sabo-jc-2010

5/12/2018 Sabo-JC-2010 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/sabo-jc-2010 1/7

1.

= 100.0 (debit aliran debris 50 tahunan berdasarkan analisa hidrologi)

A = 50.0 (luas daerah aliran sungai )

c = koefisien daerah aliran sungai untuk aliran debrisc

0.1 − 1.0 3.0

1.0 − 10.0 4.0

10.0 − 100.0 5.0

100.0 − 500.0 6.0

A

B = lebar dasar pelimpah

= = 5.0 x 10.0 = 50.0 m

0.5 Q =

= 1.08 = = 100.0 =

1.0 Q =

= 1.07 = = 100.0 =

= tinggi jagaan (m)

= 100.0 < 200.0< 1/10 0.50 < 200 0.6 = 0.6m

1/10 − 1/30 0.40 200 − 500 0.8

1/30 − 1/50 0.35 > 500 1.0

1/50 − 1/70 0.25

1/70 − 1/100 0.20

1/100 − 1/200 0.10: kemiringan dasar sungai rata rata

PERHITUNGAN DISAIN SABO DAM (UPDATE )(Catatan JOKO CAHYONO) [email protected]

http://www.jcpoweryogyakarta.blogspot.com

Keterangan:Warna kuning input data. Anda tinggal masukkan data sesuai dengan kondisi disain, spreatsheet ini akan langsung menghitung.Jika anda sudah berpenglaman dan menemukan kejanggalan, tolong informasi ke saya, mari kita perbaiki bersama.Pembahasan lengkap ada di PENGANTAR TEKNOLOGI SABO.

Menghitung ukuran pelimpah sabo dam

Qd m3/dt

km2

A

: Luas daerah alilran sungai km2

c .√Qd

Jika z = , maka hw

dihitung dengan rumus (1,77.B + 0.71 hw

) hw

3/2

trial & error hw m, sampai Q (1,77.B + 0.71 h

w) h

w3/2 m3/dt Q

d

Jika z = , maka hw

dihitung dengan rumus (1,77.B + 1.42 hw

) hw

3/2

trial & error hw m, sampai Q (1,77.B + 1.42 h

w) h

w3/2 m3/dt Q

d

hf

hf

berdasarkan i s

hf

berdasarkan Qd

i s h

f /h

wQ

dh

f Q

d m3/dt

hf

Qd : debit aliran debris (m3/dt)

i s



2. Menghitung Daya Tampung Sabo Dam

h = tinggi efektif sabo dam = 16.0 m

B = lebar rata-rata dasar sungai = 50.0 m

= kemiringan dasar sungai = 0.050

=

= = 384.0total daya tampung = 1,027.2

=

= = 643.2

3.

Berdasarkan pengalaman di daerah G.Merapi, kecepatan lahar dingin 5 s/d 10 km/jam

= kecepatan aliran debris = 2.8 m/dt

g = gaya gravitasi = 9,800.0

H = tinggi sabo dam = 20.0m

n = kemiringan hilir sabo dam

=l

=2

H =H g

= 2.8 2 20.0 = 0.209,800.0

4. Menghitung kemiringan hulu sabo dam (m)

Dalam keadaan banjir Dalam keadaan normal

n = kemiringan hilir sabo dam = 0.20

b = lebar puncak sabo dam = 4.0 m

H = tinggi sabo dam = 20.0 m

i s

V d daya tampung mati (dead storage)

1,5 (0,40. i s. h2.B) m3

m3

V c daya tampung terkendali (control volume)

1,5 (0,67. i s. h2.B) m3

Menghitung kemiringan hilir sabo dam (n

)

U d

m/dt2

U d √

√



= tinggi endapan sedimen = 9.0 m

= koefisien tekanan tanah/sedimen = 0.40

= koefisien tekanan air dinamis

0.54 0.50 0.45 0.38 0.30 0.20

m 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90

31

1.16 1.19 1.22 1.25 1.29 1.30 1.34

P = porositas tanah = 0.3

= berat jenis sedimen kering = 1.8

= berat jenis sedimen dalam air = = 1.1

= berat jenis air = 1.0

= tinggi muka air di pelimpah = 1.1 m

µ = koefisien gaya angkat air = 0.3

Κ = koefisien gempa = 0.12

= berat jenis material sabo dam/pasangan batu/beton = 2.4

= koefisien geser dalam material sabo dam/pasangan batu/beton = 0.8

= koefisien geser dalam lapisan tanah pondasi = 0.7

= tekanan kompresi material sabo dam/pasangan batu/beton yang diijinkan = 400.0

= tensil material sabo dam/pasangan batu/beton yang diijinkan = 10.0

= tegangan geser material sabo dam/pasangan batu/beton yang diijinkan = 50.0

= daya dukung tanah pondasi yang diijinkan = 200.0

= tegangan geser lapisan tanah pondasi = 50.0

α = = 0.1

β = = 0.2

γ = = 2.4

δ = = 1.1

ε = = 0.5

Dalam keadaan banjir ( κ = 0 )

