Sand ) yang sulit terangkut melewati bendung.

Untuk mengatasi hal ini maka sebaiknya dipilih mercu bendung type bulat dan bidang tubuh bendung bagian hilir permukaannya bentuk miring dengan perbandingan 1:1.

4. Penentuan Elevasi Dekzert

* Pada saat kondisi banjir Q50

Vo =( ) Be

=435

( 1.85 ) 69.0 m

= 3.41 m/dtk

=Vo 22 g

=3.41

2 x 9,81

= 0.593 m

Elevasi Dekzert : 61.50 + 0.75 + 0.593 = + 62.84 mUntuk lebih amannya elevasi Dekzert ditambahkan dengan tinggi jagaan sehingga menjadi = + 63.34 m

5. Kolam Olak

Untuk menentukan tipe kolam yang digunakan maka tergantung pada sedimen disungai tersebut dan nilai Froud Number nya (Fr)

Q50

h1

Hf



Debit desain persatuan lebar :

q =Q

=435

68.80

= 6.32

Tinggi air kritis di atas bendung :

=3 ………(KP-02 pdf hal. 103)

g

=3 6.32 2

9.81

= 1.597 m

Tinggi energi pada hulu bendung (H)

H= P +

= 22.50 + 1.85

= 24.35 m

Tinggi energi pada hilir bendung (H2)

H2 = +2g

= 1.62 + 3.410 22 x 9.81

= 2.21 m

ΔH = H -

= 24.350 - 2.213

= 22.14 m

ΔH=

22.14 m hc 1.60 m

= 13.86 m dari grafik USBR didapat:

T min= 1.70 x

ΔH 0.330 (KP-02 pdf hal. 105)hc hc

= 1.70 x22.14 m 0.330

1.60 m

Beff

m3/dtk/m

hcq2

H1

h2V0²

H2

Tinggi air minimum dihilir (Tmin)



= 4.05

T min = 4.05 x hc

= 4.05 x 1.60 m

= 6.47 m

Untuk amannya ditambahkan 20% sehingga menjadi = 7.76 m ≈ 7.8 m

Nilai Froud Number (Fr)

V1 = 2 g x (1

H1 + Z )………(KP-02 pdf hal. 98)

2

Dimana

= Kecepatan awal loncatan ( m/dtk )

= Tinggi energi di atas ambang (m)Z = Tinggi jatuh ( m)g = percepatan gravitasi, ( m/dtk )

Perhitungan :

V1 = 2 g x (1

H1 + Z )2

Elevasi muka air minimum= 61.50 - 7.80= + 53.70 m

Elevasi olak = 53.70 - 7.80= + 45.9 m

Z = 63.35 - 45.9= 17.45 m

= 2 x 9.81 (1

x 1.50 x 17.45 m )2

= 16.02 m/dtk

yu =q

=6.323

= 0.39458 ≈ 0.40 m16.024

Fr =x yu

=16.02 m/dtk

9.81 x 0.4

= 8.09 ( Kolam olak USBR III Fr > 4,5 )

V1

H1

V1

V1

V1

√g



=1

x 1 + 8 x Fr2

- 1 (KP-02 pdf hal. 98)yu 2

Dimana

= Kedalaman air di atas ambang ujung ( m)

yu = Kedalaman air di awal loncat air ( m)Fr = Bilangan Froude

Perhitungan :

=1

x 1 + 8 x Fr2

- 1yu 2

=1

x 1 + 8 x 8.0892

- 12

= yu x1

x 1 + 8 x 8.092

- 12

= 0.40 x1

x 1 + 8 x 8.092

- 12

= 3.58024 m

n =yu ( 18 + Fr ) (KP-02 pdf hal. 100)

18

=0.40 ( 18 + 8.09 )

18

= 0.58 m

y2

y2

y2

y2



L = 2.7 x (KP-02 pdf hal. 100)

= 2.7 x 3.58 m

= 9.67 m ≈ 9.70 m

Jarak antara blok halang dan blok muka

L' = 0.82 x (KP-02 hal. 100)

= 0.82 x 3.58 m

= 2.94 m ≈ 2.90 m

Tinggi blok halang (n3)

n3 =yu ( 4 + Fr ) (KP-02 hal. 100)

6

=0.40 ( 4 + 8.09 )

6

= 0.81 m ≈ 0.80 m

Tebal blok halang

= 0.2 x n3 (KP-02 hal. 100)

= 0.2 x 0.80 m = 0.16 m

6. Intake Bendung

a. Bentuk Intake

Direncanakan bangunan undersluice sama tinggi dengan lantai udik bendungTinggi lubang undersluice = 1.00 mTebal Plat undersluise = 0.25 mElevasi udik bendung = + 39.00 m +Elevasi plat atas undersluice = + 40.25 mElevasi lantai intake = + 40.25 m direncanakan

b. Dimensi Lubang Intake

Rumus pengaliran :

Q = μ x b x a 2 g z (KP-02 hal. 138)

Dimana :Q = Debit Intake = 2.20 m³/detμ = Koefisien Debit 0,80 = 0.80 (KP-02 pdf hal. 141)b = Lebar Bukaan, m = 1.00 ma = Tinggi Bukaan = 1.00 mg = Percepatan Gravitasi ( 9,81 ) = 9.81 m²/detz = Kehilangan Tinggi Energi pada Bukaan = 0.25 m

y2

y2



Sehingga:

2.20 = 0.8 x b x 1.00 x 2 x 9.81 x 0.25

b =2.2

0.8 x 1.00 x 2 x 9.81 x 0.25

= 1.24 m ≈ 1.20 m

c. Pemeriksaan Diameter Sedimen yang masuk ke Intake

Rumus yang digunakan untuk memperkirakan diameter partikel yang akanmasuk ke intake,yaitu:

v = 0.396 x ( ( Qs x 1 ) x d

Dimana :v = kecepatan aliran, m/det Qs = berat jenis partikel = 2.75d = diameter partikel = 0.075 mm

Kecepatan aliran yang mendekat ke intake dihitung dengan rumus :

Q = A x v = m³/detik

v =Q

= m/detikA

Dimana :Q = Debit Intake = 2.20 m³/detA = Luas Penampang Basah , m²v = Kecepatan Aliran ,m/det

Perhitungan :

v =Q A = 1.20 x 1.00 = 1.20 m²A

=2.20

= 1.83 m/det1.20

Diameter partikel yang akan masuk ke intake diperkirakan 0.078 mm

8. Perhitungan Kantong Sedimen

- Ukuran partikel sedimen diketahui sebesar (D) = 0.075 mm

- Volume kantong sedimen (V)Sedimen yang terangkat dan masuk melebihi intake antara antara 0.1 /00 s/d 0.5 /00⁰ ⁰ dari debit air yang masuk (KP-02 hal. 138)

