70
SOAL PERHITUNGAN Ditentukan skema denah sebagai berikut : Data yang diketahui sebagai berikut : @ Luas daerah irigasi (netto) = 2511 ha @ Kebutuhan air disawah ( q ) = 1.48 lt/dt/ha @ Effisiensi Irigasi = 80% @ Elevasi dasar sungai dekat pintu pengambi = 245.5 m @ Elevasi muka air sungai sebelum dibendung = 248.3 m @ Elevasi muka tanah pada tepi sungai (tang = 250 m @ Kemiringan Dasar Sungai = @ Debit banjir rancangan ( design flood ) = 336 @ Lebar normal sungai ( Bn ) = 36 m @ b : h saluran primer = 1.5 @ Kemiringan talud saluran primer = .1 : 1. 1 @ Kemiringan garis energi ( Hydraulic gradi = 1/8. 0.125 @ Pada waktu banjir sungai banyak membawa = Lanau @ Daya dukung ijin tanah dibawah bendung = 1.2 kg/cm² @ Jenis konstruksi bendung = Batu kali @ Hal - hal lain ditentukan sendiri = @ Elevasi sawah tertinggi = 247 m Diminta : @ Merencanakan bendung ( tetap ) irigasi tersebut @ Menggambar denah serta potongan – potongan yang diperlukan secara lengkap m³/dt 92°

sBi vita..!!

Embed Size (px)

DESCRIPTION

apa aja

Citation preview

Page 1: sBi vita..!!

SOAL PERHITUNGAN

♫ Ditentukan skema denah sebagai berikut :

♫ Data yang diketahui sebagai berikut :

@ Luas daerah irigasi (netto) = 2511 ha@ Kebutuhan air disawah ( q ) = 1.48 lt/dt/ha@ Effisiensi Irigasi = 80%@ Elevasi dasar sungai dekat pintu pengambilan = 245.5 m@ Elevasi muka air sungai sebelum dibendung = 248.3 m@ Elevasi muka tanah pada tepi sungai (tanggul sungai) = 250 m@ Kemiringan Dasar Sungai =

@ Debit banjir rancangan ( design flood ) = 336@ Lebar normal sungai ( Bn ) = 36 m@ b : h saluran primer = 1.5

@ Kemiringan talud saluran primer = .1 : 1. 1

@ Kemiringan garis energi ( Hydraulic gradient ) = 1/8. 0.125

@ Pada waktu banjir sungai banyak membawa = Lanau

@ Daya dukung ijin tanah dibawah bendung = 1.2 kg/cm²

@ Jenis konstruksi bendung = Batu kali

@ Hal - hal lain ditentukan sendiri =@ Elevasi sawah tertinggi = 247 m

♫ Diminta :@ Merencanakan bendung ( tetap ) irigasi tersebut@ Menggambar denah serta potongan – potongan yang diperlukan secara lengkap.

m³/dt

92°

Page 2: sBi vita..!!
Page 3: sBi vita..!!

PERENCANAAN BENDUNG

♫ SALURAN INDUK / PRIMER

@ Luas daerah irigasi (netto) (A) = 2511 ha@ Kebutuhan air disawah ( q ) = 1.48 lt/dt/ha@ Kecepatan air disaluran primer ( V ) = ( 0,2 – 0,6 m/dtk )

Diambil 0.5@ b : h saluran primer = 1.5@ Kemiringan talud saluran primer = .1 : 1.

@ Elevasi muka air sungai sebelum dibendung = 248.3 m

@ Elevasi muka tanah pada tepi sungai (tanggul sungai) = 250 m

Debit yang diperlukan untuk pengambilan :

Q = A x q

= 2511 x 1.48= 3716.28 lt/dt

= 3.71628

(Kp.02 Hal. 84)“ Demi kepentingan fleksibilitas & untuk memenuhi kebutuhan yang lebih tinggi selamaumur proyek, maka kapasitas pengambilan harus sekurang – kurangnya 120% darikebutuhan pengambilan"

= Q kebutuhan : Efisiensi Irigasi= ( A x q ) : 80 %= 3.71628 : 80%

= 4.65

♫ DIMENSI SALURAN PRIMER

Dimensi saluran : Saluran berbentuk trapesium

= A x V

A =

V = Kecepatan air disaluran primer ( m/dtk )(Diambil 0,5 m/dtk)

m3/dt

Qpengambilan

m3/ dtk

Qpengambilan

Luas saluran ( m2 )

Page 4: sBi vita..!!

A =V

=4.65

= 9.2910.5

b : h = 1.5b = 1.5 hm = 1A = ( b + mh ) h

9.291 = (1.5 h + h) h9.291 = 2.5 h²

h = 1.93 mb = 1.5 x 1.93

= 2.892 m= 2.9 m

Sehingga didapatkan nilai h = 1.93 m dan nilai b = 2.9 m

Gambar : Saluran Induk Primer

Qpengambilan

2,9 m

h = 1,93 m

11

+ 248,3 m+ 250 m

+ 246,37 m

Page 5: sBi vita..!!

1,65 m 1,65 m1 m

4,3 m246,37 m

246,62 m

92°

Gambar : Pintu Pengambilan

Page 6: sBi vita..!!

1,65 m 1,65 m1 m

4,3 m246,37 m

246,62 m

92°

Gambar : Pintu Pengambilan

Page 7: sBi vita..!!

♫ PERHITUNGAN PINTU PENGAMBILAN

@ Elevasi muka air saluran primer = Elevasi air tertinggi disungai sebelum dibendung =@ 0.25

Elevasi air dimuka pintu = 248.55 mElevasi dasar saluran primer = 246.37 mElevasi dasar saluran dimuka pintu pengambilan dan elevasi dasar induk diambil dari

0.25 mElevasi dasar saluran induk primer = 246.62 mSehingga didapatkan :

1.93 m

1.68 m@ Selisih elevasi dasar sungai dekat pintu pengambilan

P = 1.12 m0.5

Sedangkan berdasarkan Perhitungan nilai P = 1.12 m, sehingga tidak perlu dilakukan

penggalian lagi.

pengambilan harus direncanakan sebagai pintu aliran bawah.Rumus aliran tenggelam pada pintu :

Dimana :

Q =k = Faktor aliran tenggelamm = Koefesien debit

a = Tinggi bukaan pintu (m)

g =

B = Lebar pintu (m )

h1 = Kedalaman air didepan pintu / atas ambang( m )

Data :

Perbedaan tinggi muka air ( z ), (KP- 02 hal 84) : z = 0,15 – 0,30 m diambil z =

(KP- 02 hal 84) : d = 0,15 – 0,25 m diambil d =

H1 =

H2 =

Untuk nilai P minimum menurut (KP-02 hal 86) yang mengangkut pasir P =

Berdasarkan (KP- 02 hal 71) untuk mengatasi tinggi muka air yang berubah – ubah disungai

Debit rencana ( m3/dtk )

Gravitasi bumi ( m/dtk2 )

Page 8: sBi vita..!!

