tuga air bangunan 2

M.AFIF SALIM, ST (FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL)

UNTAG SEMARANG

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SEMARANG

TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR II

Pada suatu daerah pengairan yang potensional, dibutuhkan sebuah bangunan penangkap air

disungai berupa bangunan bendung tetap.

Berdasarkan keadaan fisik lapangan dan hasil analisis data hidrologi, didapatkan informasi

seperti berikut ini :

1. Debit banjir rencana = 300 m3

2. Kemiringan memanjang dasar sungai = 2,1 x 10

/dt

3. Luas daerah irigasi sebelah kanan = 1000 Ha

-4

4. Lebar sungai pada as bendung = 60 m

5. Ketinggian dasar sungai pada as bendung = + 120 m

6. Elevasi sawah tertinggi = + 123,5 m

7. Kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah = 1,18 l/dt/Ha

Rencanakan bangunan bendung tetap tersebut dengan berdasarkan pada :

a. Kriteria perencanaan irigasi KP – 02

b. Ketentuan USBR untuk bentuk kolam ola bangunan

c. Ketentuan gambar teknik

d. Data yang belum tercantum hendaknya direncanakan sendiri dengan wajar sesuai dengan

ketentuan, dengan menyebut sumbernya.

Diberikan kepada : Semarang, januari 2010

Rian Rendika Irmansyah Dosen,

M.Afif Salim


UNTAG SEMARANG

Ir.Rudjito, MT

1 Elevasi sawah tertinggi = 123,50

Menentukan Tinggi Mercu Bendung

Tinggi Mercu = Elevasi Mercu – Elevasi dasar sungai

Faktor – factor yang mempengaruhi peil mercu bendung :

2 Peil muka air sawah tertinggi = 0,15

3 Kehilangan tekanan dari tersier ke sawah = 0,10

4 Kehilangan tekanan dari sekunder ke tersier = 0,10

5 Kehilangan tekanan dari primer ke sekunder = 0,10

6 Kehilangan tekanan karena turning saluran = 0,15

7 Kehilangan tekanan dari alat ukur = 0,40

8 Kehilangan tekanan karena eksploitasi = 0,10

9 Persediaan untuk lain-lain bangunan = 0,25

10 Kehilangan tekanan dari sungai ke primer = 0,20

Elevasi Mercu Bendung = 125,05

Menentukan Lebar efektif Bendung

Disini direncanakan baha seluruh debit banjir hanya melewati mercu dan tidak melalui pintu

pembilas, maka :

Beff = Bmercu – 2 (n.Kp + Ka1 + Ka2) . H1

Bmercu = Bsungai – Bpintu pembilas n . Bpilar

BPembilas = Bpintu + Bpilar

= 1/6 . Bs – 1/10 . Bs Untuk sungai < 100 m

Dimana :

n = jumlah pilar

Kp = Koefisien konstruksi pada pilar

Ka = Koefisien Konstruksi pada Abuttment

H1 = Tinggi energi dihilir

Bpembilas = 1/6 . Bs – 1/10 . Bs diambil 7 meter dengan I rencana


UNTAG SEMARANG

Dimana :

Lebar 3 pintu pada pembilas @2m = 6m

Lebar 2 pintu pada pembilas @1m = 2m

Lebar 1 pilar pada mercu @1,5 m = 1,5 m

Bmercu = Bsungai - Bpembilas

= 60 – 9,5

= 50,5 m

Beff = Bmercu – (2 . n . Kp + Ka1 + Ka2) . H1 KP 02 Hal.38

Dimana berdasarkan KP-02 hal.40 :

Kp = 0,01 (Pilar berujung bulat)

Ka = 0,10 (pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada 90 kearah aliran dengan 0,5 . H1

> r > 0,15 H1)

5,11...32

32. HBeffgCd

Tinggi Energi diatas Mercu Bendung

Berdasarkan KP-02 hal,42 digunakan rumus :

Q =

Dimana :

Q = debit rencana (m/dt)

Cd = Koefisien debit (Cd = C0 + C1 + C2)

G = Percepatan gravitasi

Beff = lebar efektif

H1 = Tinggi energi dihilir

Untuk mendapatkan harga H1 yang sesuai dengan Qrencana dicoba dengan mengambil harga Cd =

