tugas besar perancangan bangunan teknik sipil unifa

24
DATA CURAH HUJAN Jembatan : S. Tallo Stasiun : Ujung Pandang 27 (H) Kotamadya : Makassar No. Tahun Pengamatan Curah Hujan 1 2000 90.00 2 2001 129.00 3 2002 110.00 4 2003 116.00 5 2004 90.00 6 2005 152.00 7 2006 80.00 8 2007 107.00 9 2008 124.00 10 2009 98.00

Upload: meibook

Post on 31-Oct-2014

161 views

Category:

Documents


21 download

DESCRIPTION

Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil Universitas Fajar, berupa perhitungan struktur jembatan.

TRANSCRIPT

Page 1: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

DATA CURAH HUJAN

Jembatan : S. TalloStasiun : Ujung Pandang 27 (H)Kotamadya : Makassar

No. Tahun Pengamatan Curah Hujan

1 2000 90.00

2 2001 129.00

3 2002 110.00

4 2003 116.00

5 2004 90.00

6 2005 152.00

7 2006 80.00

8 2007 107.00

9 2008 124.00

10 2009 98.00

Page 2: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

PERHITUNGAN HUJAN RENCANA PERHITUNGAN HUJAN RENCANAMETODE GUMBEL METODE GUMBEL

Jembatan : S. Tallo Jembatan Stasiun : Ujung Pandang 27 (H) Stasiun

No. Xi Xi-X No.

1 2000 90 -19.6000 384.16 ###

2 2001 129 19.4000 376.36 ###

3 2002 110 0.4000 0.16 ###

4 2003 116 6.4000 40.96 ###

5 2004 90 -19.6000 384.16 ###

6 2005 152 42.4000 1,797.76 ###

7 2006 80 -29.6000 876.16 ###

8 2007 107 -2.6000 6.76 ###

9 2008 124 14.4000 207.36 ###

10 2009 98 -11.6000 134.56 ###

Jumlah 1096.00 4,208.40

Dari Hasil Perhitungan diperoleh :n = 10

Rata-rata = 109.6000

Sx = 21.6241

Sn = 0.9496

Yn = 0.4952

R max = Xi(rata-rata)+K X SxYt K Rmax (mm)

Jumlah

2 0.3665 -0.1355 106.6693

5 1.499 1.0571 132.4583 n

10 2.2502 1.8481 149.5644 Rata-rata =

20 2.9702 2.6064 165.9601 Sx =

25 3.1985 2.8468 171.1589 Sn =

50 3.9019 3.5875 187.1765 Yn =

100 4.6001 4.3228 203.0758

###

Tahun Pengamatan (Xi-X)2

P. Ulang (Tahun)

P. Ulang (Tahun)

Page 3: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

PERHITUNGAN UJI DISTRIBUSI GUMBELMETODHE CHI KUADRAT

Jembatan : S. TalloStasiun : Ujung Pandang 27 (H) 0.0952381

No.T P Pengamatan Teoritis

(Tahun) ( % ) (Of) (Ef) Of

1 11.00 9.09 90.0 2.35 151.85 42.5062 5.50 18.18 129.0 1.61 134.90 0.2703 3.67 27.27 110.0 1.14 124.38 1.8804 2.75 36.36 116.0 0.79 116.41 0.0015 2.20 45.45 90.0 0.50 109.72 4.3236 1.83 54.55 152.0 0.24 103.74 15.3257 1.57 63.64 80.0 -0.01 98.06 4.0778 1.38 72.73 107.0 -0.26 92.36 2.0039 1.22 81.82 124.0 -0.53 86.18 11.537

10 1.10 90.91 98.0 -0.87 78.41 3.917

85.839

n = 10Yn = 0.4952 Xrata2 = 109.60Sn = 0.9496 S = 21.62

Grafik Uji distribusi Curah Hujan Gumbel Metode Chi Kuadrat

Reduced Variated (YT)

(Ef - Of)2

X2 hit

1 10 100

0

20

40

60

80

100

120

140

160

f(x) = 30.747420891745 ln(x) + 82.3132270965938R² = 0.977684201062426

Pengamatan TeoritisPeriode Ulang T ( tahun )

Hu

jan

Ha

ria

n (

mm

)

Page 4: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

1 10 100

0

20

40

60

80

100

120

140

160

f(x) = 30.747420891745 ln(x) + 82.3132270965938R² = 0.977684201062426

Pengamatan TeoritisPeriode Ulang T ( tahun )