Gb. 4.29 Koefisien K untuk debit tenggelam (dari Schmidt)

Gb. 4.30

k = a = 0.84 m

2.3 mk = 0.5m = 0.55

g = 9.8

Syarat :

H1

1.68 1.29

Maka :

Q = k . µ . a . B .

Koefisien debit m untuk permukaan pintu datar atau lengkung

Lihat grafik 4.29 diambil h2/a =2 ;

h1/a =

m/dtk2

H2 Batas maksimum tinggi air di hilir (KP-02 hal 65 )

OK!OK!

¿ 23

¿

Page 9: sBi vita..!!

4.65 = 1.42 BB = 3.28 m

≈ 3.3 m

Perencanaan :

1 Buah pilar @ 1 = 1 m2 Buah pintu @ 1.65 = 3.3 m

4.3 m

KONTROL : 1/10 Lebar normal sungai ≤ B ≤ 1/6 lebar normal sungai

3.6 ≤ 4.3 ≤ 6.000 OK!OK!

Gambar : Hasil Perhitungan

d=0,25m

z=0.25m

Pmin=0,5mP=1,12 m

+248,3 m+248,55 m

+246,37 m+246,62 m

H1=1,93 mh=+1,93 m H2=+1,68m

+245,5 m

1,65 m 1,65 m1 m

4,3 m246,37 m

246,62 m

92°

Gambar : Pintu Pengambilan

Page 10: sBi vita..!!

1,65 m 1,65 m1 m

4,3 m246,37 m

246,62 m

92°

Gambar : Pintu Pengambilan

Page 11: sBi vita..!!

♫ PERHITUNGAN PINTU PEMBILAS

248.3 m @ Q pembilas = Q pengambilan = 4.65 m3/ dtk m @

@ Lebar pintu pembilas = 1/6 sampai dengan 1/10 lebar efektif bendung tetap60% lebar pintu pengambilan = 2.58 m

Elevasi dasar saluran dimuka pintu pengambilan dan elevasi dasar induk diambil dari ≈ 2.6 m

Diameter maksimum material yang digelontor diambil = 5 mmSehingga didapatkan : 4

Kecepatan pembilas yang diperlukan ( )

Selisih elevasi dasar sungai dekat pintu pengambilan C = Koefisien endapan

m d = Diameter maksimum material = 0.005 cm

= 0.424 m/dt

@ Perencanaan :

2 Buah pilar @ 1 m = 2 m2 Buah pintu @ 1.3 m = 2.6 m

4.6 m

@ Kecepatan Kritis

q = Q

Bp

= 4.645

2.6

= 1.787

hc

= 0.688 mKONTROL :

0.688 > 0.424

Lebar Pintu Pembilas ( KP – 02 hal 88 )

Koefesien endapan material = 3,2 – 5,5 diambil Þ

m²/dt

OK!OK!

Vc

Vc = 1,5 C √d

Vc = 1,5 C √d

= 3√q2

g( KP−02 hal 63 )

=3√1 ,792

9 ,81

Page 12: sBi vita..!!

KONTROL : 1/10 Lebar normal sungai ≤ B ≤ 1/6 lebar normal sungai

3.6 ≤ 4.6 ≤ 6.000

untuk permukaan pintu datar atau lengkung

Batas maksimum tinggi air di hilir (KP-02 hal 65 )

OK!OK!

92°

+245,5 m

1,0 m

1,3 m

1,3 m

1,0 m

Gambar:Pintu Pembilas

Page 13: sBi vita..!!

1/10 Lebar normal sungai ≤ B ≤ 1/6 lebar normal sungai

Gambar : Hasil Perhitungan

d=0,25m

z=0.25m

Pmin=0,5mP=1,12 m

+248,3 m+248,55 m

+246,37 m+246,62 m

H1=1,93 mh=+1,93 m H2=+1,68m

+245,5 m

1,65 m 1,65 m1 m

4,3 m246,37 m

246,62 m

92°

Gambar : Pintu Pengambilan

Page 14: sBi vita..!!

1,65 m 1,65 m1 m

4,3 m246,37 m

246,62 m

92°

Gambar : Pintu Pengambilan

Page 15: sBi vita..!!

♫ PERENCANAAN BENDUNG

@ Data Perencanaan :@ Debit banjir rancangan (Q) : 336

@ Lebar normal sungai (Bn) : 36@ Elevasi muka tanah tepi sungai : 250@ Elevasi dasar sungai : 245.5@ Persediaan tinggi tekanan u/ eksploitasi : 0.1@ : 1.2

: 43.2

@ Jenis konstruksi dinding : pas.Batu kali@ : (0,1 - 0,7Hc)

Dipakai

@ Menentukan Elevasi Puncak Mercu

@ Elevasi muka air sal. Primer : 248.3@ Kehilangan tinggi tekan INTAKE (z) : 0.25

@ Persediaan tinggi tekan : 0.1@ Elevasi puncak mercu : 248.65

@ Menentukan Lebar Mercu@ Lebar normal sungai (Bn) : 36@ Lebar total pembilas (Bp) : 2.6@ Lebar total bendung (B) : 40.6

@ Direncanakan lebar pilar pemisah : 11 pilar rencana yg berada ditengah

@ Lebar mercu : 38.6

Lebar bendung + pembilas ( KP – 02 hal 38 )

Jari – jari mercu ( r mercu bulat KP -02 hal 42 )

1.01,31.0 1,3 1.0 38,6

Gambar : Pintu Bilas dan Mercu

Page 16: sBi vita..!!