Dik =Q = 2.20

T = Periode pembilasan 3 minggu sekali= 21 x ( 24 x 3600 )

)0,5



= 1814400 detik

Penyelesaian :V = 0.0005 Q x T

= 0.0005 x 2.2 x 1814400 detik

= 1996

- Estimasi awal panjang kantong sedimen (L)

LB =Qw

Dimana :w = kecepatan endapan sedimen = 0.0040 m/dtk

(dari grafik hubungan antara diameter saringan dankecepatan endap untuk air tenang) (KP-02 hal. 164)

B = Lebar kantong sedimenQ = 2.20 m³/detik

LB =2.20

0.0040 m/dtk

= 550.00 m

L> 8

L= 8

B B

L x B = 550.00m 8B 2 = 550.00m = 68.75

8 B x B = 550.00m = 550.00m

8

B = 8.29 m ≈ 8.30 m B < 8.30 m

L = 8 B

= 8 ( 8.30 m )

= 66.4 m L > 66.4 m

m3

B2



- Penentuan kemiringan hidrolis In (saat eksploitasi normal,kantong sedimen dianggap penuh)

Untuk mencegah tumbuhnya vegetasi dan agar partikel-partikel yang besar tidak lebih

langsung mengendap dihilir bangunan pengambilan diasumsikan Vn = 0.40 m/dtk(KP 02 HAL 166)

An =Q

Vn

=2.200.40

= ###m²

Dengan B = 8.3 m maka hn :

hn =AnB

=5.58.3

= 0.7 m

Keliling basah (Pn) :

Pn = B + 2 x hn

= 8.3 + 2 x 0.7

= 9.63 m

Jari-jari hidrolis (Rn) :

Rn =AnPn

=5.509.63

= 0.6 m

Kemiringan normal In :

In =( Rn x K

=0.40 m 2 K = 40 Nilai kekasaran strickler

( 0.6 x 40

= 0.000211

- Penentuan kemiringan dasar kantong sedimen Is ( saat pembilas,kantong lumpur kosong)Sedimen yang mengendap dikantong lumpur berupa pasir kasar,maka diasumsikan

Vn2

2/3 )2

2/3 )2



kecepatan aliran untuk pembilasan (Vs) = 1.50 m/dtk ….(KP-02 hal. 166)

- Debit pembilasan

Qs = 1.20 x Q

= 1.20 x 2.2

= 2.640 m³/det

As =QsVs

=2.640

= 1.8 m²1.50

Dengan B = 8.3 m maka hs:

hs= As

=1.76

= 0.2 m B 8.3

Keliling basah (Ps) :

Ps = B + 2 x hs

= 8 + 2 x 0.2

= 8.724 m

Jari-jari hidrolis (Rs) :

Rs =As

=1.76

= 0.20 m Ps 8.72

Kemiringan normal Is :

Is =( x K

=1.50 m/dtk K = 40 Nilai kekasaran strickler

( 0.20 x 40

= 0.01189

Agar pembilasan dapat dilakukan dengan baik,kecepatan aliran harus agar tetap dijaga subkritis atau Fr < 1.

Fr =Vs

g x ks

=1.50 m/dtk

9.81 x 40

= 0.08

Panjang kantong sedimen ( L )

Vs2

Rs2/3 )2

2/3 )2



Volume kantong sedimen yang diperlukan adalah 1996

Panjang kantong sedimen yang dibutuhkan dihitung dengan persamaan :

V = 0.50 x B x L + 0.5 x (Is-In) x L² x B

1996 = 0.5 x ### x L + 0.5 x ( 0.01189 - 0.000211 ) x L² x 8.3

1996 = 4.15 x L + 0.0484483 x L²

0.0484483 x L² + 4.15 x L - 1995.8 = 0

Dengan rumus ABC, didapatkan :

= - 4.15 ( 4 2 - 4 x 0.0484483 x - 1995.8

2 x 0.0484483

=- 4 20.100

0.09690

=15.950

=-24.250

0.09690 0.09690

= 164.61 = -250.26

9. Perhitungan Panjang Lantai Udik

Rumus yang digunakan berdasarkan teori Lane's :

C = +13

HDimana: `

C = Angka rembesan lane Lv = panjang total vetikal rayapan (m)

= panjang total hoizontal rayapan (m)ΔH = kehilngan tekanan

Tabel 3. Nilai minimum angka rembesan lane ( C ) Jenis material dibawah bendung Angka rembesan lane ( C )

Pasir sangat halus atau lanau 8.5Pasir halus 7.0Pasir sedang 6.0Pasir kasar 5.0Kerikil halus 4.0Kerikil sedang 3.5

m3

L1,2

)1/2

L 1, 2

L 1 L 2

Lv LH

LH

a

acbb

2

45,02



Kerikil kasar termasuk berangkal 3.0Bongkah dengan sedikit berangkal dan kerikil 2.5Lempung lunak 3.0Lempung sedang 2.0Lempung Keras 1.8Lempung sangat keras 1.6

Sumber KP 02 hal 157

Perhitungan :Jadi panjang lantai minimum Lm

Lm = C x ∆H

= 7.0 x 22.14

= 154.96 ≈ 155.0 m

Faktor keamanan (SF) = 2 ,sehingga panjang lantai udik adalah :

Lb = 155.0 x 2

= 310.0 m

Tabel 4. Panjang Creep Line Bendung Balanae

No BagianPanjang (L)

∆H =L

Horizontal (Lh) Vertikal (Lv) C1 a-b - 2.50 0.362 b-c 0.60 - 0.093 c-d 0.20 2.00 0.294 d-e 2.50 - 0.365 e-f - 1.00 0.146 f-g 0.40 - 0.067 g-h - 1.00 0.148 h-i 2.00 - 0.299 i-j - 1.00 0.1410 j-k 0.40 - 0.0611 k-l - 1.00 0.1412 l-m 2.00 - 0.2913 m-n - 1.00 0.1414 n-o 0.40 - 0.0615 o-p - 1.00 0.1416 p-q 2.00 - 0.2917 q-r - 1.00 0.1418 r-s 0.40 - 0.0619 s-t - 1.00 0.1420 t-u 2.00 - 0.2921 u-v - 1.00 0.1422 v-w 0.40 - 0.0623 w-x - 1.00 0.1424 x-y 2.00 - 0.2925 y-z - 2.00 0.2926 z-aa 0.40 - 0.0627 aa-ab - 2.00 0.2928 ab-ac 2.00 - 0.2929 ac-ad - 2.00 0.2930 ad-ae 0.40 - 0.0631 ae-af - 2.00 0.2932 af-ag 2.00 - 0.2933 ag-ah - 2.00 0.29