Hu

jan

Ha

ria

n (

mm

)

Page 5: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

PERHITUNGAN HUJAN RENCANAMETODE LOG PEARSON TYPE III

Jembatan : S. TalloStasiun : Ujung Pandang 27 (H)

No. Xi Log Xi Log Xi - Log X

1 2000 90.00 1.9542 -0.0781 0.0061 -0.00052 2001 129.00 2.1106 0.0782 0.0061 0.00053 2002 110.00 2.0414 0.0090 0.0001 0.00004 2003 116.00 2.0645 0.0321 0.0010 0.00005 2004 90.00 1.9542 -0.0781 0.0061 -0.00056 2005 152.00 2.1818 0.1495 0.0223 0.00337 2006 80.00 1.9031 -0.1293 0.0167 -0.00228 2007 107.00 2.0294 -0.0030 0.0000 0.00009 2008 124.00 2.0934 0.0610 0.0037 0.0002

10 2009 98.00 1.9912 -0.0412 0.0017 -0.0001

Jumlah 20.3239 0.0000 0.0639 0.0009

Jumlah Data = 10Rata - rata (log Xi) = 2.0324Standar Deviasi (S) = 0.0843Koefisien Kepencengan (Cs) = 0.0017

Curah Hujan Maximum

No. G G X S Log X Xt

1 2 0.000 0.0000 2.0324 107.74302 5 0.842 0.0710 2.1033 126.86723 10 1.282 0.1080 2.1404 138.17544 25 1.751 0.1476 2.1800 151.34095 50 2.054 0.1731 2.2055 160.50626 100 2.326 0.1960 2.2284 169.2057

Tahun Data (Log Xi - Log X)2 (Log Xi - Log X)3

Kala Ulang

Page 6: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

PERHITUNGAN UJI DISTRIBUSI LOG PEARSON TYPE IIIMETODHE CHI KUADRAT

Jembatan : S. TalloStasiun : Ujung Pandang 27 (H)

No.T P Pengamatan Teoritis

(Tahun) ( % ) (Of) (Ef) Of

1 11.00 9.09 90.00 1.35 138.85 26.5192 5.50 18.18 129.00 0.64 123.50 0.234

3 3.67 27.27 110.00 0.52 120.89 1.0794 2.75 36.36 116.00 0.12 112.25 0.1215 2.20 45.45 90.00 0.13 112.36 5.5576 1.83 54.55 152.00 -0.13 106.85 13.4127 1.57 63.64 80.00 -0.38 101.33 5.6888 1.38 72.73 107.00 -0.64 95.82 1.1699 1.22 81.82 124.00 -0.89 90.30 9.159

10 1.10 90.91 98.00 -1.15 84.78 1.782

64.721

Xrata-rata = 109.600 CS = 0.0017Deviasi (S) = 21.624 N = 10

Grafik Uji Kesesuaian distribusi curah hujan Log Pearson dengan Metode Chi Kuadrat

Distribusi Log Pearson III (k)

(Ef - Of)2

X2 hit

1 10 100

0

20

40

60

80

100

120

140

160

f(x) = 21.7920087481345 ln(x) + 89.354979308959R² = 0.942243591445996

Pengamatan TeoritisLogarithmic (Teoritis)Periode Ulang (Tahun)

Cu

rah

Hu

jan

(m

m)

Page 7: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

PERHITUNGAN HUJAN RENCANAMETODE HASPERS

Jembatan : S. TalloStasiun : Ujung Pandang 27 (H)

No. Xi R T = (n+1)/m U

1 2000 90.002 2001 129.00 152.00 11 1.353 2002 110.004 2003 116.00 117.00 5.5 0.7255 2004 90.006 2005 152.007 2006 80.008 2007 107.009 2008 124.00 R I = 152.00

10 2009 98.00 R II = 117.00

S = 1/2*{(RI-R')/U}+{(RII-R')/U}Jumlah 1096.00 = 20.8072Rata - rata 109.6000

Curah Hujan Maximum

U S

2 -0.220 20.80725 0.640 20.8072

10 1.260 20.807220 1.890 20.807225 2.100 20.807250 2.750 20.8072

Tahun Pengamatan

P. Ulang (Tahun)

Page 8: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

R' S*U Rmax R'+S*U

109.6000 -4.5776 105.0224109.6000 13.3166 122.9166109.6000 26.2170 135.8170109.6000 39.3255 148.9255109.6000 43.6950 153.2950109.6000 57.2197 166.8197