1,3


UNTAG SEMARANG

H1 Beef G Cd Q

1,25 57,30 9,8 1,4 191,03

1,35 57,2840 9,8 1,4 214,357

1,45 57,2680 9,8 1,4 238,5438

1,55 57,2520 9,8 1,4 263,5678

1,65 57,2360 9,8 1,4 289,4006

1,75 57,220 9,8 1,4 316,0160

1,783122 57,2147 9,8 1,4 325,000

Perhitungan angka korelasi Cd

Menurut buku KP penunjangan hal 80 – 83 koefisien debit (Cd) adalah hasil dari :

P = Elevasi mercu bendung - ketinggian dasar sungai pada as bendung

= 125,05 – 120

= 5,05 m

C1 merupakan fungsi dari r/H1

C2 merupakan fungsi dari p/H1

Mercu yang direncanakan adalah mercu bulat dari beton dengan 1 jari-jari. Mercu diambil 0,8 m.

H1/r = 1,783122 / 0,8 = 2,22

Dari grafik didapat harga C0 = 1,32

P/H1 = 5,05 / 1,783122 = 2,832

Dari grafik didapat harga C1= 1

Dari grafik didapat harga C2 = 1,002

Cd = C0.C1.C2

= 1,32 x 1 x 1,002

= 1,32 - diambil 1,3

Cd berbeda dari nilai 1,4 jadi rumus diatas dikoreksi menjadi :

Q = Cd x 2/3 x (2/3g) / 0,5 x Beef x H11,5


UNTAG SEMARANG

H1 Beef g Cd Q

1,25 57,3 9,8 1,3 177,3941

1,55 27,2520 9,8 1,3 44,7416

1,65 57,2360 9,8 1,3 268,7291

1,75 57,220 9,8 1,3 293,435

1,85 57,2040 9,8 1,3 318,8625

1,865 57,2016 9,8 1,3 322,739

1,8737465 57,2002 9,8 1,3 325,000

Dari hasil coba-coba didapat pembacaan grafik maka H1 = 1,8737465 m

Menghitung Tinggi Air Banjir Hilir Bendung

Rumus yang digunakan adalah rumus STRICKER

Q = V . A

V = K . R2/3 I1/2

Dimana :

Q = Debit (Q200 = 300 m3/dt)

V = Kecepatan aliran (m/dt)

A = Luas penampang basah A = H (b + m . H)

P = Keliling basah P = b + 2H (1 + m2). ½

R = jari – jari Hidrolis

K = Koefisien kekasaran (diambil 45)

I = Kemiringan dasar sungai (1,9 x 10-4)

Untuk mendapatkan harga H yang sesuai dengan debit banjir dicari dengan cara coba – coba ,

kemudian dihimpun dalam tabel :


UNTAG SEMARANG

H A P R V Q

1,00 69,00 71,472 0,965 0,2501 17,256

2,500 180,00 78,180 2,3024 1,4224 256,031

2,650 191,595 78,851 2,4298 1,5842 303,533

2,6885 195,363 79,068 2,4708 1,6383 320,035

2,7125 196,453 79,130 2,4626 1,6539 324,904

2,7127750 196,474 79,132 2,4829 1,6542 325,000

Harga H = 2,7127750 m

Menghitung tinggi jagaan di hilir

Dihitung dengan rumus Chasey

W = 0,2 x 0,15 x Q2/3

= 0,2 x 0,15 x 300

1. Menentukan kecepatan awal loncatan

2/3

= 1,4 m

Perencanaan Kolam Olakan

Berdasarkan KP-02 hal 56 untuk menentukan kecepatan awal loncatan digunakan

persamaan sebagai berikut :

).5,0(.2 11 ZHgV += Dimana :

V1 = kecepatan awal loncatan (m/dt)

g = Percepatan gravitasi (9,8 m/dt)

H1 = Tinggi energi diatas ambang (1,8737465 m)

Z = Tinggi jatuh, m = 4,81 ; m = P + nmin

V1)65,58737465,15,0(8,92 ±××× =


UNTAG SEMARANG

= 11,362 m/dt

Debit persatuan luas (q)

Q = V1 x Y

BeffQ

u

Dimana :

q = Yu 1Vq

=

= 2002,57300

= 362,1124,5

= 5,24 m = 0,46 m

2. Mencari FR (Froude Number)

FR = uYgV

.1

Dimana :