34 ah-ai 0.40 - 0.0635 ai-aj - 2.00 0.2936 aj-ak 2.50 0.25 0.0437 ak-al - 1.75 0.2538 al-am 1.00 - 0.1439 am-an 0.20 0.50 0.0740 an-ao 1.00 - 0.1441 ao-ap - 1.00 0.1442 ap-aq 1.50 - 0.2143 aq-ar - 1.00 0.1444 ar-as 1.50 - 0.2145 as-at - 1.00 0.1446 at-au 1.40 - 0.2047 au-av 3.20 1.10 0.1648 av-aw 1.00 0.70 0.1049 aw-ax 0.60 - 0.0950 ax-ay - 2.60 0.37

Jumlah 34.40 36.40 8.73Sumber : Hasil Perhitungan

Lp = Lv +1

x Lh3

= 36.40 +1

x 34.43

= 47.87 m

Jadi : Lb yang dibutuhkan = 310.00 m

Lp hasil perhitungan = 47.87 m

Lp = 47.87 > Lb = 310.00………………… OK

10. Penentuan Dimensi Tembok Pangkal dan Tembok Sayap

a. Tembok Pangkal

- Ujung tembok pangkal bendung tegak kearah hilir ditempatkan ditengah-tengahpanjang lantai lantai peredam energi. Dalam desain ini,panjang dari mercu bendung sampai dengan ujung ambang akhir yaitu 27.15 m Jadi ujung tembok pangkal bendung tegak kearah hilir panjangnya 13.57 m

- Panjang pangkal tembok bendung tegak bagian udik dihitung dari mercu bendung,dambil sama dengan panjang lantai peredam energi yaitu 0.80 m

- Elevasi dekzert tembok pangkal dihulu mercu :Elevasi mercu bendung + h1 + jagaan

= + 61.50 m + 1.5 m + 1.5= + 64.50 m

- Elevasi dekzert tembok pangkal hilir mercu :Elevasi dasar sungai + y2 + jagaan

= + 39.0 m + 3.58 + 1.5= + 44.08 m



b. Tembok sayap

- Panjang tembok sayap hilir :

Lsi = 1.5 x Ls

Lsi = 1.5 x 0.80 m = 1.2 m

- Elevasi dekzert tembok sayap hilir = + 44.08 m

11. Perhitungan Ukuran Pintu Kayu dan Stang Pintu

a). Ukuran tebal pintu

Lebar pintu = 2.0 m (L)

Lebar teoritis = 2.25 m (Lt)

Tinggi pintu = 3.60 m

Tinggi satu blok diambil = 0.20cm

Muka air banjir = + 63.00 m

Gaya tekanan air dihitung dengan rumus:

= x h Bendung Tetap hal. 85

Gaya tekanan lumpur dihitung dengan rumus :

=1

x (1 - sin θ

)2 1 + sin θ

dimana:

γs = berat jenis lumpurh = tinggi lumpur = 1.00 mθ = sudut geser lumpur = 32 ̊̊]]

Tekanan air dan lumpur:

- dibagian b

= x +1

x (1 - sin θ

)

P1 γw

P2 γs h2

P1 γw h1 γs h12

P2

P1

M. A. B

3.60

t =



= x +2

x (1 + sin θ

)

= 1 x ( 5.1 - 0.20 ) +1

x 2.75 x ( 1.00 - 0.20 )2

= 4.90 + 1.1

= 6.00 t/m

- dibagian a

= x +1

x (1 - sin θ

)2 1 + sin θ

= 1 x 5.10 +1

x 2.75 x 12

x1

2 3

= 5.10 + 0.45375

= 5.55 t/m

Jadi tekanan

P = (+

) x t2

= (6.00 + 5.55

) x 0.202

= 1.16 t/m

Momen maximum pada pintu :

M max =1

x P x l8

=1

x 1.16 x 2.258

= 0.731136 t/m

= 73113.57 kgm

Digunakan kayu jati ζd = 80 kg/cm²

W perlu =Mζd

=73114

80

P1 γw h1 γs h12

P2 γw h1 γs h12

P1 P2

2

2

0.20P2

P1b

a



= 913.919677734

W =1

x t x6

913.91968 =1

x 0.20 x6

b =6 x W

t

b =6 x 913.9196777

20

= 16.56cm

Ukuran pintu direncanakan ;

lebar = 16.6 cmtinggi = 20.0 cm

Kontrol tegangan :

ζ =MW

=73114

1x 20 x 16.6

6

= 80 kg/cm

b). Ukuran Stang Pintu

Pintu bilas direncanakan dengan ukuran seperti dibawah :

Lebar pintu = 2.00 m

Lebar antara anslag tembaga = 2.25 m

Tinggi angkat = 1.00 m

Koefisien Geser = 0.40

Tekanan:

Tekanan air pada P1 = 1.5 x 1000 = 1500 kg/m²

Tekanan air pada P3 = 6.00 x 1000 = 6000 kg/m²

Tekanan air = P1 +2

=1500 + 6000

2

= 3750.0 kg/m²

Jumlah tekanan pada pintu:

b2

b2

………….OK

P3

2



2.25 x 1.5 x 3.750 = 13 ton

Kekuatan tarik = Jumlah tekanan pada pintu x Koef.Geser + berat sendiri pintu

Berat sendiri kayu = 3.60 x 2 x 0.20 x 0.16

= 0.26 ton

Berat sendiri besi = 0.70 ton

Kekuatan tarik = 13 x 0.4 + ( 0.26 + 0.70 )

= 6.02 ton

Untuk 1 stang =6.02

2

= 3.01 ton ≈ 3.00 ton

Kekuatan tekan = Jumlah tekanan pada pintu x Koef.Geser - berat sendiri pintu

= 12.66 x 0.40 - ( 0.26 + 0.7 )

= 4.10 ton

Untuk 1 stang =4.10

2

= 2.052 ton ≈ 2.10 ton

Perhitungan pada tarik :

P =1

x µ x d² x 6 (kg/mm)4

3000 =1

x 3.14 x d² x 64

d² =3000

1x 3.14 x 6

4

d = 636.942675

d = 25.24 ≈ 25.20 mm

Perhitungan pada tekan:

Angka keamanan 5 x

5 x P = µ² x E x I ............... i besi = 1 x µ x d 4L² 64

5 x 3000 =µ³ x d x E

………. E besi = 2 x 1064 x L²

5 x 3000 =31 x d x 2 x 10

………. L = 580 cm

46

3 6

2



5 x 3000 =64 x 580

………. L = 580 cm

=5 x 3000 x 64 x 580

= 5208.7731 x 2 x 1000000

d = 8.5cm ≈ 9cm

Jadi ukuran stang pintu dengan diameter (d) = 9cm

12. Tebal lantai olak

dx > SPx - Wx

γ

dimana :dx = tebal lantai pada titik x,mPx = gaya angkat pada titik x,mWx = kedalaman air pada titik x,m

γ = berat jenis beton ( 2,4 ton/m³)S = faktor keamanan 1,5 ( pada kondisi normal )

Penyelesaian :Hx = elevasi mercu - ( elevasi dasar olakan - dx )

= + 61.50 m - ( + 45.90 m - 3.1 )

= 18.70

ΔH = elevasi mercu - elevasi dasar olakan

= + 61.50 m - + 45.90 m

= 15.60

Lx = 27.5 m

L = 70.80

Px = Hx - ( (Lx

) ) x ΔH )L

= 18.70 - ( (27.5 m

) ) 15.60 )70.80

= 18.70 - ( ( 6.059322034 ) ) = 12.64

dx > 1.5 x12.64 - 0.00

2.2

3.1 > 8.61864407 ……………. OK

d4

2



untuk bendung ambang bulat sebagai fungsi perbandingan H1/r



0 134.2941441 154.1592051 257.8889061 400.000003

2 585.5615423 784.309048

Grafik 5. Grafik lengkung debit sungai sesudah dibendung



13. Stabilitas Tubuh Bendung

a. Perhitungan Akibat berat sendiri bangunan

Rumus Dasar

G = V x γ

Dimana :G = gaya akibat berat sendiri ( ton )

V =

γ =

Gambar 10. Berat Snediri Tubuh Bendung

• Besarnya gaya berat sendiri segmen G1

V = panjang x tinggi x 1 meter lebar sungai

= 23 x 0.50 x 1

= 11.5

G1 = V x γ

= 11.5 x 2.4

= 27.60 ton

Untuk tahananan ( MT ) = G1 x Lengan Momen

= 27.60 ton x 18.10 m

= 499.56 tm

Volume tubuh bendung ( m3 )

Berat jenis beton 2,2 ( ton / m3 )

m3



Tabel 5. Dari design diperoleh gaya akibat berat sendiri ( MT ) adalah sebagai berikut :

Berat Jenis Beton = 2.4

No Segmen Gaya Berat Sendiri ( ton ) Arah Lengan (m)Momen Tahanan

(MT)(ton.meter)

1 G1 23.0 x 0.50 x 2.4 = 27.60 -18.10 -499.56

2 G2 2.00 x 0.60 x 2.4 = 2.88 -29.30 -84.38

3 G3 2.00 x 0.2 x 0.5 x 2.4 = 0.48 -28.93 -13.89

4 G4 1.00 x 0.4 x 2.4 = 0.96 -25.90 -24.86

5 G5 1.00 x 0.4 x 2.4 = 0.96 -23.50 -22.56

6 G6 1.00 x 0.4 x 2.4 = 0.96 -21.50 -20.64

7 G7 1.00 x 0.4 x 2.4 = 0.96 -18.90 -18.14

8 G8 1.00 x 0.4 x 2.4 = 0.96 -16.50 -15.84

9 G9 2.00 x 0.4 x 2.4 = 1.92 -14.10 -27.07

10 G10 2.00 x 0.4 x 2.4 = 1.92 -11.70 -22.46

11 G11 2.00 x 0.4 x 2.4 = 1.92 -9.30 -17.86

12 G12 0.50 x 2.50 x 0.25 x 2.4 = 0.75 -7.43 -5.57

13 G13 5.40 x 1.43 x 2.4 = 18.53 -5.31 -98.39

14 G14 1.53 x 2.4 = 3.672 -5.67 -20.80

15 G15 0.90 x 0.64 x 0.5 x 2.4 = 0.69 -4.90 -3.39

16 G16 0.64 x 0.58 x 0.50 x 2.4 = 0.45 -4.41 -1.96

17 G17 0.50 x 1.00 x 2.4 = 1.20 -5.91 -7.09

18 G18 0.50 x 0.20 x 0.5 x 2.4 = 0.12 -5.63 -0.68

19 G19 4.02 x 4.4 x 0.5 x 2.4 = 8.84 -2.68 -23.70

20 G20 1.00 x 1.118 x 2.4 = 2.68 -3.65 -9.80

21 G21 2.00 x 1.50 x 2.4 = 7.20 -2.15 -15.48

22 G22 3.00 x 1.40 x 2.4 = 10.08 -0.70 -7.06

23 G23 3.20 x 1.14 x 0.5 x 2.4 = 4.38 1.07 4.66

24 G24 1.90 x 4.80 x 2.4 = 21.89 2.40 52.53

25 G25 1.00 x 0.70 x 0.5 x 2.4 = 0.84 3.86 3.24

26 G26 0.70 x 0.60 x 2.40 = 1.01 4.50 4.54

= 123.85 ∑T = -896.22∑V




b. Akibat gaya gempa

Perhitungan gaya gempa dapat di hitung dengan menggunakan rumus berikut :

K = f x G Di buku Bendung

Dimana :K = gaya gempa komponen horizontal G = gaya akibat berat sendiri ( ton )f = koefisien gempa

Di buku Bendung

f =Adg Ad = n ( AC x z )

Dimana :ad =

n,m = koefisien jenis tanah AC = percepatan kejut dasar ( cm/det² )

g =z = Koefisien zonaf = koefisien gempa

Tabel 8. Koefisien Jenis Tanah

Tabel 9. Periode ulang dan percepatan dasar gempa ( AC )

Jika tanah yang terdapat di lokasi merupakan jenis tanah batuan find sand maka kategorikan jenis tanah aluvium maka koefisien gempa :

n = 1.56m = 0.89z = 0.56

AC = 113

f =adg

ad = n ( AC x z )

ad = 1.56 x ( 113 x 0.56 )0.89

= 62.55 cm/dt²

f =62.55

= 0.064

Percepatan gempa rencana ( cm/det² )

Percepatan gravitasi ( 9,81 m/det2 = 981 cm/det2 )

cm/det2

m



f =981

= 0.064

Gambar 13. Gaya Akibat Gempa pada tubuh bendung

• Untuk segmen K1

Diketahui =

G1 = 27.60 tonf = 0.064

MakaK1 = G1 x f

= 27.60 ton x 0.064

= 1.76 ton ( )