Page 9: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RENCANA (Q)JEMBATAN S. TALLO

Metode Rational

- Curah hujan rata-rata Rt = 187.177 mm- Luas Daerah Pengaliran A = 407.00 - Panjang Aliran L = 37.30 km- Kemiringan rata-rata (H/L) S = 0.0016 -- Koefisien aliran a = 0.45 -

Kecepatan Aliran = 1.518 m/det Waktu Konsentrasi t = L / V = 24.576 Jam Koefisien = 7.677 -

Debit Sungai Q = (a x r x A) / 3,60 = 390.551

Lebar rata-rata sungai B = 94.00 m Koefisien Manning n = 0.200 - Kemiringan Aliran rata-rata s = 0.006 - Tinggi Air Banjir Maksimun h = 4.476 m

No. Elevasi (m) Dh (m) R. Hidrolis (m)

1 0.00 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 0.000

2 0.50 0.50 95.00 47.000 0.495 0.242 11.387

3 1.00 0.50 96.00 94.000 0.979 0.382 35.899

4 1.50 0.50 97.00 141.000 1.454 0.497 70.073

5 2.00 0.50 98.00 188.000 1.918 0.598 112.410

6 2.50 0.50 99.00 235.000 2.374 0.689 161.948

7 3.00 0.50 100.00 282.000 2.820 0.773 217.987

8 3.50 0.50 101.00 329.000 3.257 0.851 279.978

9 4.00 0.50 102.00 376.000 3.686 0.924 347.473

10 4.50 0.50 103.00 423.000 4.107 0.993 420.095

11 5.00 0.50 104.00 470.000 4.519 1.059 497.519

12 5.50 0.50 105.00 517.000 4.924 1.121 579.461

13 6.00 0.50 106.00 564.000 5.321 1.180 665.669

14 6.50 0.50 107.00 611.000 5.710 1.237 755.918

15 7.00 0.50 108.00 658.000 6.093 1.292 850.003

16 7.50 0.50 109.00 705.000 6.468 1.344 947.740

17 8.00 0.50 110.00 752.000 6.836 1.395 1,048.958

18 8.50 0.50 111.00 799.000 7.198 1.444 1,153.501

19 9.00 0.50 112.00 846.000 7.554 1.491 1,261.224

20 9.50 0.50 113.00 893.000 7.903 1.536 1,371.995

km2

V = 72 x (H/L) 0,6

r = Rt / 24 x (24/t) 2/3

m3/det

Kel. Basah = P (m)

Luas Basah = A (m2)

Kecepatan = V (m/det)

Debit = Q (m3/det)

Page 10: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

MAB h

b

Sketsa penampang sungai

GRAFIK LENGKUNG TINGGI MAB VS DEBIT JEMBATAN S. TALLO

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

550.00

600.00

650.00

700.00

750.00

800.00

850.00

900.00

950.00

1,000.00

1,050.00

1,100.00

1,150.00

1,200.00

1,250.00

1,300.00

1,350.00

1,400.00

GRAFIK LENGKUNG ALIRAN

Kedalaman : h (meter)

Deb

it :

Q (

m3/

det)

Q = 668.778 m3/det

h =

6.0

17 m

Page 11: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

KESIMPULAN HASIL PERHITUNGAN UJI CHI KUADRATUNTUK CURAH HUJAN MAX

Derajat Kebebasan dk = n - R - 1R = 2 untuk distribusi normal R = 1 untuk distribusi poisson

dk = 20 - 2 - 1 dk = 7.00

Nama Jembatan Log Pearson GumbellLog Pearson Gumbell

- -

Jembatan S. Tallo 64.7214 - 85.8395 - 2.167 2.167

Interpretasi hasil :bahwa penyimpangan yang terjadi masih dalam batas - batas yang diijinkan

Resume Perhitungan Curah hujan maksimum

Periode Ulang

Metode

Gumbel Log Pearson

- -

2 106.6693 - 107.7430 - 107.7430 5 132.4583 - 126.8672 - 132.4583

10 149.5644 - 138.1754 - 149.5644 20 165.9601 - - 165.9601 25 171.1589 - 151.3409 - 171.1589 50 187.1765 - 160.5062 - 187.1765