FR = Bilangan Froude

V1 = Kecepatan awal loncatan (m/dt)

g = Percepatan gravitasi (9,8 m/dt2)

Yu

4,08,9362,11×

= Kedalaman air diawal loncatan air (m)

FR =

= 2,898

Syarat penelitian Kolam olak USBR berdasarkan (Fr)

Fr > 1,7 type I

1,7 > Fr > 2,5 type II

2,5 < Fr < 4,5 type III

Fr > 4,5 type IV

3. Mencari kedalaman konfigurasi

Maka dipakai Kolam Olak USBR type III


UNTAG SEMARANG

1).81((21 22 −±×= FR

YY

u Dimana :

Y2 = Kedalaman air diatas ambang ujung

Yu

5,0).1))141,5.(81((21 22 −±×=

uYY

= Kedalaman air diawal loncatan air

FR = Bilangan Froude

Y2 = 3,39 m

Y2 = 3,39 < H2 = 2,7130 maka bagian Hilir tidak aman.

FR = 5,141 < 4,5

Maka memakai kolam USBR type III KP-02 hal 59

Menentukan UP lift Preassure

Keadaan yang paling berbahaya digunakan sebagai dasar menghitung tebal lantai belakang

adalah apabila ruang belakang tidak ada airnya sehingga Up Lift Preassure hanya ditahan oleh

lantai belakang. Aturan untuk Up lift Preassure dihitung :

Px = Hx . Lx/L . ΔH

Dimana :

Px = gaya angkat pada x (kg/m2)

L = panjang total bidang kontak dan bendung sampai x (m)

ΔH = Beban tinggi energi (m)

Hx = Tinggi energi diatas bendung (m)

Panjang n pemberat maksimum dan yoniciro untuk Up Lift

M = 2,74 x q0,61

Dimana :

M = dalamnya penggerusan

q = debit aliran m lebar (m3/dt)

panjang Cut Off (m)

M = 2,74 x 5,240,61


UNTAG SEMARANG

= 7,5256 m

Gaya angkat ( Up Lift )

Lx = 5,05 x tg 45 L = H1 + h

= 5,05 x 1 = 1,875 + 2,712

= 5,05 m = 4,58 m

Px

∑

= 5,05 x 5,05/5,58 x 1,873

= 2,987 kg/m

Panjang lantai muka dihitung dengan metode lone, yaitu bidang kemiringan g lebih curam dari

45 derajat dianggap vertikal, dan yang kurang dari 45 derajat dianggap horizontal, jalur vertikal

dianggap memiliki daya tahan aliran 3 kali lebih kuat dari pada jalur horizontal, maka dipakai

rumus :

CL x H = Lv + 1/3 ∑ Lh

Dimana :

CL = Angka embesan Lone ( kerikil halus a,d)

∑ Lv = Jumlah panjang vertikal (m)

∑ Lh = Jumlah panjang Horizontal (m)

H = Beda tinggi muka air (m)

CL x H = 4 x 5,05 m = 20,2 m

∑ Lv = 3,50 + 1,677 + 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,677 + 4

= 18,354 m

∑ Lh = 1,5 + 4,25 + 2,5 + 1,5 + 5 + 1,5 + 4,75 + 1,5

= 22,50 m

∑ Lv + 1/3 ∑ Lh = 18,354 + 1/3 . 22,50

= 25,83 m

Jadi CL x H < ∑ Lv + 1/3 ∑ Lh

20,2 m < 25,85 m

Karena jumlah panjang vertikal ditambah 1/3 jumlah panjang horizontal lebih besar harganya


UNTAG SEMARANG

daripada hasil kali dengan rembesan lone dengan beda tinggi muka air, maka kita bisa menahan

lantai muka air dahulu.

1 Data luas daerah irigasi yang dialiri pada sebelah kanan dan kiri = 1000 Ha

Menentukan Debit Saluran

2 Kebutuhan air untuk tanaman padi = 1,18 l/dt/ha

3 Debit pengambilan = 0,383 m3

Untuk mendimensi saluran ada beberapa unsur, disini dipakai Rumus Striky

q = V x F

V = K x R

/dt

2/3 x I1/2

Dimana :

q = Debit saluran (m3/dt)

v = Kecepatan aliran (m/dt)

I = Kemiringan dasar saluran

R = jari-jari Hidrolis (m), dimana R = A/O

O = Keliling basah (m)

Perhitungan :

O = 0,383 m3

140. 2fQ

/dt

Berdasarkan tabel KP-02 hal 125 didapat:

m = 1,0

n = 1,0

K = 35

Menurut Lacey dalam teori and Design of Irigation Structure kecepatan pengaliran pada suatu

saluran dengan jenis arah tertentu.

