34
TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119) 1 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan Project Work 1 Perencanaan Penyediaan air Bersih Unit Bangunan Sadap tepat pada waktunya. Adapun tugas ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat mata kuliah Project Work 1 pada semester 5, yang mana tugas ini lebih di titik beratkan kepada penerapan teori dan pengaplikasiannya di lapangan. Laporan Project Work 1 ini tidak akan terlaksana tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak yang telah mendukung dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu kami mengucapkan terima kasih kepada : 1. Orang tua kami yang selalu memberikan motivasi pada diri kami. 2. Bapak Drs. Ir. Jasuri Sa’at selaku pembimbing kami. 3. Dan berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu namanya yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini. Akan tetapi dalam laporan Project Work ini, kami menyadari masih banyak kekurangan. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak. Dan pada akhirnya, kami berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat menjadi pedoman nantinya di dunia kerja. Jakarta, Desember 2009 Penyusun

Contoh an Bendung Untuk Irigasi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan

Project Work 1 Perencanaan Penyediaan air Bersih Unit Bangunan Sadap tepat

pada waktunya. Adapun tugas ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat mata

kuliah Project Work 1 pada semester 5, yang mana tugas ini lebih di titik beratkan

kepada penerapan teori dan pengaplikasiannya di lapangan.

Laporan Project Work 1 ini tidak akan terlaksana tanpa adanya bantuan

dari berbagai pihak yang telah mendukung dalam penulisan laporan ini. Oleh

karena itu kami mengucapkan terima kasih kepada :

1. Orang tua kami yang selalu memberikan motivasi pada diri kami.

2. Bapak Drs. Ir. Jasuri Sa’at selaku pembimbing kami.

3. Dan berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu namanya

yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini.

Akan tetapi dalam laporan Project Work ini, kami menyadari masih

banyak kekurangan. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran yang

bersifat membangun dari semua pihak.

Dan pada akhirnya, kami berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat

bagi semua pihak dan dapat menjadi pedoman nantinya di dunia kerja.

Jakarta, Desember 2009

Penyusun

Page 2: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

2

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ....................................................................... 1

Daftar Isi ................................................................................... 2

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang ........................................................... 3

I.2 Permasalahan dan Pembatasan ....................................... 4

I.3. Tujuan Penulisan ........................................................... 5

I.4. Sistematika Penulisan ............................................... 5

BAB II DASAR TEORI

2.1 Jenis-jenis Sumber Air Bersih......................................... 6

2.2 Siklus Hidrologi ……………………………………… 9

2.3 Penyediaan Air Bersih ........……………………….... 11

2.4 Pondasi ………………………………………............ 17

2.5 Pemilihan Pompa ………………………………............ 21

2.6 Pemakaian Pipa ……………….................................... 23

BAB III ANALISA PERHITUNGAN 3.1 Analisa Debit Air dan Debit Sadap .......................... 27

3.2 Perhitungan Dimensi . .................................................. 28

3.3 Perhitungan Penulangan Saluran Inlate ( Pintu ) ……… 31

3.4 Perhitungan HP Pompa ..……………………………… 43

3.5 Diniding Penahan Tanah ……………………………… 44

3.6 Pondasi Rumah Pompa dan Penulangannya ………….. 46

3.7 Perhitungan Pipa Transmisi ………………………....... 54

3.8 Perhitungan Kekuatan Baut ………………………....... 56

BAB IV BILL OF QUANTITY ……………………………….. 58 BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan …………………..................................... 65

5.2 Saran ……………………............................................. 65

Page 3: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

3

BAB III

PERHITUNGAN PERENCANAAN BENDUNG

3.1. Dasar Penentuan Lokasi Bendung

Langkah awal yang harus dilakukan dalam perencanaan bendung adalah

menentukan lokasi dimana akan dibuat bendung. Dasar – dasar menentukan letak

bendung adalah sebagai berikut :

Dasar sungai dimana bendung tetap akan dibangun harus stabil,

biasanya berupa bebatuan keras.