100 203.0758 - 169.2057 - 203.0758

Uji Chi-Kuadrat (X2 - Test)Nilai X2Hit Probabilitas X2

Ujung Pandang

Ujung Pandang

Dari hasil hitungan, nilai X2Hit < X2Cr maka dapat disimpulkan

Hujan Maximum

Ujung Pandang

Ujung Pandang

Page 12: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

PERHITUNGAN GERUSANJEMBATAN S. TALLO

U R A I A N SIMBOL SATUAN HASIL KETERANGAN

Lebar Regime W m 94.0000 hasil perhitungan

Debit Q 390.5514 hasil perhitungan

Tinggi MAB h m 4.4758 hasil perhitungan

Tinggi MAN ho m 4.0170 hasil Analisis

k - 17.8505

Luas Penampang A 420.7233 = W x h

Kecepatan rata-rata aliran Vo m/det 0.9283

Yr m 0.4588 = MAB - MAN

Diameter butiran dasar sungai d m 0.0500 hasil pengamatan

Faktor Lacey Regime f 0.3935

Lebar efektif proyeksi pilar/abt jbt b m 4.0000 hasil pengamatan

Yo m 4.4758

Konstanta aliran : - aliran umum c1 - 1.0000 Tabel

-aliran memusat c2 - 1.2000 Tabel

Metode I,

General Scour dari MAB DS1 m 3.5934

Local Scour dari General Scour DS2 m 1.7235

Total Scour DS m 5.3169 = Ds1 + Ds2

Metode II,

Untuk Lebar Regime < lebar Jbt DS m 4.7069

Untul Lebar Regime > lebar jbt Ds' m 4.7069

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

- Kedalaman gerusan > Kedalaman MAB

- Dasar abutmen ditempatkan dibawah elevasi dasar sungai terendah

m3/det

Faktor perbandingan lebar bukaan terhadap faktor regime ={(W/5.83)x Q1/2}1/2

m2

=(Q/A) {(Yo/(A/W)}2/3. C

Keadaan tinggi muka air dari keadaan normal sampai keadaan banjir di bagian upstream jbt

= 1.76 x d1/2

Kedalaman air banjir maksimum dengan bagian upstream dari daerah gerusan

= (Yr.Vo. K)/(A/W)1/2

= (0.80 x Vo b )1/2

= 0.472 x ( Q / f ) 1/3

= D x ( W / L )0.61

Page 13: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

SN Yn T U T YT T

10 0.9496 10 0.4952 1.00 ### 2 0.3665 211 0.9697 11 0.4996 2.00 ### 5 1.499 512 0.9833 12 0.5035 3.00 0.17 10 2.2502 1013 0.9971 13 0.5070 4.00 0.44 20 2.9702 2514 1.0095 14 0.5100 5.00 0.64 25 3.1985 5015 1.0206 15 0.5128 6.00 0.81 50 3.9019 10016 1.0316 16 0.5157 7.00 0.95 100 4.6001 20017 1.0411 17 0.5158 8.00 1.06 100018 1.0493 18 0.5202 9.00 1.1719 1.0565 19 0.5220 10.00 1.2620 1.0628 20 0.5236 11.00 1.3521 1.0696 21 0.5252 12.00 1.4322 1.0754 22 0.5268 13.00 1.5023 1.0811 23 0.5283 14.00 1.5724 1.0864 24 0.5296 15.00 1.6325 1.0915 25 0.5309 16.00 1.6926 1.0916 26 0.5332 17.00 1.7427 1.1044 27 0.5335 18.00 1.8028 1.1047 28 0.5343 19.00 1.8529 1.1086 29 0.5353 20.00 1.8930 1.1124 30 0.5362 21.00 1.9431 1.1159 31 0.5371 22.00 1.9832 1.1193 32 0.5380 23.00 2.0233 1.1226 33 0.5388 24.00 2.0634 1.1255 34 0.5396 25.00 2.1035 1.1285 35 0.5402 26.00 2.1336 1.1313 36 0.5410 27.00 2.17