V =

Dimana :

Q = Debit rencana saluran (m2/dt)


UNTAG SEMARANG

f = Silf Fouster (untuk clay F = 0,4)

Maka dapat dihitung :

F = b . h + m . h +2 = h2 (m + n)

= h2 (1,0 + 1,0)

= 2h

21 m+

2

O = b + 2 .h = h (n + 221 m+ )

= h ( 1 + 2211+ )

= 3,82 h

hh

OFR

82,32 2

== = 0,52 h

V =

140. 2fQ

=

140

4,0.383,0 2

= 0,275 m/dt

V = fQ

0,275 = 22383,0h

H2 = 0,696

H = 0,834 0,8 m

Maka :

H = 0,8 m

b = n . h = 1,0 . 0,8 = 0,8 m

F = 2h2 = 2 . (0,8)2 = 1,28 m

R = 0,52 h = 0,52 x 0,8 = 0,416 m

Rumus Manning :

V = K x R2/3 x I1/2

0,275 = 35 x 0,4162/3 x 11/2

11/2 3/2416,0.35275,0

=

1= 0,0001

Tinggi jagaan (w) = 0,2 x 0,15 x Q1/2


UNTAG SEMARANG

= 0,2 x 0,15 x 0,3831/2

= 0,308 m

Perhitungan pintu Pengambilan kanan

Diketahui Q pengambilan = 0,383 m3

zgab ..2..µ

/dt

Tinggi ambang diambil im dari elevasi dasar bendung karena sungai mengangkut pasir dan

kerikil.

Dengan kecepatan air v = 1,00 m/dt ditetapkan butir-butir berdiameter 0,01 s/d 0,04m dapat

masuk, untuk itu diambil rumus :

Q =

Dimana :

Q = Debit (m3/dt)

µ = Koefisien debit untuk bukaan dibawah permukaan air dengan

kehilangan energi kecil µ = 0,80

b = lebar bukaan, n

a = tinggi bukaan, m

g = percepatan gravitasi (g=9,8 m/dt)

z = kehilangan tinggi energi pada bukaan (0,15 m)

maka :

Ap=0,796

b = 0,517

b = 0,8 a

Q = 1,2 Qp = 1,2 x 0,383 = 0,459 m3


UNTAG SEMARANG

a.b = gzQ2µ

a.0,8.a = 15,0.8,9.28,0459,0

0,8 a2 = 0,3346 a = 0,646

Bp = (b + 0,15)(0,517 + 2. 0,15)

= 0,817 m

ap = (a + 0,15) = (0,646 + 0,15) = 0,796 m

b = 0,8 a

= 0,8 x 0,646

= 0,517

Jadi digunakan pintu pengambilan dengan lebar = 0,817 m dan tinggi = 0,796 m, Untuk lebar

pengambilan utama (w) = lebar pembilas/0,6

= 5/0,6 = 8,33 m

101

61=

Perhitungan pintu pembilas

Dalam rencana pintu pembilas direncanakan 3 buah terletak disebelah kanan mercu, sedangkan

untuk lebar bangunan pembilas diambil dengan harga :

dari lebar sungai pada as bendung

Lpbl = 1/6 . 60 = 10 m

Maka : 10/3 = 3,33 m

Lebar pintu pembilas

Dipergunakan pintu pembilas dengan lebar masing – masing 1 pintu = 2,5 m dengan

menggunakan 2 pilar a = 1 m. Untuk tinggi pintu pembilas sama dengan tinggi bendung

ditambah dengan 0,5 m

Jadi elevasi dinding pemisah (Edp)

Edp = +125,05 + 0,5 = 125,55 m

Sedangkan untuk elevasi dasar pintu direncanakan 0,5 m dari mercu


UNTAG SEMARANG

Jadi elevasi dasar pintu pembilas (Epp)

Epp = + 120,00 – 0,5 = 119,5 m

Kecepatan aliran yang digunakan untuk menghanyutkan semua sedimen yang terbawa air sungai

mengendap didepan pintu pengambilan diambil dengan rumus :