Untuk tahananan ( MT ) = K1 x Lengan Momen

= 1.76 ton x 3.75 m

= 6.60 tm

Tabel 10. Hasil perhitungan adalah sebagai berikut

Koefisien Gempa = 0.064

No Segmen Gaya yang bekerja ArahMomen Guling

(MG)(ton.meter)

1 K1 27.60 x 0.064 = 1.76 4.75 8.36

2 K2 2.88 x 0.064 = 0.18 3.50 0.64

3 K3 0.48 x 0.064 = 0.03 3.83 0.12

4 K4 0.96 x 0.064 = 0.06 4.00 0.24

5 K5 0.96 x 0.064 = 0.06 4.00 0.24

Lengan (m)



6 K6 0.96 x 0.064 = 0.06 4.00 0.24

7 K7 0.96 x 0.064 = 0.06 4.00 0.24

8 K8 0.96 x 0.064 = 0.06 4.00 0.24

9 K9 1.92 x 0.064 = 0.12 3.50 0.43

10 K10 1.92 x 0.064 = 0.12 3.50 0.43

11 K11 1.92 x 0.064 = 0.12 3.50 0.43

12 K12 0.75 x 0.064 = 0.05 4.417 0.21

13 K13 18.53 x 0.064 = 1.18 5.20 6.15

14 K14 3.67 x 0.064 = 0.23 7.90 1.85

15 K15 0.69 x 0.064 = 0.04 7.61 0.34

16 K16 0.45 x 0.064 = 0.03 7.61 0.22

17 K17 1.20 x 0.064 = 0.08 2.75 0.21

18 K18 0.12 x 0.064 = 0.01 2.83 0.02

19 K19 8.84 x 0.064 = 0.56 4.47 2.52

20 K20 2.68 x 0.064 = 0.17 2.50 0.43

21 K21 7.20 x 0.064 = 0.46 2.00 0.92

22 K22 10.08 x 0.064 = 0.64 1.50 0.96

23 K23 4.38 x 0.064 = 0.28 0.37 0.10

24 K24 21.89 x 0.064 = 1.40 2.05 2.86

25 K25 0.84 x 0.064 = 0.05 0.87 0.05

26 K26 1.01 x 0.064 = 0.06 0.75 0.05

∑H = 7.90 ∑G = 28.51

c. Gaya akibat tekanan lumpur

Rumus Dasar :

= A x x (1 - sin θ

)1 + sin θ

Diketahuiγs = berat volume lumpur = 1.6 ton/m³P = dalamnya lumpur = 22.50 mθ = sudut geser dalam = 32 ˚

Ws1 γs



Gambar 16. Gaya Akibat Lumpur

Penyelesaian

= (1

x 1.10 x 1.10 ) x 1.6 x (1 - sin 32

)2 1 + sin 32

= 0.323 ton

= (1

x 2.40 x 2.40 ) x 1.62

= 4.608 ton

Tabel 13. Hasil perhitungan Gaya Tekan Lumpur

NoGaya ( ton )

ArahMomen ( tm )

H V Tahan Guling

1. - 0.323 ton 6.23 2.01 -

2. 4.608 ton - -7.40 - -34.099

∑ 4.608 ton 0.323 ton 2.01 -34.099

d. Gaya Hidrostatis Akibat Tekanan Air

Dalam perhitungan gaya hidrostatis di tinjau pada keadaan

1. Kondisi air normal2. Kondisi air banjir

Rumus Dasar W = A x γ air

Ws1

Ws2

Lengan ( m )



Dimana :G = Besar gaya hidrostatis ( ton )

A =

γ air =

Gambar 17. Gaya Hidrostatik

W1 = (1

x 1.10 x 1.10 ) x 1.02

= 0.605 ton

W2 = (1

x 2.40 x 2.40 ) x 1.02

= 2.88 ton

Tabel 14. Hasil perhitungan Hidrostatik m.a Normal

NoGaya ( ton )

ArahMomen ( tm )

H V Tahan Guling

1. - 0.605 ton 6.234 3.77 -

2. 2.88 ton - -7.40 - -21.312

∑ 2.880 ton 0.605 ton 3.77 -21.312

Luas ( m3 )

Berat jenis air 1 ( ton / m3 )

Lengan ( m )



Gambar 18. Gaya Hidrostatik pada kondisi Air Banjir

Dengan cara yang sama diperoleh hasil perhitungan pada saat kondisi air banjirSebagai berikut :

Tabel 15. Hasil perhitungan Hidrostatis m.a Banjir

NOGaya ( ton )

ArahLengan ( m ) Momen ( tm )

H V x y Tahan Guling

W1 6.125 -6.17 -37.771

W2 6.370 -6.75 -42.998

W3 1.001 -5.87 -5.873

W4 0.51 -5.50 -2.793

W5 6.30 -2.30 -14.495

W6 15.98 -1.53 -24.505

W7 11.52 1.60 18.432

0 24.02 23.79 -47.666 -62.336

e. Gaya Hidrolis Akibat Tekanan Air ( Uplift Pressure )

Rumus Dasar :

Ux = Hx -lx

x ∆H∑ l

Dimana

Ux =

Hx = Tinggi titik x terhadap air muka ( m )lx = Jarak sepanjang bidang kontak dari hulu sampai x∑ l = Panjang total bidang kontak bendung dengan tanah ( m )

= Beda tinggi energi ( m )

1. Gaya Hidrolis Akibat Tekanan Air di Tubuh Bendung ( Uplift Pressure )

Gaya angkat pada titik x ( ton / m2 )

∆HHx



Gambar 19. Gaya Hidrolis Akibat Tekanan Air di Tubuh Bendung ( Uplift Pressure )

Diketahui :

∑ l = 15.67

Tabel 17. Gaya uplift presure pada setiap titik tubuh bendung

No Titik Tinggi Hx ( m ) Lx ( m ) Lx

X ∆H ∑ l∑ l

1 3.5 0 0 3.5a 6 2.50 0.957 5.04b 6 3.50 1.340 4.66c 5.5 4.04 1.418 4.08d 5.5 5.04 1.769 3.73e 6.5 6.04 2.505 3.99f 6.5 7.54 3.128 3.37g 7.5 8.54 4.087 3.41h 7.5 10.04 4.805 2.69i 8.5 11.04 5.989 2.510 8.5 12.44 6.748 1.75j 5.27 15.67 5.270 0.00

Tabel 17.Gaya dan momen Uplift Horizintal pada tubuh bendung

No Besar Gaya ( ton )