1/10 Lebar normal sungai ≤ B ≤ 1/6 lebar normal sungai

@ Lebar Effektif ( B’eff )

Dimana :n = Jumlah pilar tengah

Kp = 0.01(pilar berujung bulat)

Ka = Koefisien kontraksi pangkal bendung = 0.1Hc = Tinggi energi ( m )

B’eff = B – 2(n x Kp + Ka) x HcB’eff = 38.6 - 0.22 Hc

@ Menentukan tinggi muka air di atas mercu

Gambar 4.5

Koefisien kontraksi pilar ( KP – 02 hal 40 ) =

Harga-harga koefisien C0 untuk bendung

Ambang bulat sebagai fungsi perbandingan H1/r

92°

+245,5 m

1,0 m

1,3 m

1,3 m

1,0 m

Gambar:Pintu Pembilas

1.01,31.0 1,3 1.0 38,6

Gambar : Pintu Bilas dan Mercu

B' eff=B−2( n×Kp+Ka)×Hc

Page 17: sBi vita..!!

Gambar 4.6 Gambar 4.6

Gambar 4.7

melengkung (menurut USBR, 1960)

@

Q = Cd x 2/3 x x B'eff x

@ P = Elevasi puncak mercu – Elevasi dasar sungai= 3.15 m

Tabel hasil perhitungan :No Cd asumsi Hc Hc / r P / Hc C0 C1 C21 -2.961 3.15 2 1 1.333 0.975 0.9982 -3.138 3.2 2 0.98 1.333 0.97 13 -0.736 2.45 2 1.29 1.333 0.983 0.9954 0.272 2.1 2 1.50 1.333 0.99 0.993

Harga-harga koefisien C1sebagai fungsi perbandingan P/H1

Harga-harga koefisien C2 untuk bendung mercu Ogee dengan muka hulu

Rumus debit yang melimpah di atas mercu : ( KP – 02 hal 42 )

√ 23×g Hc

23

Q=Cd×23×√g×2

3×B' eff×Hc

32

3 36=Cd×23×√9 .81×2

3×(38 ,6−0 ,22Hc)Hc

32

336=1 ,7049Cd×(38 ,6−0 . 22Hc )Hc3

2

197 ,079=Cd×(38 ,6Hc3

2−0 ,22Hc52 )

Page 18: sBi vita..!!

5 3.218 1.26 2 2.50 1.333 1 0.9936 1.314 1.75 2 1.80 1.333 0.996 0.99

Data hasil perhitungan : Hc = 1.75 mCd = 1.314 m

@ Kecepatan air di depan mercu

Jadi :V = 1.905 m/dt

Hd = 1.565 m

Maka :@ Elevasi mercu : 248.65@ Tinggi tekan ( Hd ) : 1.565@ Elevasi muka air banjir ( M.A.B ) rencana : 250.215@ : 1@ Elevasi muka tanah yang diperlukan : 251.215@ Elevasi muka tanah tepi sungai : 250@ Tinggi tanggul : 1.215

Tinggi Jagaan ( KP - 02 hal 53 : 0.75-1.5m)

V =Q

S ( p + Hc )=

33636 x ( 3 ,15+ 1 ,75 )

= 1 ,905m /dtk

V 2

2 x g= 1 ,9052

2 x 9 ,81= 0 ,185 m

Hd = Hc − V 2

2 x g= 1 ,75− 0 ,185 = 1 ,565m

MAB +250,215 m

+251,215 m

w = 1 mv²/2g = 0,185

MAN +248,65 m

MT +250 m

+245,5 m

P = 3,15 m

Hd = 1,565 m

Gambar: Profil Bendung

Page 19: sBi vita..!!

MAB +250,215 m

+251,215 m

w = 1 mv²/2g = 0,185

MAN +248,65 m

MT +250 m

+245,5 m

P = 3,15 m

Hd = 1,565 m

Gambar: Profil Bendung

Page 20: sBi vita..!!

♫ KONTROL ELEVASI MUKA AIR DI MUKA BENDUNG

@ Data Perencanaan :m³/dt @ Debit banjir rencana ( Q ) :

m @ Elevasi dasar sungai :m @ Tinggi air di atas ambang :m @ Lebar normal sungai ( B ) :m ( KP – 02 ) @ Kehilangan energi ( k ) :x Lbr. Sungaim

@ Penampang sungai dianggap seragam

pas.Batu kali Ao = ho ( B + m.ho )(0,1 - 0,7Hc) = ho ( 36 + ho )

0.5 Hc

@

m Nov k h1 (m) h0 (m) A0 (m2)

m (m/dtk) (v2/2g) (1,75-k) (3,15+h1) [h0(h0+36)]

m 1 0 0 1.75 4.9 200.410m 2 1.677 0.143 1.607 4.757 193.869

3 1.733 0.153 1.597 4.747 193.4224 1.737 0.154 1.596 4.746 193.3895 1.737 0.154 1.596 4.746 193.3876 1.737 0.154 1.596 4.746 193.387

m 7 1.737 0.154 1.596 4.746 193.387

m 8 1.737 0.154 1.596 4.746 193.387pilar rencana yg berada ditengah 9 1.737 0.154 1.596 4.746 193.387

m

Sehingga di peroleh nilai :

k = 0.154 m

= 1.596 m

= 4.746 m

= 193.387

= 1.737 m/dt

Maka nilai k,ho,h1 dicari dengan cara coba – coba

h1

h0

A0 m²

Vbanjir

1.01,31.0 1,3 1.0 38,6

Gambar : Pintu Bilas dan Mercu

+245,5 m

p = +3,15 m

+248,3 m

h1 =+1,596 m

k=+0,154 m

MAN +248,65 m

+245,5 m

Gambar: Elevasi Muka Air

+250,4 m

Page 21: sBi vita..!!