Vc = 1,5. C.d1/2

Dimana :

Vc = kecepatan kritis yang diperlukan untuk pembilasan (m/dt)

C = Koefisien yang tergantung dari bentuk sedimen (5,5)

d = diameter maksimum butir (0,10 m)

maka:

Vc = 1,5 . 5,5 (0,10)1/2

= 2,609 m/dt

Jadi debit yang diperlukan untuk pembilasan

Qmin

812,18,9

)609,2( 33

==g

Vc

= m3

gz2

/dt

Pintu terbuka penuh

Kecepatan aliran adalah :

V = c.

Dimana :

V = kecepatan aliran (m/dt)

P = Tinggi muka air (125,05 – 119,5) = 5,55 m

C = koefisien (0,75)

Z = 1/3.P = 1/3. 5,55 = 1,85 m

Maka :

V = 0,75 . 85,1.8,9.2 = 4,275 m/dt

Vc = v

2,609 = 4,275 m/dt


UNTAG SEMARANG

1. Pembilasan dilaksanakan secara hidrolis

PERHITUNGAN KANTONG LUMPUR

Tujuan : pengendapan pasir atau lumpur agar tidak masuk kehilangan energi dalam saluran,

sebab bila pasir atau lumpur terbawa masuk dalam saluran akan mengakibatkan terjadinya

pengendapan.sehingga mengurangi kapasitasnya. Kriteria dan bentuk Hidrolis :

2. Perhitungan kemiringan dasar kantong lumpur dan besar debit pembilas ditentukan

dengan memperhatikan bahwa kecepatan rata-rata dapat menimbukan tumbuhnya

vegetasi atau pengendapan partikel-partikel lempung.

3. Besarnya kecepatan hendaknya selalu dibawah kecepatan kritis, karena kecepatan super

kritis akan mengurangi efektifitas proses pengambilan.

4. Panjang kantong lumpur ditetapkan sedemikian rupa sehingga cukup waktu untuk

mengendapkan butiran.

Gambar potongan memanjang kantong lumpur

Diasumsikan ukuran butiran sedimen = 0,67 mm

Direncanakan pembilasan dilakukan 1x seminggu (T)

T = 7 hari

= 7 x 24 x 3600

= 604800

Kebutuhan pengambilan (Qn) = 5,120 m3

wQn

/dt

Volume kantong lumpur (V) = 0,0005 x Qn x T

= 0,0005 x 5,120 x 604800

= 1548,288

Luas permukaan rata-rata (Lb) =

Dimana :

Qn = Kebutuhan pengambilan (m3

Berdasarkan buku petunjuk perencanaan irigasi bagian penunjang halaman 64 kecepatan

/dt)

W = kecepatan endapan partikel sedimen (m/det)

¢ partikel = 0,007 mm


UNTAG SEMARANG

endapan w dapat dibaca pada gambar 3.5, karena di indonesia dipakai suhu air sebesar 200

wQn

C

dengan diameter 0,07 mm, kecepatan endap w menjadi 0,004 m/dt. Maka :

Lb = Lb = 004,0383,0

= 95,75 m2

Dari KP-02 hal 141 diperoleh :

L/B > 8 maka, dapat dihitung B dan L

Lb = 95,75 m2

Lb > 8

L>8b Lb= 95,75

8b2

875,95

= 95,75

b<

b< 3,459

b dipakai 3,46 L>8b

L>8. 3,46

L>27,68 m

Jadi b <3,46 m dan L>27,68 m

ghz

Menentukan tinggi P

Dari grafik 3.8 hal 68 Kp penunjang, untuk d = 0,007 m diambil kecepatan kritis Vcr didaerah

bergerak = 0,015 m/dt.