1 3.5 x 2.5 = 8.75 3.75 32.81 -

2 ( 5.04 - 3.5 ) 2.5 x 0.5 = 1.93 3.33 6.43 -

3 4.66 x 0.5 = 2.33 2.75 - 6.41

4 ( 4.66 - 4.08 ) 0.5 x 0.5 = 0.14 2.17 - 0.31

5 3.73 x 1 = 3.73 2.50 9.33 -

6 ( 3.99 - 3.73 ) 1 x 0.5 = 0.13 2.67 0.35 -

7 3.37 x 1 = 3.37 1.50 5.06 -

8 ( 3.41 - 3.37 ) 1 x 0.5 = 0.02 1.33 - 0.03

9 2.69 x 1 = 2.69 0.50 1.35 -

10 ( 2.69 - 2.51 ) 1 x 0.5 = 0.09 0.67 0.06 -

11 1.75 x 3.23 = 5.66 1.50 - 8.49

12 ( 1.75 - 0.00 ) 3.23 x 0.5 = 2.83 1.00 - 2.83

∑ H = 31.68 55.39 18.07

Tabel 18.Gaya dan momen Uplift Vertikal pada tubuh bendung


1 ( 5.04 - 4.66 ) 1 x 0.5 = 0.19 6.07 1.16 -

2 4.66 x 1 = 4.66 5.90 27.49 -

3 ( 4.08 - 3.73 ) 1 x 0.5 = 0.18 5.07 0.89 -

4 3.73 x 1 = 3.73 4.90 18.28 -

5 ( 3.99 - 3.37 ) 1.5 x 0.5 = 0.47 3.90 1.82 -

6 3.37 x 1.5 = 5.06 3.65 18.46 -

7 ( 3.41 - 2.69 ) 1.5 x 0.5 = 0.54 2.40 1.29 -

Uplift Horizontal

Jarak ke titik berat ke titik

nol

Momen Guling

Momen Tahan

UH1

UH2

UH3

UH4

UH5

UH6

UH7

UH8

UH9

UH10

UH11

UH12

Uplift Vertikal


nol

Momen Guling

Momen Tahan

UV1

UV2

UV3

UV4

UV5

UV6

UV7



8 2.69 x 1.5 = 4.04 2.15 8.69 -

9 ( 2.51 - 1.75 ) 1.4 x 0.5 = 0.53 0.93 0.49 -

10 1.75 x 1.4 = 2.45 0.70 1.72 -

∑ V = 21.85 80.30 0.00

2. Gaya Hidrolis Akibat Tekanan Air di Hulu Bendung ( Uplift Pressure )

Diketahui :

∑ l = 47.00

Tabel 19. Gaya uplift presure pada setiap titik hulu bendung


X ∆H 0∑ l

a 3.5 0.00 0.00 3.50b 6 2.50 0.32 5.68c 6 3.10 0.40 5.60d 4 3.30 0.28 3.72e 4 5.30 0.45 3.55f 5 6.30 0.67 4.33g 5 6.70 0.71 4.29h 4 7.70 0.66 3.34i 4 9.70 0.83 3.17j 5 10.70 1.14 3.86k 5 11.10 1.18 3.82l 4 12.10 1.03 2.97

m 4 14.10 1.20 2.80n 5 15.10 1.61 3.39o 5 15.50 1.65 3.35p 4 16.50 1.40 2.60q 4 18.50 1.57 2.43r 5 19.50 2.07 2.93s 5 19.90 2.12 2.88t 4 20.90 1.78 2.22u 4 22.90 1.95 2.05v 5 23.90 2.54 2.46w 5 24.30 2.59 2.41x 4 25.30 2.15 1.85y 4 27.30 2.32 1.68z 6 29.30 3.74 2.26aa 6 29.70 3.79 2.21ab 4 31.70 2.70 1.30ac 4 33.70 2.87 1.13ad 6 35.70 4.56 1.44ae 6 36.10 4.61 1.39

UV8

UV9

UV10



af 4 38.10 3.24 0.76ag 4 40.10 3.41 0.59ah 6 42.10 5.37 0.63ai 6 42.50 5.43 0.57aj 4 44.50 3.79 0.21ak 3.75 47.00 3.75 0.00