Sehingga diperoleh :@ Elevasi air di depan bendung = 250.40@ Elevasi dasar sungai = 245.50@ Tinggi tanggul ( tanpa jagaan ) = 4.90@ Tinggi jagaan diambil = 1.00@ Elevasi tanggul dengan jagaan = 251.40

Ambang bulat sebagai fungsi perbandingan H1/r

1.01,31.0 1,3 1.0 38,6

Gambar : Pintu Bilas dan Mercu

+245,5 m

p = +3,15 m

+248,3 m

h1 =+1,596 m

k=+0,154 m

MAN +248,65 m

+245,5 m

Gambar: Elevasi Muka Air

+250,4 m

Page 22: sBi vita..!!

Gambar 4.6

Cd ukur1.2971.2931.3041.310

sebagai fungsi perbandingan P/H1

untuk bendung mercu Ogee dengan muka hulu

Q=Cd×23×√g×2

3×B' eff×Hc

32

3 36=Cd×23×√9 .81×2

3×(38 ,6−0 ,22Hc)Hc

32

336=1 ,7049Cd×(38 ,6−0 . 22Hc )Hc3

2

197 ,079=Cd×(38 ,6Hc3

2−0 ,22Hc52 )

Page 23: sBi vita..!!

1.3241.314

mmmmmmm

MAB +250,215 m

+251,215 m

w = 1 mv²/2g = 0,185

MAN +248,65 m

MT +250 m

+245,5 m

P = 3,15 m

Hd = 1,565 m

Gambar: Profil Bendung

Page 24: sBi vita..!!

MAB +250,215 m

+251,215 m

w = 1 mv²/2g = 0,185

MAN +248,65 m

MT +250 m

+245,5 m

P = 3,15 m

Hd = 1,565 m

Gambar: Profil Bendung

Page 25: sBi vita..!!

♫ PERHITUNGAN DIMENSI BEDUNG

336

245.5 m1.75 m36 m

0.185 m

Vbanjir

(Q/A0) @ Berdasarkan KP- 02 hal 65

1.677 H = El.muka air di depan bendung – El.puncak mercu 1.733 = 1.75 m1.737 Z = El.muka air di depan bendung – El.muka air sungai sebelum di bendung1.737 = 2.10 m1.737 Maka :1.7371.737 = 1.2 m

1.7371.737

Dengan ketentuan :

Z/H = 1.2 maka digunakan persamaan 2

D = L = R = 1,4 Z + 0,6 H = 3.99 m

a = 0.320 mr = 0.875 m

m³/dt

1.       Bila

1.       Bila

+245,5 m

p = +3,15 m

+248,3 m

h1 =+1,596 m

k=+0,154 m

MAN +248,65 m

+245,5 m

Gambar: Elevasi Muka Air

+250,4 m

+251,4 m

+250,4 m

+248,3 m

+248,65 m

11

DR=

2a

r P = 3,15 m+245,5 m

B

CD

EJFGH

t

KL

N

M

Gambar : Kolam Olak menurut Vlughter

ZH

43

¿¿

13¿¿

Page 26: sBi vita..!!

♫ DIMENSI BENDUNG DAN PANJANG PERKOLASI

p Panjang Perkolasi :• Hidoulik gradien L = 8 H• Tinggi bendung = 1.75• L yang diperlukan = 14• L yang ada = r + L + D +2a• = 9.494• L ada > L yang diperlukan maka perlu ditambah blanket atau sheetpile• Perpanjangan bendung = 4.506

m AB = r = 0.875m BC = R – P – a = 0.520m CD + EJ = 3.99m JF = D = L = 3.99m

DE = t = = 1.432

Dimana :t = Tebal lantai bendung ( paling kritis pada saat ruang olakan )kosong

=

=FG = a = 0.320GH = 2a = 0.64HI = FG + t + a = 2.071

Panjang rayapan yang ada (L) = AB + BC +(CD + EJ ) + DE + JF + FG + GH + HI = 13.837

• Direncanakan member kaki bendung untuk mengurangi gerusan.LM = MN = 2a = 0.64

KL = a = 0.320

KA = t = 1.432

Maka panjang rayapan adalah (L) = L ada + LM +MN + KL + KA = 16.866

• Maka panjang perkolasi :L = 16.866L = 16.866 > 14

Wa Berat air ( 1000 kg / cm3 )

Wb Pasangan batu kali ( 2200 kg/cm3 )

+245,5 m

p = +3,15 m

+248,3 m

h1 =+1,596 m

k=+0,154 m

MAN +248,65 m

+245,5 m

Gambar: Elevasi Muka Air

+250,4 m

P xWaWb

Page 27: sBi vita..!!

♫ TEKANAN UPLIFT

Tinggi Bendung dari dasar = 3.15

Panjang Perkolasi = 16.866

= 1

Rumus : Tekanan Uplift =

TITIKPANJANG BLANKET (l)

( m )

N 0.0M 0.64L 0.639 + 0.639K 1.278 + 0.320

A 1.598 + 1.432

B 3.029 + 0.875C 3.9043 + 0.52

El.muka air di depan bendung – El.puncak mercu D 4.4248 + 1.995E 6.4198 + 1.432

El.muka air di depan bendung – El.muka air sungai sebelum di bendung J 7.8517 + 1.995F 9.8467 + 3.99G 13.8367 + 0.32H 14.1562 + 0.64I 14.7952 + 2.071

Kontrol Plat Lantai Olakan (Kp-02 hal 123)

Berat Volume Air (γw)

+251,4 m

+250,4 m

+248,3 m

+248,65 m

11

DR=

2a

r P = 3,15 m+245,5 m

B

CD

EJFGH

t

KL

N

M

Gambar : Kolam Olak menurut Vlughter

43

¿¿

13¿¿

(L−l )×PL×γW

D

F

G

R

B

EJ

CD

+248,65 m

KA

N

ML

H

I

2a

a

Page 28: sBi vita..!!

Gaya angkat pada pondasi bendung ( KP – 02 hal 115

mm

r + L + D +2am

L ada > L yang diperlukan maka perlu ditambah blanket atau sheetpilem

mmmm

m

Tebal lantai bendung ( paling kritis pada saat ruang olakan )kosong

mmm

AB + BC +(CD + EJ ) + DE + JF + FG + GH + HI m

Direncanakan member kaki bendung untuk mengurangi gerusan.mm

m

L ada + LM +MN + KL + KA m

OK!OK!