+

−

1.05 1.26 -0.78 = 0.00 ← m = 0.45 0.00 )

= 0.50

Dalam keadaan Normal ( 0 )

+

−

1.05 0.93 -1.54 = 0.00 ← m = 0.85 0.00 )

= 0.80

he

C e

C m

Hubungan C m

dan θ (sudut kemiringan hilir Sabo Dam)

θ 30o 35o 40o 50o 60o 70o

C m

Hubungan C m dan θ (sudut kemiringan hilir Sabo Dam)

θ 33o 35o 37o 39o 40o 42o

sec θ

ρ ' t/m3

ρ e

ρ ' − (1 − P ) ρ w t/m3

ρ w t/m3

hw

ρ c t/m3

f e

f r

σ c t/m2

τ c t/m2

S c t/m2

σ r t/m2

S r t/m2

hw / H

b / H

ρ c / ρ w

ρ e/ ρ

w

he / H

{(1 + α )(1 − µ ) + δ (2ε 2 − ε 3 )}m2 [ 2 (n + β ){1 + δε 2 − µ (1 + α )} + n (4α + γ ) + 2αβ ]m

− (1 + 3α ) − µ (1 + α ) (n + β )2 δ C e ε 3+ αβ (2n + β ) + γ (3nβ + β 2 + n2 ) = 0

m2 + m ( trial & error m sampai diperoleh =

hw

=

{(1 − µ ) + δ (2ε 2 − ε 3 )}m2 [ 2 (n + β )(1 + δε 2 − µ ) + γ (n - Κ )]m

− 1 + µ ( n + β )2 δ C e ε 3+ γΚ (n + 3β ) − (7/5) Κ + γ (3nβ + β 2 + n2 ) = 0

m2 + m ( trial & error m sampai diperoleh =



3. Menghitung Stabilitas Sabo Dam

Gaya-gaya yang bekerja pada sabo dam

Dalam keadaan banjir : Dala Dalam keadaan normal :

Gaya Vertikal

Dalam keadaan banjir

GAYA VERTIKAL JARAK KE PUSAT MOMEN MOMEN

= = 94.0 = 21.3 2,005.3

= = 188.0 = 18.0 3,384.0

= = 376.0 = 10.7 4,010.7

= = 160.0 = 5.3 853.3

= = 21.6 = 10.0 215.8

= = 35.6 = 3.0 106.9

= = 75.9 = 8.0 607.1

= 951.1 11,183.1

Dalam keadaan Normal

GAYA VERTIKAL JARAK KE PUSAT MOMEN MOMEN

= = 94.0 = 21.3 2,005.3

= = 188.0 = 18.0 3,384.0

= = 376.0 = 10.7 4,010.7

= = 160.0 = 5.3 853.3

= = 35.6 = 3.0 106.9

= = 72.0 = 8.0

= 925.6 10,360.3

Gaya Horisontal


GAYA HORISONTAL JARAK KE PUSAT MOMEN MOMEN

= = 11.3 = 6.67 75.2

= = 22.6 = 10.00 225.6

= = 45.1 = 6.67 300.8

W 1 1/2. ρ w.n.H 2.γ 1/3.H (3m + 3β + n)

W 2 ρ w.H 2.β .γ 1/2.H (2m + β )

W 3

1/2. ρ w.m.H 2.γ 2/3.m.H

V w1

1/2. ρ w.m.H 2 1/3.m.H {(1 + 3α )/(1 + 3α )}

V w2 ρ w.H 2.α (m + β ) 1/2.H (2m + β )

P ev

1/2.ρ w.m.H 2. ρ

e.ε2 1/3.H .ε

U 1

1/2. ρ w.H 2. (m + n + β )(1 + α ) µ 1/3.H (n + β + m)

ΣV 1

ΣM y1

W 1

1/2. ρ w.n.H 2.γ 1/3.H (3m + 3β + n)

W 2

ρ w.H 2.β .γ 1/2.H (2m + β )

W 3

1/2. ρ w.m.H 2.γ 2/3.m.H

V w1

1/2. ρ w.m.H 2 1/3.m.H {(1+ 3α )/(1 + 3α )}

P ev

1/2.ρ w.m.H 2. ρ

e.ε2 1/3.H .ε

U 2

1/2. ρ w.H 2. (m + n + β ) µ 1/3.H (n + β + m)