Tabel 20.Gaya dan momen Uplift Horizintal pada tubuh bendung


1 3.50 x 2.5 = 8.75 4.00 35.00 -

2 ( 5.68 - 3.50 ) 2.5 x 0.5 = 2.73 3.67 10.00 -

3 5.60 x 2 = 11.21 -3.75 - -42.03

4 ( 5.60 - 3.72 ) 2 x 0.5 = 1.89 -3.50 - -6.60

5 3.55 x 1 = 3.55 4.00 14.20 -

6 ( 4.33 - 3.55 ) 1 x 0.5 = 0.39 3.83 1.50 -

7 4.29 x 1 = 4.29 -4.00 - -17.15

8 ( 4.29 - 3.34 ) 1 x 0.5 = 0.47 -3.83 - -1.81

9 3.17 x 1 = 3.17 4.00 12.70 -

10 ( 3.86 - 3.17 ) 1 x 0.5 = 0.34 3.83 1.32 -

11 3.82 x 1 = 3.82 -4.00 - -15.28

12 ( 3.82 - 2.97 ) 1 x 0.5 = 0.42 -3.83 - -1.63

13 2.80 x 1 = 2.80 4.00 11.20 -

14 ( 3.39 - 2.80 ) 1 x 0.5 = 0.30 3.83 1.14 -

15 3.35 x 1 = 3.35 -4.00 - -13.40

16 ( 3.35 - 2.60 ) 1 x 0.5 = 0.38 -3.83 - -1.45

17 2.43 x 1 = 2.43 4.00 9.70 -

18 ( 2.93 - 2.43 ) 1 x 0.5 = 0.25 3.83 0.96 -

19 2.88 x 1 = 2.88 -4.00 - -11.53

20 ( 2.88 - 2.22 ) 1 x 0.5 = 0.33 -3.83 - -1.27

21 2.05 x 1 = 2.05 4.00 8.20 -

22 ( 2.46 - 2.05 ) 1 x 0.5 = 0.20 3.83 0.78 -

23 2.41 x 1 = 2.41 -4.00 - -9.66

24 ( 2.41 - 1.85 ) 1 x 0.5 = 0.28 -3.83 - -1.09

25 1.68 x 2 = 3.35 4.00 13.41 -

26 ( 2.26 - 1.68 ) 2 x 0.5 = 0.58 3.83 2.23 -

27 2.21 x 2 = 4.42 -4.00 - -17.67

28 ( 2.21 - 1.30 ) 2 x 0.5 = 0.91 -3.83 - -3.47

29 1.13 x 2 = 2.26 4.00 9.06 -

30 ( 1.44 - 1.13 ) 2 x 0.5 = 0.31 3.83 1.19 -

31 1.39 x 2 = 2.78 -4.00 - -11.13

32 ( 1.39 - 0.76 ) 2 x 0.5 = 0.63 -3.83 - -2.43

33 0.59 x 2 = 1.17 4.00 4.70 -

34 ( 0.59 - 0.63 ) 2 x 0.5 = -0.04 3.83 -0.15 -

35 0.57 x 2 = 1.15 -4.00 - -4.60

36 ( 0.57 - 0.21 ) 2 x 0.5 = 0.36 -3.83 - -1.39

∑ H = 76.60 137.13 -163.58

Uplift Horizontal


nol

Momen Guling

Momen Tahan

UH1

UH2

UH3

UH4

UH5

UH6

UH7

UH8

UH9

UH10

UH11

UH12

UH13

UH14

UH15

UH16

UH17

UH18

UH19

UH20

UH21

UH22

UH23

UH24

UH25

UH26

UH27

UH28

UH29

UH30

UH31

UH32

UH33

UH34

UH35

UH36



Tabel 21. Gaya dan momen Uplift Vertikal pada Hulu bendung


1 ( 5.68 - 5.60 ) 0.6 x 0.5 = 0.02 28.40 0.65 -

2 5.60 x 0.6 = 3.36 28.30 95.16 -

3 ( 3.72 - 3.55 ) 2.50 x 0.5 = 0.21 27.13 5.77 -4 3.55 x 2.50 = 8.87 26.80 237.78 -

5 ( 4.33 - 4.29 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 25.67 0.22 -

6 4.29 x 0.40 = 1.71 25.60 43.90 -

7 ( 3.34 - 3.17 ) 2.00 x 0.5 = 0.17 24.73 4.21 -

8 3.17 x 2.00 = 6.35 24.40 154.91 -

9 ( 3.86 - 3.82 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 23.27 0.20 -

10 3.82 x 0.40 = 1.53 23.20 35.44 -

11 ( 2.97 - 2.80 ) 2.00 x 0.5 = 0.17 22.33 3.80 -

12 2.80 x 2.00 = 5.60 22.00 123.20 -

13 ( 3.39 - 3.35 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 20.87 0.18 -

14 3.35 x 0.40 = 1.34 20.80 27.88 -

15 ( 2.60 - 2.43 ) 2.00 x 0.5 = 0.17 19.93 3.39 -

16 2.43 x 2.00 = 4.85 19.60 95.08 -

17 ( 2.93 - 2.88 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 18.47 0.16 -

18 2.88 x 0.40 = 1.15 18.40 21.22 -

19 ( 2.22 - 2.05 ) 2.00 x 0.5 = 0.17 17.53 2.98 -

20 2.05 x 2.00 = 4.10 17.20 70.56 -

21 ( 2.46 - 2.41 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 16.07 0.14 -

22 2.41 x 0.40 = 0.97 16.00 15.46 -

23 ( 1.85 - 1.68 ) 2.00 x 0.5 = 0.17 15.13 2.58 -

24 1.68 x 2.00 = 3.35 14.80 49.63 -

25 ( 2.26 - 2.21 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 13.67 0.14 -

26 2.21 x 0.40 = 0.88 13.60 12.01 -

27 ( 1.30 - 1.13 ) 2.00 x 0.5 = 0.17 12.73 2.17 -

28 1.13 x 2.00 = 2.26 12.40 28.07 -

29 ( 1.44 - 1.39 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 11.27 0.12 -

30 1.39 x 0.40 = 0.56 11.20 6.23 -

31 ( 0.76 - 0.59 ) 2.00 x 0.5 = 0.17 10.33 1.76 -

32 0.59 x 2.00 = 1.17 10.00 11.74 -

33 ( 0.63 - 0.57 ) 0.40 x 0.5 = 0.01 8.87 0.09 -

34 0.57 x 0.40 = 0.23 8.80 2.02 -

35 ( 0.21 - 0.00 ) 2.50 x 0.5 = 0.27 7.93 2.11 -

36 0.00 x 2.50 = 0.00 7.60 0.00 -

∑ V = 20.71 1060.96 0.00

Uplift Vertikal


nol

Momen Guling

Momen Tahan

UV1

UV2

UV3

UV4

UV5

UV6

UV7

UV8

UV9

UV10

UV11

UV12

UV13

UV14

UV15

UV16

UV17

UV18

UV19

UV20

UV21

UV22

UV23

UV24

UV25

UV26

UV27

UV28

UV29

UV30

UV31

UV32

UV33

UV34

UV35

UV36



3. Gaya Hidrolis Akibat Tekanan Air di Hilir Bendung ( Uplift Pressure )

Gambar 22. Gaya Hidrolis Akibat Tekanan Air di Hilir Bendung ( Uplift Pressure )

Diketahui :

∑ l = 7.71

Tabel 22. Gaya uplift presure pada setiap titik hulu bendung


X ∆H 0∑ l

a 8.5 0.00 0.00 8.50b 7.4 3.29 3.16 4.24c 8.1 4.51 4.74 3.36d 8.1 5.11 5.37 2.73e 5.5 7.71 5.50 0.00

Tabel 22.Gaya dan momen Uplift Horizintal pada Hilir bendung


1 8.50 x 1.1 = 9.35 -0.55 - -5.142 ( 8.50 - 4.24 ) 1.1 x 0.5 = 2.34 -0.37 - -0.863 3.36 x 0.7 = 2.35 0.75 1.76 -4 ( 3.36 - 2.73 ) 0.7 x 0.5 = 0.22 0.63 0.14 -5 2.73 x 2.6 = 7.10 -1.9 - -13.496 ( 2.73 - 0.00 ) 2.6 x 0.5 = 3.55 -1.4 - -4.97

∑ H = 24.92 1.90 -24.47

Tabel 23.Gaya dan momen Uplift Vertikal pada hilir bendung


Uplift Horizontal


nol

Momen Guling

Momen Tahan

UH1

UH2

UH3

UH4

UH5

UH6

Uplift Horizontal


nol

Momen Guling

Momen Tahan



1 ( 8.50 - 4.24 ) 3.2 x 0.5 = 6.81 -2.13 -14.53 -

2 8.50 x 3.2 = 27.20 -1.60 -43.52 -

3 ( 3.36 - 2.73 ) 1.00 x 0.5 = 0.32 -3.53 -1.11 -

4 2.73 x 1.00 = 2.73 -3.70 -10.11 -

5 ( 2.73 - 0.00 ) 0.60 x 0.5 = 0.82 -4.6 -3.77 -

6 0.00 x 0.60 = 0.00 -4.5 0.00 -

∑ V = 37.88 -73.04 0.00

f. Kontrol Stabilitas

Tabel 24. Resume gaya - gaya yang bekerja

No GayaBesar Gaya ( ton ) Momen ( ton. M )