Page 14: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

37 1.1339 37 0.5418 28.00 2.1938 1.1363 38 0.5424 29.00 2.2439 1.1388 39 0.5430 30.00 2.2740 1.1413 40 0.5436 31.00 2.3041 1.1436 41 0.5442 32.00 2.3342 1.1458 42 0.5448 33.00 2.3643 1.1800 43 0.5453 34.00 2.3944 1.1499 44 0.5458 35.00 2.4145 1.1519 45 0.5463 36.00 2.4446 1.1538 46 0.5468 37.00 2.4747 1.1557 47 0.5473 38.00 2.4948 1.1574 48 0.5477 39.00 2.5149 1.1590 49 0.5481 40.00 2.5450 1.1607 50 0.5485 41.00 2.5651 1.1623 51 0.5489 42.00 2.5952 1.1638 52 0.5493 43.00 2.6153 1.1658 53 0.5497 44.00 2.6354 1.1667 54 0.5501 45.00 2.6555 1.1681 55 0.5504 46.00 2.6756 1.1696 56 0.5508 47.00 2.6957 1.1708 57 0.5511 48.00 2.7158 1.1721 58 0.5515 49.00 2.7359 1.1734 59 0.5518 50.00 2.7560 1.1747 60 0.5521 61 1.1759 61 0.5524 62 1.1770 62 0.5527 63 1.1782 63 0.5530 64 1.1793 64 0.5533 65 1.1803 65 0.5535 66 1.1814 66 0.5538 67 1.1824 67 0.5540 68 1.1834 68 0.5543

Page 15: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

69 1.1844 69 0.5545 70 1.1854 70 0.5548 71 1.1863 71 0.5550 72 1.1873 72 0.5552 73 1.1881 73 0.5555 74 1.1890 74 0.5557 75 1.1898 75 0.5559 76 1.1903 76 0.5561 77 1.1915 77 0.5563 78 1.1923 78 0.5565 79 1.1930 79 0.5567 80 1.1938 80 0.5569 81 1.1945 81 0.5570 82 1.1953 82 0.5572 83 1.1959 83 0.5574 84 1.1967 84 0.5576 85 1.1973 85 0.5578 86 1.1980 86 0.5580 87 1.1987 87 0.5581 88 1.1994 88 0.5583 89 1.2001 89 0.5586 90 1.2007 90 0.5586 91 1.2013 91 0.5587 92 1.2020 92 0.5589 93 1.2026 93 0.5591 94 1.2032 94 0.5592 95 1.2038 95 0.5593 96 1.2044 96 0.5595 97 1.2020 97 0.5596 98 1.2055 98 0.5598 99 1.2060 99 0.5599

100 1.2063 100 0.5600

Page 16: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

G+ T G- P K alfha 95% KOEFISIEN KEKASARAN MANNING (N)

0 2 0 5 1.645 1 0.004 NO.0.842 5 0.842 10 1.282 2 0.103 11.282 10 1.282 15 1.062 3 0.352 21.751 25 1.751 20 0.842 4 0.711 32.054 50 2.054 25 0.83333 5 1.145 42.326 100 2.326 30 0.66667 6 1.635 52.576 200 2.576 35 0.5 7 2.167 6

3.09 1000 3.09 40 0.33333 8 2.733 745 0.16667 9 3.325 850 0 10 3.9455 -0.1667 11 4.575 Tabel koefisien Pengaliran60 -0.3333 12 5.22665 -0.5 13 5.892 Daerah pengunungan berlereng terjal70 -0.6667 14 6.571 Daerah Perbukitan75 -0.8333 15 7.962 Daerah Bergelombang dan semak-semak80 -0.842 16 7.962 Daerah datar yang digarap85 -1.062 17 8.672 Daerah persawahan irigasi90 -1.282 18 9.39 Sungai didaerah pengunungan95 -1.6728 19 10.117 Sungai kecil didaerah daratan

20 10.851 Sungai yang besar dengan daerah pengali21 11.501 yang lebih dari seperduanya terdiri dari daratan22 12.33823 13.9124 13.84825 14.611

Derajat kebebasan

Page 17: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

KOEFISIEN KEKASARAN MANNING (N)

MATERIAL DASAR SUNGAI KOEF.Tanah Dengan Rumput 0.025 - 0.004Kerikil 0.020 - 0.035Tanah 0.020 - 0.300Rubble 0.020 - 0.300Brick 0.012 - 0.020Beton Kasar 0.011 - 0.013Kayu dengan permukaan kasar 0.011 - 0.015Kayu dengan permukaan tidak rata 0.010 - 0.014

Tabel koefisien Pengaliran

Daerah pengunungan berlereng terjal 0.75 - 0.90Daerah Perbukitan 0.70 - 0.80Daerah Bergelombang dan semak-semak 0.50 - 0.75Daerah datar yang digarap 0.45 - 0.60Daerah persawahan irigasi 0.70 - 0.80Sungai didaerah pengunungan 0.75 - 0.85Sungai kecil didaerah daratan 0.45 - 0.75Sungai yang besar dengan daerah pengali 0.50 - 0.75yang lebih dari seperduanya terdiri dari daratan

Page 18: Tugas Besar Perancangan Bangunan Teknik Sipil UNIFA

no nama