Lebar rata – rata sungai pada bagian yang stabil sebaiknya sama

dengan lebar rencana bendung yang akan dibangun.

Kemiringan dasar sungai relatif kecil.

Bendung diletakkan pada daerah yang mempunyai elevasi air

minimum.

Lokasi bendung diletakkan pada ruas sungai yang lurus dengan

pertimbangan sungai membawa bongkahan dan krikil pada sedimen

transpornya.

Penentuan letak bendung pada daerah yang mempunyai kekuatan yang

cukup untuk pembuatan pondasinya.

Lokasi bendung diletakkan dekat dengan bak pengendap, sehingga

kehilangan tinggi energi dapat diperkecil.

Ketinggian bendung tidak terlalu tinggi, bila bendung dibangun di

palung sungai, maka sebaiknya ketinggian bendung dari dasar sungai

tidak lebih dari tujuh meter, sehingga tidak menyulitkan

pelaksanaanya.

Page 4: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

4

Gambar . Perencanaan Lokasi Bendung

3.2. Perhitungan Debit Banjir Rencana

Page 5: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

5

Data Curah Hujan Kota Depok tahun 199-2004 dari tiga stasiun terdekat

dengan lokasi bending.

Sta 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Luas (km2)

A 102 60 88 100 111 40 124 53 90 107 7 B 95 35 70 65 55 80 35 90 58 180 17,84 C 85 90 66 101 54 94 78 45 86 95 15,579

40

Data Sungai dan Geologi Tanah

Lebar sungai = 15m

Lebar sungai ketentuan soal = 0,9 m

Kemiringan rata-rata Sungai = 0,004

Elevasi dasar Sungai = +4,00 m Elevasi Sawah tertinggi = +6,00 m

Debit Intake sebelah kiri = 1 m3 Debit Intake sebelah kiri = 0,4 m3/det

Tegangan Tanah di bawah Bendung = 1,85 kg/cm2 Sedimen Transport = Clay

Lokasi Bendung = Danawarih,Tegal Panjang Sungai = 57,54 m

Kondisi Sungai dengan Tanah dan Hutan, α = 0,75 Luas DAS, = 11,47 m2

Besarnya Curah Hujan Rata-rata dengan metode Thiesen

Tahun 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 R rata-rata 92,244 60,535 71,381 84,759 63,759 78,925 66,311 66,405 74,148 134,92

Page 6: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

6

Analisis Curah Hujan Periode 20 tahunan dengan Metode Log Pearson

No Tahun Xi Log Xi Log Xi-Log Xa (Z) Z2 Z3

1 1995 92,244 1,9649359 0,077492479 0,00601 0,00047

2 1996 60,535 1,7820068 -0,105436609 0,01112 -0,0012

3 1997 71,381 1,853581 -0,033862418 0,00115 -4E-05

4 1998 84,759 1,9281837 0,04074028 0,00166 6,8E-05

5 1999 63,759 1,8045419 -0,082901475 0,00687 -0,0006

6 2000 78,925 1,8972152 0,00977179 9,5E-05 9,3E-07

7 2001 66,311 1,8215854 -0,065857948 0,00434 -0,0003

8 2002 66,405 1,8221979 -0,065245452 0,00426 -0,0003

9 2003 74,148 1,8701015 -0,017341841 0,0003 -5E-06

10 2004 134,92 2,1300846 0,242641195 0,05887 0,01429

Jumlah 793,39 18,874434 1,11022E-15 0,09467 0,01247

G = 1,64 (dari Tabel diktat Hidrologi, Desi Supriyan)