Ps Pw Pd

s wyd

W4

W2

W1

W3

X2

X1

X3X4

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

Gambar:Gaya Angkat

Page 29: sBi vita..!!

m

m

PANJANG BLANKET (l) TEK. UPLIFT

( m ) (Kg/cm2)

0.0 3.1500.64 3.031

= 1.278 2.911= 1.598 2.852

= 3.029 2.584

= 3.9043 2.421= 4.4248 2.324

= 6.4198 1.951= 7.8517 1.684= 9.8467 1.311= 13.8367 0.566= 14.1562 0.506= 14.7952 0.387= 16.8660 0.000

t/m3

(L−l )×PL×γW

D

F

G

R

B

EJ

CD

+248,65 m

KA

N

ML

H

I

2a

a

Page 30: sBi vita..!!

Ps Pw Pd

s wyd

W4

W2

W1

W3

X2

X1

X3X4

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

Gambar:Gaya Angkat

Page 31: sBi vita..!!

♫ STABILITAS BENDUNG

Kontrol stabilitas pada tubuh bendung meliputi :

1) Stabilitas terhadap guling

2) Stabilitas terhadap gese3) Stabilitas terhadap DDT

Analisa pada masing - masing stabilitas ditinjau pada dua kondisi :1) Kondisi normal2) Kondisi gempa

Guna menganalisa stabilitas lebih lanjut perlu diketahui dahulu gaya – gaya yang bekerjapada tubuh bendung :

1) Tekanan air dan sedimen2) Berat konstruksi3) Tekanan tanah4) Gaya- gaya gempa

Tekanan air dan sedimen

Peninjauan dilakukan pada kondisi normal dan kolam olakan kosong tekanan yang

1) Tekanan Uplift

2) Tekanan hidrostatis (Pw)3) Tekanan hidrodinamis ( Pd )

4) Tekanan sedimen ( Ps )

Data :

= 1

P = 3.15 mKa =

= 1

@ Tekanan UpliftSeperti perhitungan di table tekanan Uplift

@ Tekanan Hidrostatis ( Pw )

Pw = = 4.96125 Ton

= x P = 1.05 m

terjadi, yakni :

gw

γs

x gw x P2

Yw

1213

1−sin 300

1+sin 300

Page 32: sBi vita..!!

@ Tekanan Hidrodinamis ( Pd )

Pd = = 0.868 Ton e = koefisien gempa ( 0,1 – 0,15 )Diambil 0.15

= x P = 1.26 m

@ Tekanan Sedimen ( Ps )

Ps = = 1.652 Ton

Ys = x P = 1.05 m

x gw x P2 x e

Yd

x gs x P 2 x Ka

712

25

1213

Page 33: sBi vita..!!

@ Berat Konstruksi Bendung

P - r = 2.275 m

γ batu kali = 2.2

= 0.25 x 3.143 x 0.875 ² x 2.2= 1.3234 Ton

= 0.875 x ( 2.275 + 0.32 ) x 2.2= 4.994 Ton

= 0.5 x ( 1.995 + 1.995 ) x ( 0.875 + 2.275 + 0.32

= 17.51 Ton

= 1.432 x 1.995 x 2.2= 6.284 Ton

Jarak ( x,y )

= 0.4 x 0.875 + 3.99= 4.34 m

= 0.4 x 0.875 + 4.547= 4.897 m

= 0.5 x 0.875 + 3.99

= 4.427 m

t/m³

W1

W2

W3

W4

x 1

y 1

x 2

Ps Pw Pd

s wyd

W4

W2

W1

W3

2,275 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

X2

X1

X3X4

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

AB0,32 m

Page 34: sBi vita..!!

= 0.5 x ( 2.275 + 0.32 ) + ( 1.952 )

e = koefisien gempa ( 0,1 – 0,15 ) = 3.250 m

= 0.667 x ( 3.99 )

= 2.66 m

= 0.333 x 3.99 + 1.432

= 2.762 m

= 0.5 x 1.995= 0.997 m

= 0.5 x 1.432

= 0.716 m

= 0.5 x ( 0.875 + 3.99 )

= 2.432 m

= 0.667 x ( 0.875 + 3.99 )= 3.243 m

Dari hasil perhitungan diperoleh :

= 2.584

= 1.311

= 1.273

= x ( 3.99 + 0.875 )= 6.378 m

= 0.5 x 1.273 x 3.99 + 0.875= 3.097 m

@ Kontrol Terhadap Geser

y 2

x 3

y 3

x 4

y 4

xV1

xv2

MA t/m2

MJ t/m2

MA – MJ t/m2

V1 MJ

V2

V2

V1MJ MA

Xv1Xv2

Page 35: sBi vita..!!

∑V =

= 20.6392 Ton

∑H = Pw + Pd + Ps

= 7.482 Ton

Diketahui :

f = 0.6 =

n = > 1.5

= 1.655 > 1.5

W1 + W2 + W3 + W4 - V1 - V2

koef. Gesekan ( kp 02 hal. 121)

( kp 02 hal 120 )

OK!OK!

f .ΣVΣH

Page 36: sBi vita..!!

♫ Perhitungan Stabilitas Bendung

@ Stabilitas Momen Terhadap titik J :

= Pw ( Yw + 2.272 ) + Ps ( Ys + 2.272 )

= 4.96125 ( 1.05 + 2.272 ) + 1.652 ( 1.05 + 2.272 )= 32.3114 tm 48.6217

== 1.3234 x 4.34 + 4.99442 x 4.427 + 18 x 2.66 += 80.7073 tm

Syarat :

= 2.49779 > 1.5

@ Letak Resultan

Mx == 48.3958 tm

R = 21.9533 t

x = Mx

+ 0.52 ) x 2.2 R

= 2.204 m

L = 4.865 m

Syarat nilai x :

1/3L ≤ x ≤ 2/3L1.622 ≤ 2.204 ≤ 3.243

∑ Maktif

∑ Mpasif (w1 . x1)+ (w2 . x2)+ (w3 . x3)+ (w4 . x4)

Mpasif – Maktif

OK!OK!

OK!OK!