ΣV 2

ΣM y2

H 1

1/2. ρ w.n.H 2.Κ .γ 1/3.H

H 2 ρ w.H 2.β .Κ .γ 1/2.H

H 3

1/2. ρ w.m.H 2.Κ .γ 1/3.H



= = 168.6 = 7.03 1,184.9

= = 14.3 = 3.00 42.8

= 261.8 1,829.2

Dalam keadaan Normal

GAYA HORISONTAL JARAK KE PUSAT MOMEN MOMEN

= = 11.3 = 6.67 75.2

= = 22.6 = 10.00 225.6

= = 45.1 = 6.67 300.8

= = 160.0 = 6.67 1,066.7

= = 14.3 = 3.00 42.8

= = 2.79 = 6.67 18.6

= 256.0 1,729.6

Stabilitas terhadap guling

< X <

L =

X =

L = 24.0

= 8.0

= 16.0


X =1829.2 + 11183.1

= 13.7 m951.1

Dalam keadaan normal

X =1729.6 + 10360.3

= 13.1 m925.6

Stabilitas terhadap geser

N <

N = 4.0

N = 2.0


N =665.8 + 1200.0

= 7.1 > 4.0261.8

Dalam keadaan normal

N =647.9 + 1,200.0

= 7.2 > 4.0256.00

Stabilitas terhadap kompresi dan daya dukung tanah pondasi

- Aman terhadap kompresi <

- Aman terhadap daya kukung <

= x6.e

)L L

= x6.e

)L L

e =


e = 1.7 m

H w1

1/2. ρ w.m.H 2 (1 + α ) 1/3.H (1 + α )

P eh

1/2.ρ w.m.H 2. ρ e.ε 2.C e 1/3.H .ε

ΣH 1 ΣM

X1

H 1 1/2. ρ w.n.H 2.Κ .γ 1/3.H

H 2 ρ w.H 2.β .Κ .γ 1/2.H

H 3

1/2. ρ w.m.H 2.Κ .γ 1/3.H

H w2

1/2.ρ w.m.H 2 1/3.H {(1 + α )/(1 + α )}

P eh

1/2.ρ w.m.H 2. ρ e.ε 2.C e 1/3.H .ε

P d

1/2. ρ w.H 2.Κ .C m.n.sec θ 1/3.H {(1 + α )/(1 + α )}

ΣH 2

ΣM X2

1/3. L 2/3. L

n.H + b + m.H

ΣM x

+ ΣM y

ΣV

1/3. L

2/3. L

f r .ΣV + S

r .L

ΣH

untuk H > 15 m

untuk H < 15 m

σ hilir

σ c

σ hilir

σ r

σ hilir

ΣV (1 +

σ hulu

ΣV

(1 −

X − 1/2.L



=951.10

1 +6 x 1.7

) = 56.3 < 200.0 < 400.024.0 24.0

=951.10

1 −6 x 1.7

) = 23.024.0 24.0

Dalam keadaan normale = 1.7 m

=925.64

1 +6 x 1.7

) = 54.8 < 200.0 < 400.024.0 24.0

=925.64

1 −6 x 1.7

) = 22.424.0 24.0

Menghitung tinggi dan tebal sayap sabo dam

= kecepatan aliran debris = 277.8 cm/dt

= masa batu batu aliran debris =

2,650.0

= koefisien masa batu batu aliran debris = = 0.0004

=

= {0.4

= {5.0 x 77,160.5

}##

= 98.64 x 0.00038 x 2,650.0

= daya benturan efektif

= = 1.22

b = tebal sayap = 4.00 m

h =

= = 1.08 + 0.60 = 1.68 m

= daya tahan terhadap benturan efektif

= = 0.50 x 4.00 x 1.68 = 3.36

=

= =3.36

= 2.751.22

Menghitung panjang dan tebal apron sabo dam

= tinggi muka air di pelimpah = 1.1m

σ hilir x ( t/m2 t/m2 t/m2

σ hulu x ( t/m2

σ hilir x ( t/m2 t/m2 t/m2

σ hulu x ( t/m2

U d

mb kg.cm/dt 2

nb

1/mb

a hollow length sabo dam5.U

d2

}0,

4.nb.m

b

P e

a2/3.nb

tinggi sayap dihitung dari dasar pelimpah (h > 5 m)

hw + h

f

R e

0,5.b.h

F e faktor keamanan terhadap benturan (F s > 1.25)R

e

P e

hw




n = kemiringan hilir sabo dam = 0.20

L = panjang apron

L =

= 22.4m

L =

d = tebal apron

d =

= 2.5m



= tinggi overlaping subdam

≥ = 4.0 m

Mengestimasi kedalaman subdam

D = kedalaman gerusan (scouring) = 2 - 3 m (menurut DR.KAKI)

= kedalaman gerusan (scouring) = 6 - 8 m (di beberapa sabo dam setelah letusan G. Merapi 2010I)

h'

1,5 (h' + hw) - n.h' , untuk sabo dam tinggi H ≥ 15 m.

2,0 (h' + hw) − n.h' , untuk sabo dam tinggi H < 15 m.

0.2 {0,6 (h' + hw) + 3 hw − 1,0 }

Menghitung tinggi overlaping subdam

hw

h'

Ds

1/6 (h' + hw) + h

w

sabo-jc-2010

Documents