Vcr =

I1/2 ghv

=

1 = 8,0.8,9015,0

= 2,8 x 10

P = 1 x 1 = 2,8 x 10

-5 -5 . 27,68 = 7,7 . 10-4 = 0,7 m


UNTAG SEMARANG

Menentukan kolam pengendap

V = 0,399 m/dt

Q = 0,383 m2

959,0399,0383,0

==vQ

/dt

A = m2

A = (b + h).h

0,959 = (0,8 b + 0,82

398,08,0

64,0959,0=

−

)

b = m

o = b + 2h 21 m+

= 0,398 + 2.0,8 211+

= 2,66 m

R = 360,0

66,2959,0

==OA

m

11/2

42 10.07,5

360,0.35399,0

.−==

Rkv

=

Sand Trap Kanan ( Cara II)

Diketahui :

Q pengambilan = 0,383 m3

σ/dt

bazin pasang batu = 0,46

h = 0,8 m

b = 0,398 m

Ap = h ( b + m.b)

= 0,8 ( 0,398 + 1.0,8)

= 0,958 m

Pp = b + 2h 22 1+m

= 0,398 + 2.0,8 11+ = 2,66 m


UNTAG SEMARANG

Rp = 360,0

00,2958,0

==ppAp

C Bazin =

+

=

+

36,0

46,01

87

1

87

pp

Bazinσ

V = 399,0

958,0398,0

==ApQp

V = c IR.

I pengambilan =

2/1.5.0

Rcv

=

36,0.254,49

399,05.0

= 1,8 x 10-4

Perhitungan Pembilasan

Q pembilasan = 1,2 x Q pembilasan

= 1,2 x 0,383

= 0,459 m3

166,075,2

459,0==

vAp

/dt

b = 0,398 m

V pembilasan = 2,75 m/dt

Ap =

h pembilasan = 419,0

398,0166,0

==b

Ap

m

h kritis =

+)(

.2(32

kr

kr

hghmbQ


UNTAG SEMARANG

Tembok tegak = m = 0 -------------- = 3

2

bb

gR

=

Cheek untuk = 1.1

h kritis = m530,0

)398,0.(8,9398,0.)459,0.(1,13

2

=

h kritis = 0,530 m

h pembilasan = 0,419 m

Jadi pengaliran dalam keadaan meluncur

P = b + 2.h pembilas

= 0,398 + 2.0,419

= 1,236 m

σ

Perhitungan Pintu Pembilas ( 3 pintu )

Perhitungan satu pintu

Daun pintu dibuat dari balok kayu Mutu A dengan kelas kuat I

TK = 100 kg/cm2 γ, lumpur dianggap setinggi mercu bendung dengan = 1,8 t

0 = 300

Ka = tg2 (450-0/2) = tg2 (45o- 30/2) = 0,333

Tekanan balok bawah :

Akibat air = 0,15 (1,873 + 5,05 )1000 = 1038,45 kg/m

Akibat lumpur = 0,15 (1800 – 1000) x 2 x 0,333 = 79,91 kg/m

q = 1118,36 kg/m

f = b + (2.t/2) = 1,5 + (2 x 0,25/2) = 1,75 m

m = 1/8 q l2 = 1/8 x 1118,36 22 = 559,18 kg/m

w = 1/6 . b . h2 = 1/6 x 15 x 252 = 1562,5 cm

σ

3

> wM

100 = 5,156255918

100 = 35,7648 kg/cm2 ( aman )


UNTAG SEMARANG

A = m

vq 166,0

75,2459,0

==

R = m

pA 134,0

236,1166,0

==

C = [ ] 553,38134,0/46,01

87=

+

1 pembilas = 0379,0

134,0.553,3875,2

2

2

2

2

==Rc

v

σHitungan diameter stang pengangkat pintu

Daun pintu terbuat dari kayu kelas kuat II dengan berat kayu b = 0,75 t/m3

Besar pintu :

Balok kayu = 4,2 x 0,25 x 750 = 1500 kg

Plat besi = 0,1 x 0,015 x 2 x 5,11 x 7800 = 119,574 kg

= 0,07 x 0,015 x 2 x 4 = 65,52 kg

Perkiraan stang ulir = 500 kg

g----------- = 2185,095 kg

1. Akibat berat sendiri

Stabilitas bendung

Gaya – gaya yang bekerja pada bendung

Gaya = Tinggi x lebar x berat jenis beton

(Untuk bendung segitiga dikalikan ½)

Momen = Gaya x lengan


UNTAG SEMARANG

Kode Tinggi(m) Lebar(m) Berat

Jenis

Gaya

(ton)

Lengan

(m)

Momen

(ton/m)