Ndak kNTRoL jD pke seBelahx

Ps Pw Pd

s wyd

W4

W2

W1

W3

2,275 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

X2

X1

X3X4

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

AB0,32 m

F>1,5MpasifMaktif

>1,5

R=√ΣV 2+ΣH 2

Page 37: sBi vita..!!

V2

V1MJ MA

Xv1Xv2

Page 38: sBi vita..!!
Page 39: sBi vita..!!

♫ TEKANAN TANAHKarena Tekanan tanah di hulu dan hilir sama, maka dalam hal ini, gaya tekanan tanah

pada tubuh bendung diabaikan.

+ Pd ( Yd ) + ( 0.5 x 1.952 ) + ( 0.5 + 1.952 )

+ 0.868 ( 1.26 ) + 6.378 ( 0.5 x 1.952 ) + 3.097 ( 0.5 + 1.952 ) ♫ GAYA GEMPAAkibat gempa akan menimbulkan gaya horisontal yang bekerja pada titik berat massa

1 Gaya gempa akibat berat sendiri ( Gw )+ 6.284 x 0.9975 2 Gaya gempa akibat tekanan sedimen ( Gs )

@ Gaya gempa akibat berat sendiri ( Gw ) :

Gw

e

V1 V2

Ada 2 macam gaya gempa, yaitu :

Gw1

Gw2

Gw3

Ndak kNTRoL jD pke seBelahx

GW4

GW2

GW1

GW3

2,595 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

X2

X1

X3X4

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

Page 40: sBi vita..!!

Gw4

Page 41: sBi vita..!!

TEKANAN TANAH @Karena Tekanan tanah di hulu dan hilir sama, maka dalam hal ini, gaya tekanan tanah

pada tubuh bendung diabaikan.

GAYA GEMPAAkibat gempa akan menimbulkan gaya horisontal yang bekerja pada titik berat massa

Gaya gempa akibat berat sendiri ( Gw )Gaya gempa akibat tekanan sedimen ( Gs )

@

Gaya gempa akibat berat sendiri ( Gw ) :

= w . e

=Koefisien gempa ( 0.1 – 0.15 )Diambil 0.15

= 1.3234 x 0.15= 0.1985 Ton

= 4.9944 x 0.15

= 0.7492 Ton

= 17.5121 x 0.15

Ada 2 macam gaya gempa, yaitu :

GW4

GW2

GW1

GW3

2,595 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

X2

X1

X3X4

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

Ps Pw Pd

s wyd

W4

W2

W1

W3

2,595 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

V2

V1

Page 42: sBi vita..!!

= 2.6268 Ton

= 6.2842 x 0.15= 0.9426 Ton

Gss

Gw4

Gw2

Gw3

2,595 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

Gw1

Page 43: sBi vita..!!
Page 44: sBi vita..!!

Gaya gempa akibat tekanan sedimen ( Gs ) : ♫

= Diasumsikan = 1.7

P = 3.15 mλa = Koefisien Tekanan Sedimen keadaan gempa

= 0.708

Jadi :

Gs = 5.9714 TonYs = 3.322 m

Gaya Total pada Bendung :

@ Kondisi Normal

∑V = 20.6392 Ton

∑H 7.482 Ton

γs t/m³

Gs= 12×γ s×P2×λa

Ps Pw Pd

s wyd

W4

W2

W1

W3

2,595 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

V2

V1

Page 45: sBi vita..!!

Momen Tahanan :

= 5.7437 tm

= 22.1128 tm

= 46.5822 tm

= 6.2685 tm

= 80.7073 tm

Momen Guling:

= 1.0940 tm

= 5.2093 tm

= 1.7347 tm

= 15.5142 tm

= 10.0451 tm

= 33.5974 tm

♫@ Kondisi Gempa

∑V = 0

∑H == 10.4885 Ton

Momen Guling:

= 0.9721 tm

w1 . x1

w2 . x2

w3 . x3

w4 . x4

ΣMT

Pd . yd

Pw . yw

Ps . ys

V1 . xV1

V2 . xV2

ΣMG

Gw1 +Gw2 + Gw3 + Gw4 + Gs

Gw1 . y1

Gss

Gw4

Gw2

Gw3

2,595 m

0,52 m

1,432 m

0,875 m

1,995 m 1,995 m 0,875 m

Y4

Y3

Y2

Y1

J E

D C

B A

Gw1

Page 46: sBi vita..!!

= 2.4345 tm

= 7.2548 tm

= 0.6748 tm

= 19.8358 tm

= 31.1720 tm

Gw2 . y2

Gw3 . y3

Gw4 . y4

Gs . ys

ΣMT

Page 47: sBi vita..!!

STABILITAS TERHADAP GULING

SF = > 1.5→ Pada keadaan Normal

SF = > 1.1→ Pada keadaan Gempa

Dimana :Σ M Tahanan = 80.7073 tmΣ M Guling = 33.5974 tm → Pada keadaan NormalΣ M Guling = 31.1720 tm → Pada keadaan Gempa

@ Kondisi Normal

SF =80.707333.5974

= 2.4022 > 1.5

@ Kondisi Gempa

SF =80.7073

31.1720= 2.5891 > 1.1

STABILITAS TERHADAP GESER

Dimana :f = Koefisien geser = 0.6

Σ V = 20.6392 tm

Σ H = 7.482 tm → Pada keadaan Normal

Σ H = 10.4885 tm → Pada keadaan Gempa

OK!OK!

OK!OK!

MtahananMguling

MtahananMguling

SF=( f×ΣV+c×A )ΣH

>1. 5→pada keadaan Normal

SF=( f×ΣV+c×A )ΣH

>1. 1→ pada keadaan Gempa

Page 48: sBi vita..!!

C = Kohesi tanah, dianggap 0

A = Luas bidang dasar pondasi

@ Kondisi Normal

SF =12.3835

7.4816

= 1.6552 > 1.5

@ Kondisi Gempa

SF =12.3835

10.4885

= 1.1807 > 1.1

STABILITAS TERHADAP DAYA DUKUNG

@ Kasus 1

@ Kasus 2

Dimana :

ΣM == 15.9380 tm

Σ V = 20.6392 tm

ΣMTahanan - ΣMGuling

OK!OK!

OK!OK!