Vertikal Horizontal Tahan ( MT ) Guling ( MG )1 Berat Sendiri 123.85 896.222 Gaya Gempa 7.90 28.51

3Gaya Hidrostatis

- Kondisi m.a Normal 0.61 2.88 3.77 21.31 - Kondisi m.a. Bainjir 23.79 24.02 47.666 62.336

4

Gaya Uplifta. Horizontal - Tubuh Bendung - 31.68 55.39 18.07 - Hulu Bendung - 76.60 137.13 - - Hilir Bendung - 24.92 24.47 1.90b. Vertikal - Tubuh Bendung 21.85 - 1060.96 0.00 - Hulu Bendung 20.71 - - 1060.96 - Hilir Bendung 37.88 - 0.00 73.04

5 Tekanan Lumpur 0.32 4.61 2.01 34.099tanpa gempa

148.5731.50

949.67117.748

dengan gempa 39.40 146.25tanpa gempa

229.01164.70

2227.6121271.72

dengan gempa 172.60 1300.23

a. Tidak ada air

1. Kontrol terhadap Guling

Diketahui :∑MT = 896.219∑MG = 28.506

SF <∑MT∑MG

1.5 <896.21928.506

1.5 < 31.44003 ……………… ( AMAN)

2. Kontrol terhadap Geser

Diketahui :∑V = 123.85∑H = 7.90

SF <∑V

UV1

UV2

UV3

UV4

UV5

UV6

tanpa Uplift

dengan Uplift



SF <∑H

1.5 <123.857.90

1.5 < 15.68 ……………… ( AMAN)

3. Kontrol terhadap Eksentrisitas

a =∑MT - ∑MG

∑V

=896.219 - 28.506

= 7.006123.85

e =B

- a2

=7.00

- ( 7.006 )2 B = 7.00

= -3.51

e ≤B6

-3.506 ≤76

-3.51 ≤ 1.167 ……………… ( AMAN)

b. Kondisi air normal


Diketahui :∑MT = 899.99∑MG = 49.818

SF <∑MT∑MG

1.5 <899.99149.818

1.5 < 18.066 ……………… ( AMAN)


Diketahui :∑V = 124.46∑H = 10.78

SF <∑V∑H



1.5 <124.4610.78

1.5 < 11.55 ……………… ( AMAN)


a =∑MT - ∑MG

∑V

=899.991 - 49.818 =

6.831124.46

e =B

- a2

=7.00

- ( 6.831 )2 B = 7.00

= -3.331

e ≤B6

-3.331 ≤76

-3.331 ≤ 1.167 ……………… ( AMAN )

c. Kondisi air banjir


Diketahui :∑MT = 943.885∑MG = 90.842

SF <∑MT∑MG

1.5 <943.88590.842

1.5 < 10.390 ……………… ( AMAN)


Diketahui :∑V = 147.65∑H = 31.91

SF <∑V∑H

1.5 <147.6531.91



1.5 < 4.63 ……………… ( AMAN)


a =∑MT - ∑MG

∑V

=943.885 - ( 90.842 )

= 5.778147.65

e =B

- a2

=7

- ( 5.778 ) = -2.2782

e ≤B6

-2.278 ≤76

-2.278 ≤ 1.167 ……………… ( AMAN)

g. Periksa terhadap daya dukung tanah

* Kontrol pada saat air banjir

σt ≤ σt ijin

Dimana :σt = Tegangan tanah yang timbul (kg/cm²)σt ijin = Tegangan tanah yang diizinkan pada tanah pondasi (kg/cm²)

Tegangan izin dihitung dengan rumus Terzaghi : Hal. 423 KP 06

qu = C x Nc + γ x D x Nq+ 0.5 x γ x B x Ny

dimana :qu = Daya dukung keseimbangan (ton/m²)C = Kohesi,dalam hal ini C γ = Berat tanah ( ton/m )D = Dalamnya pondasi ( m )B = Lebar pondasi ( m )

Nc,Nq,Ny = Faktor daya dukung tergantung pada sudut perlawanan geser tanah (Φ) 28˚

Tabel 25. Koefisien gaya dukung Terzaghi

°



Maka harus di interpulasi

= +-

x B - AB - A

= +-

x 30 - 2530 - 25

= 25.1 +37.2 - 25.1

x 30 - 2530 - 25

= 37.2

= +-

B - A

= +-

x 30 - 2530 - 25

= 12.7 +22.5 - 12.7

x 30 - 2530 - 25

= 22.5

= +-

B - A

= +-

x 30 - 2530 - 25

= 9.7 +19.7 - 9.7

x 30 - 2530 - 25

= 19.7

DiketahuiC = 28γ = 1.50 ton/mD = 8.50 mB = 7.00 m

= 37.2

= 22.5

= 19.7

qu = 28 x 37.2 + 1.50 x 8.50 x 22.5 + 0.5 x 1.50 x 7.00 x 19.7= 1041.6 + 286.88 + 103.43

= 1431.90

Ncx NcANcB NcA

Nc28 Nc25Nc30 Nc25

Nc28

Nqx NqANqB NqA

Nq28 Nq25Nq30 Nq25

Nq28

Nγx NγANγB NγA

Nγ28 Nγ25Nγ30 Nγ25

Nγ28

Nc28

Nq28

Nγ28

ton/m2



Tegangan tanah yan diizinkan :

σt ijin =qu n = faktor keamanan 5n

=1431.900

5

= 286.380 ton/m² = 28.638 kg/cm²

• pada saat m.a Normal

σt =V

x ( 1 +6 x 6 x e

)B B

σt =124.46

x ( 1 +6 x -3.331

)7.00 7.00

= -32.984 ton/m² = -3.298 kg/cm² < 28.638 … AMAN

σt =124.46

x ( 1 -6 x -3.331

)7.00 7.00

= 68.543 ton/m² = 6.854 kg/cm² < 28.638 … AMAN

• pada saat m.a Banjir

σt =V

x ( 1 +6 x 6 x e

)B B

σt =147.65

x ( 1 +6 x -2.278

)7.00 7.00

= -20.085 ton/m² = -2.009 kg/cm² < 28.638 … AMAN

σt =147.65

x ( 1 -6 x -2.278

)7.00 7.00

= 62.270 ton/m² = 6.227 kg/cm² < 28.638 … AMAN

pba gaga

Documents