G 8,55 1 1,50 2,20 28,215 7,8 220,077

G 7,05 2 7,05 2,20 54,673 4,7 256,963

G 1,50 3 0,75 2,20 1,238 6,81 8,415

G 1,50 4 2,50 2,20 8,250 1,25 10,313

92,376 495,768

2. Akibat tekanan air

a. Pada keadaan Air Normal

Kode Tinggi(m) Lebar(m) Berat

Jenis

Gaya

(ton)

Lengan

(m)

Momen

(ton/m)

W 5,05 5,05 1,00 5,183 5,183 66,09

b. Pada keadaan Air banjir

Kode

Gaya

(ton)

H V

W 5,05 1 5,05 1 12,751 5,183 66,088

W 5,05 2 1,00 1 5,050 6,025 30,426

W 1,87 3 1,5 1 -2,805 7,485 -20,995

W 2,71 4 2,71 1 -3,672 0,903 -3,316

W 2,71 5 2,71 1 -3,672 1,807 -6,635

14,129 -6,477 65,568


UNTAG SEMARANG

3. Akibat Gempa

Gaya gempa = gaya x Koefisien Gempa

Kode Koefisien

Gempa(m)

Gaya

(ton)

Gaya

gempa(t/m3

Lengan

(m) )

Momen

(t/m)

G 0,15 1 28,215 4,22 4,275 18,092

G 0,15 1 54,673 8,201 3,850 31,573

G 0,15 1 1,238 0,186 1,000 0,185

G 0,15 1 8,250 1,238 0,750 0,928

4. Akibat Endapan lumpur

Endapan lumpur dianggap setinggu mercu bendung = 5,05 m

W = 1000 kg/m3

S = 1800 kg/m

θ

3

= 300

Ka = 0,333

Gaya Horizontal = 0,5 x 5,052

5. Gaya akibat tekanan Tanah aktif

x (1800-1000) x 0,333

= 3366,33 kg

Lengan = 5,183 m

Momen = Gaya horizontal x lengan

= 3366,33 x 5,183

= 17447,608 kg/m = 17,4476 ton/m

Asumsi yang timbul γ sub = 1,599

γ w = 1 t/m

ϑ

3

= 10

a. Pada keadaan Air Normal

0

C = 0,0300

Ka = 0,704

Beban diatasnya :


UNTAG SEMARANG

q = h x w = 5,05 x 1 = 5,05 t/m

σ

2

a1ka = q x Ka x 2c x

= 5,05 x 0,704 – 2 x 0,03 704,0

= 3,556 – 0,05

= 3,505 t/m

σ

2

a2( )wsub γγ − = x t x ka

= (1,599 – 1) x 3,5 x 0,704

= 1,476 t/m

Kode

2

Uraian Gaya (t) Lengan (m) Momen (m)

Pat 3,505x3x5 1 12,268 1,750 21,468

Pat 0,5x1,476x3,5 2 2,583 1,167 3,015

b. Pada keadaan Air Normal

Beban diatasnya

q = h x γ w = (5,05 x 1,87) x 1 = 6,92 t/m

σ

2

a1ka = q x Ka x 2c x

= 6,92 x 0,704 – 2 x 0,03 704,0

= 4,872 – 0,05

= 1,476 t/m

σ

2

a2( )wsub γγ − = x t x ka

= (1,599 – 1) x 3,5 x 0,704

= 1,476 t/m

Kode

2

Uraian Gaya (t) Lengan (m) Momen (m)

Pat 4,822x3x5 1 16,877 1,750 29,534

Pat 0,5x1,476x3,5 2 2,583 1,167 3,015


UNTAG SEMARANG

6. Up Lift Pressure

Px – Hx – Lx/L : ∆H

Dimana :

Px = Gaya angkat pada x (kg/m2

a. Pada Keadaan Air Normal

)

L = Panjang kotak bendung dan tanah bawah (m)

Lx = jarak sepanjang bidang kontak dari hulu sampai x (m)

Hx = Tinggi energi dihulu bendung (m)

No Hx Lx L ∆H Px

A 5,05 0 28,55 2,712 5,05

B 8,55 3,5 28,55 2,712 8,182

C 8,55 4,66 28,55 2,712 8,130

D 7,05 5,667 28,55 2,712 6,455

E 7,05 7,094 28,55 2,712 6,306

F 8,55 8,594 28,55 2,712 7,649

G 8,55 9,427 28,55 2,712 7,561

Momen Up Lift Pressure pada kondisi normal dititik x

No

Titik

Uraian

Gaya

Gaya

Vertikal

Gaya

Horizontal

Lengan

(m)