Jika e <L6

σ max/min=ΣVA

(1±6e1

)< σ̄

Jika e >L6

σ max/min=ΣV

3(L6−e )B

< σ̄

e=|ΣMΣV

−L2|

Page 49: sBi vita..!!

L = 4.865 m

A = L x B

= 175.14

Diketahui daya dukung dalam tanah = 1.5 Kg/cm²Sehingga eksentrisitas :

e = 15.9380 - 4.86520.6392 2

= -1.66 ~ 1.66

= 1.66 > 0.811

Jadi, tegangan yang terjadi masih dibawah tegangan ijin.

→ Kasus 02

σ maxσmax

=ΣV . 23(L/2−e )B

< σ̄ ijin

σ maxσmax

=(20 ,6392 ). 23( 4 ,865/2−1 ,66 )36

< σ̄ ijin

σ maxσmax

=0,5 t/m2< σ̄ ijin (1,50 kg/cm² )

Page 50: sBi vita..!!

♫ TEGANGAN PADA BLANKET ♫ TEGANGAN PADA KAKI BENDUNG

γ batu kali

γ batu kali = 2.2 γw

γw = 1

@ Berat Sendiri

N = 0.64 x 2.2 = 1.406

A = 0.3195 x 2.2 = 0.703 @ Berat Sendiri

J

@ Berat Beban Air I

@ Berat Uplift

JI

@ Total Beban

J

N = 3.15 x 1 = 3.15 I

A = 3.15 x 1 = 3.15

@ Berat Beban Uplift

t/m3

t/m3 MJ

t/m2

t/m2

t/m2

t/m2

A N

3,15 m

A N

A K

L1,432 m 0,64 m

M

N0,32 m

H G

F

I

J

2,072 m 1,311 m

Page 51: sBi vita..!!

N = 3.15 x 1 = 3.15

A = 2.5842 x 1 = 2.584

Jadi total beban :

N = 7.706

A = 6.437

t/m2

t/m2

t/m2

t/m2

2,584 m

3,15 m

Page 52: sBi vita..!!

♫ DIMENSI DINDING PENAHAN

TEGANGAN PADA KAKI BENDUNG

= 2.2 @

= 1

= 1.311

@

Berat Sendiri

= 1.311 x 2.2 = 2.8841

= 2.071 x 2.2 = 4.5558 @

Berat Uplift

= 1.311 x 1 = 1.311= 0

Total Beban

= 1.5732

= 4.5558

@

t/m3

t/m3

t/m2

t/m2

t/m2

t/m2

t/m2

t/m2

H G

F

I

J

2,072 m 1,311 m

+ 251,215 m

+ 245,5 m

+ 248,3 m

4 m

5,715 m

0,9 m

0,6 m

0,6 m

2,5 m

Page 53: sBi vita..!!

+ 251,215 m

+ 245,5 m

+ 248,3 m

4 m

5,715 m

0,9 m

0,6 m

0,6 m

2,5 m

Page 54: sBi vita..!!

DIMENSI DINDING PENAHAN

Sketsa Gambar

Data

Elevasi tanggul = 251.215 m 2.8 mElevasi dasar sungai = 245.5 m

Elevasi muka air = 248.3 m

Peninjauan pada kondisi muka air normal :H = 251.215 - 245.5

= 5.715Lebar bendung = 0,5H ~ 0,7H

= 2.8575 ~ 4.0006 diambil 4 mD = H/8 ~ H/6

= 0.7144 ~ 0.9525 diambil 0.9 m

Lebar Atas Bendung = 0,3H ~ 0,5 H

= 1.7145 ~ 2.8575 diambil 2.5 m

Kaki Bendung = 0,5D ~ D

= 0.45 ~ 0.9 diambil 0.6 m

Sketsa Dinding Penahan

0.3 H – 0,5H

H

0.5 D - D

0.5 H - 0.7 H

D = H/8 - H/6

+ 251,215 m

+ 245,5 m

+ 248,3 m

4 m

5,715 m

0,9 m

0,6 m

0,6 m

2,5 m

Page 55: sBi vita..!!

+ 251,215 m

+ 245,5 m

+ 248,3 m

4 m

5,715 m

0,9 m

0,6 m

0,6 m

2,5 m

Page 56: sBi vita..!!

@ Gaya - gaya yang bekerja pada dinding penahan

0.3 = 1800

= 1850

= 2200Ka = 0.333Kp = 3.0γw = 1000

Notasi perhitungan Gaya (kg) Lengan (m) Momen (kg.m)

13114.66 2.205 28918.177

-749.25 0.300 -224.775

-6845 1.233 -8442.167

∑Jumlah 5520.4098 20251.236

(0.9)(4)(2200) 7920 2.000 15840.000

(2.5)(5.715)(2200) 31432.944 1.850 58150.945

1/2(0.3)(5.715(2200) 1885.9766 3.200 6035.125

(0.6)(5.715)(1800) 6172.2871 3.700 22837.462

1/2(0.3)(5.715)(1800) 1543.0718 3.300 5092.137

(0.6)(2.8)(1000) 1680 0.300 504.000

∑Jumlah 50634.279 108459.670

g Tanah kg/m³

g Sat kg/m³

g Batu kg/m³

kg/m³

P1 1/2(1800)(6.615)²(0.333)

P2 1/2(1850)(0.9)²

P3 1/2(1000)(3.7)²

W1

W2

W3

W4

W5

W6

+ 245,5 m

W4

W5

W3

W2

W1

P3

P2

MAB Rencana + 250,215 m

+ 248,3 m

W6

P1

5,715 m

0,9 m

0,6 m 0,6 m2,5 m0,3 m

Un

Page 57: sBi vita..!!

1/2(4)(1800) 3600 1.333 4800.000

= 5520.40976 kg

= 47034.279 kg

Momen Guling (momen aktif)

== 25051.236 kg.m

Momen Penahan (momen pasif)

= 108459.670 kg.m

=

= 83408.434 kg.m

Un

SH

SV

Ma SMP + MUn

M p

SM Mp - Ma

Page 58: sBi vita..!!

♫ STABILITAS DINDING PENAHAN

@ Stabilitas terhadap Geser :

Syarat :

> n n = 1.5

0.6

0.647034.279

= 5.112 > 1.55520.40976

Jadi dinding tersebut aman terhadap geser.

@ Stabilitas terhadap Guling :

Syarat :

Mp

Ma > n n = 1.5108459.670

= 4.330 > 1.525051.236

@ Stabilitas terhadap Dukung :

x =

= 83408.434

47034.279

= 1.773

L = 4 m

Syarat :

1/3 L < x < 2/3L

1.333 < 1.773 < 2.667

e = x - L/2

f = tgn q = tg 30° =

ΣM

ΣV

OK!OK!

OK!OK!

OK!OK!

+ 245,5 m

W4

W5

W3

W2

W1

P3

P2

MAB Rencana + 250,215 m

+ 248,3 m

W6

P1

5,715 m

0,9 m

0,6 m 0,6 m2,5 m0,3 m

Un

f .ΣVΣH

Page 59: sBi vita..!!

= -0.2= 0.2

=

= 47034.279

5.715

= 8229.854

= 10698.81

= 1.069881

= 5760.8978 < = 1.2 kg/cm²

= 0.5760898

smax/min

smax

Kg/cm2

smin

Kg/cm2

ΣVH (1±6e

L )(1±6e

L )(1±0,3 )

σ

Page 60: sBi vita..!!

♫ PERENCANAAN TANGGUL

Diketahui data – data sebagai berikut :

@ Sebelum ada bendung :Elevasi dasar sungai dekat pintu pengambilan : 245.5 mElevasi muka air sungai sebelum dibendung : 248.3 mElevasi muka tanah : 250 m

@ Setelah ada bendung :Elevasi dasar sungai dekat pintu pengambilan : 245.5 mElevasi muka air setelah dibendung : 248.65 mElevasi tanggul dekat bendung : 251.215 m

Asumsi

Tinggi muka tanah asli di tepi sungai mengikuti kemiringan dasar sungai :

Kasus 1 : Untuk

Kasus 2 : Untuk

h = Tinggi air setelah dibedunga = Kedalaman air sebelum dibendungL = Panjang total genangani = Kemiringan dasar sungai 0.005 (asumsi)

Dari data yang ada :

a = 248.3 - 245.5 = 2.8 m

h = 250.2151 - 245.5 = 4.715 m

w = 251.215 - 250.215 = 1.000 m

Sehingga :

h = 4.715 = 1.684 > 1

a 2.8

³ 1 ® L =

£ 1 ® L =

Panjang genangan ( LG ) :

ha

2hi

ha

( a + h )i

Page 61: sBi vita..!!

= 2h = 1886.032 mi

= 2(h + w) = 2286.032 mi

Lebar muka air banjir

= = 45.43 m

Lebar dasar

= = 30.4 m

Lebar genangan rata – rata := ½ . ( Ba + Bb )= 37.915 m

Panjang genangan

= 1886.032 m

Luas genangan

= = 71509.07

LG

Panjang tanggul ( LT ) :

LT

Ba Bn + 2h

Bb Bn - 2a

LG

AG LG . m²

+ 245,5 m

+ 248,65 m

+ 250,215 m

Bb= 30,4 m

Ba= 45,43 m

Bn=36 m

4,715 m

+ 251,215 m

B

B

Page 62: sBi vita..!!
Page 63: sBi vita..!!

♫ PERHITUNGAN VOLUME TIMBUNAN

Panjang genangan (LG) = 1886.032 m

Asumsi lebar tanggul = 3 m

@ Luas Potongan A

+ 245,5 m

+ 248,65 m

+ 250,215 m

Bb= 30,4 m

Ba= 45,43 m

Bn=36 m

4,715 m

+ 251,215 m

377,2 m

0,243 m

1886 m

ABCDEF

377,2 m 377,2 m 377,2 m 377,2 m

1,215 m

0,486 m0,729 m 0,972 m

1.215 3.000 1.215

1.215

Page 64: sBi vita..!!

Luas = 2 ( 0.5 x 1.215 x 1.215 ) + ( 3 x 1.215 )

= 5.1217

@ Luas Potongan B

Luas = 2 ( 0.5 x 0.972 x 0.972 ) + ( 3 x 0.972 )= 3.8611

@ Luas Potongan C

Luas = 2 ( 0.5 x 0.729 x 0.729 ) + ( 3 x 0.729 )= 2.7187

+ 250 m

1.215 3.000 1.215

1.215

0.972 3.000 0.972

0.972

0.729 3.000 0.729

0.729

Page 65: sBi vita..!!

@ Luas Potongan D

Luas = 2 ( 0.5 x 0.486 x 0.486 ) + ( 3 x 0.486 )= 1.6943

@ Luas Potongan E

Luas = 2 ( 0.5 x 0.243 x 0.243 ) + ( 3 x 0.243 )= 0.7881

0.486 3.000 0.486

0.486

0.243 3.000 0.2430

0.243

Page 66: sBi vita..!!

Timbunan = 1.215

L = 377.2

A 5 1.215B 4 0.972C 3 0.729D 2 0.486E 1 0.243F 0 0

TitikLuas

Panjang (m)Rata-Rata (m²)

A 5.12174.4914 377.2

B 3.8611

3.2899 377.2

C 2.7187

2.2065 377.2

D 1.6943

1.2412 377.2

E 0.7881

0.3941 377.2

F 0

Jumlah

Luas (m²)

ΣV

+ 250 m

1,215 m

377,2 m

0,243 m

1886 m

ABCDEF

377,2 m 377,2 m 377,2 m 377,2 m

1,215 m

0,486 m0,729 m 0,972 m

Page 67: sBi vita..!!

Volume timbunan total = 8768.5565

Asumsi :Faktor compact = 0.9

Factor swell = 1.3

= 8768.5565

0.9

= 9742.8406

Volume loose = volume bank x faktor swell= 12665.6928

VolumeBank=volumeCompactfaktorCompact

Page 68: sBi vita..!!
Page 69: sBi vita..!!

m

m

1694.1786

1240.9639

832.3024

468.1942

148.6392

4384.2783

Volume (m³)

Page 70: sBi vita..!!

m

volume bank x faktor swell

VolumeBank=volumeCompactfaktorCompact