Momen

(kgm)

A – B 0,5x3,5x(5,05+8,182) 23,1566 1,458 33,762

B – C 0,5x1,5x(8,182+8,130) 12,2342 8,675 106,130

C – D 0,5x0,75x(8,130+6,455) 5,470 7,613 41,643

D - E 0,5x3,8x(6,455+6,306) 24,246 5,083 123,242

E – F 0,5x2,0x(6,306+7,649) 13,955 0,75 10,466

F – G 0,5x1,5(7,679+7,561) 11,408 1,25 14,260

53,357 37,111 329,503


UNTAG SEMARANG

b. Pada Keadaan Air Banjir

No Hx Lx L ∆H Px

A 5,05 0 28,55 2,712 5,05

B 8,55 3,5 28,55 2,712 8,182

C 8,55 4,66 28,55 2,712 8,130

D 7,05 5,667 28,55 2,712 6,455

E 7,05 7,094 28,55 2,712 6,306

F 8,55 8,594 28,55 2,712 7,649

G 8,55 9,427 28,55 2,712 7,561

Momen Up Lift Pressure pada kondisi normal dititik x

No

Titik

Uraian

Gaya

Gaya

Vertikal

Gaya

Horizontal

Lengan

(m)

Momen

(kgm)

A – B 0,5x3,5x(7,76+10,691) 32,290 1,458 47,08

B – C 0,5x1,5x(10,691+10,61) 15,976 8,675 138,592

C – D 0,5x0,75x(10,61+8,839) 7,293 7,613 55,522

D - E 0,5x3,8x(8,839+8,609) 33,151 5,083 168,507

E – F 0,5x2,0x(8,609+9,644) 18,253 0,75 13,690

F – G 0,5x1,5(9,644+9,508) 14,364 1,25 17,955

70,784 50,543 441,346

1. Terhadap Guling

Stabilitas Bendung Pada Keadaan Air Banjir

a. Momen Tahanan

Beban sendiri = 495,76 tm

Up Lift Pressure = 0,380 tm +

----------------MG = 495,388 tm

b. Momen Guling

Tekanan Lumpur = 17,488 tm


UNTAG SEMARANG

Tekanan air = 89,879 tm

Tekanan Tanah = 32,549 tm

Up Lift = 0,060 tm

Akibat Gempa = 50,780 tm +

--------------------MG = 190,716 tm

Syarat Keamanan = 5,1597,2

716,190388,495

>==MGMT

OK

2. Terhadap Geser

a. Gaya Vertikal

Berat sendiri = 92,376 ton

Tekanan air = -

Up Lift Vertikal = 0,053 ton -

------------------ v = 92,323 ton

b. Gaya Horizontal

Tekanan Lumpur = 3,36 ton

Tekanan Air = 14,219 ton

Tekanan tanah = 19,465 ton

Up Lift Horizontal = 0,050 ton

Akibat gempa = 13,847 ton +

--------------- H = 50,846 ton


846,50323,92.75,0.

>==HVF

-Aman


UNTAG SEMARANG

1. Terhadap Guling

Stabilitas Bendung Pada Keadaan Air Normal

a. Momen Tahanan

Beban sendiri = 495,768 tm

Up Lift Pressure = 0,285 tm +

----------------MG = 495,485 tm

b. Momen Guling

Tekanan Lumpur = 17,488 tm

Tekanan air = 66,09 tm

Tekanan Tanah = 24,483 tm

Up Lift = 0,044 tm

Akibat Gempa = 56,780 tm +

--------------------MG = 164,845 tm


845,164485,495

>==MGMT

OKE

2. Terhadap Geser

a. Gaya Vertikal

Berat sendiri = 92,376 ton

Tekanan air = -

Up Lift Vertikal = 0,053 ton -

------------------ v = 92,323 ton


UNTAG SEMARANG

b. Gaya Horizontal

Tekanan Lumpur = 3,36 ton

Tekanan Air = 12,751 ton

Tekanan tanah = 14,851 ton

Up Lift Horizontal = 0,037 ton

Akibat gempa = 13,847 ton +

--------------- H = 44,846 ton


846,44323,92.75,0.

>==HVF

-Aman

tuga air bangunan 2

Documents