Log X20 = Log xa – G Si = 2,0553

R20 = 113,58 mm

Menghitung Debit Banjir Rencana dengan Metode Haspers

Page 7: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

7

β = 0,981364

r = 107,3234 q = 1,737803

Q20 = 84,75731 m3/det

3.3. Design Tubuh Bendung

3.2.1. Menentukan Elevasi dan Tinggi Mercu

- elevasi sawah tertinggi + 6,00

- hilang tinggi tekanan intake 0,20

- hilang tinggi tekanan saluran sadap 0,15

- hilang tinggi tekan pada alat ukur 0,40

- hilang tinggi tekan untuk keamanan 0,10

+ Elevasi mercu + 6,85

Jadi tinggi mercu = elevasi mercu – elevasi dasar sungai

= 6,85 – 4

= 2,85 m

3.2.2. Menentukan Lebar Bendung

Lebar rata – rata = 15 m

3.2.3. Menentukan Lebar Efektif Mercu

Panjang mercu bendung efektif dihitung dengan menggunakan rumus:

Bef = b – 2.( n.kp + ka ).h

=15 – 2.(( 1.0,01 ) + 0,1).h

=15 – 0,22h

Kondisi pilar: Ujung Pilar Berujung Bulat, kp = 0,01

Page 8: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

8

Kondisi Tembok Ujung pangkal bendung tipe c, Ka = 0

3.2.4. Jari – Jari Mercu Bendung

Tebal pilar pembilas = 1m

Lebar mercu sebenarnya = Bb - t t = tebal pilar

= 15 – 1

( b ) = 14 m

Rumus pengaliran untuk mercu bulat :

Q = m . b . d . g . d pendekatan kraghten : m = 1,34

H/r = 3,8

84,75731 = 1,34 .14. d 9,81. d

d = 1,27665

H = 3/2 d

= (3 . 1,27665 / 2)

= 1,91498

H/r = 3,8

r =1,91498 / 3,8

= 0,50394 m ~ 0,6 m

3.3. Muka Air Banjir

3.3.1. Muka Air Banjir dan GGE di Hulu

Rumus Bunchu :

Q = m . Beff . d . g . d

Contoh perhitungan !

Untuk (h) = 1 meter

m = 1,49 – ( 0,018 ( 5 – (h/0,8) )2 )

= 1,49 – ( 0,018 ( 5 – (1/0,8) )2 )

= 1,29

tinggi mercu ( p ) = 2,85 meter

K = ( 4/27 ) . m2 . h3 . ( 1 / (h+p)2 )

= ( 4/27 ) 1,4842 . 13 ( 1 / (1+2,85)2 )

Page 9: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

9

= 0,016 m

H = h + k

= 1 + 0,017

= 1,016m

d = (2/3) H

= (2/3) 1,016

= 0,67775 m

lebar efektif mercu ( Bef ) = b – 2 . ( (n . kp) + ka ) . h

= 14 – 2 . (1 . 0,01) + 0,1 ) . 1

= 14 – 0,22

= 13,78 m

Q = m . Beff . d . g . d

= 1,29 . 13,78 . 0,67775 9,81 . 0,67775

= 31,515925 m3/dt

Dihitung kembali sampai nilai Q = 84,75731 m3/dt dengan mengganti

nilai (h), maka akan didapat nilai “h” dan “Q” sebagai berikut :

h m k H d Bef Q 1 1,29 0,016632 1,016632 0,677755 13,97967 31,515925

1,5 1,3775 0,050139 1,550139 1,033426 13,969 63,315548 1,7729008 1,414711 0,077314 1,850214 1,233476 13,963 84,75731

3 1,49 0,25949 3,25949 2,172993 13,93481 208,30967 4 1,44 0,419006 4,419006 2,946004 13,91162 317,26683

Tabel 3.1 Hasil perhitungan TMA di hulu

Dari tabel didapat nilai “h” yang benar adalah 1,7729008 m, maka :

elevasi muka air banjir hulu = elevasi mercu + h

= 6,85 + 1,7729008

= +8,2622901

elevasi tinggi energi di hulu = elevasi muka air banjir di hulu + k

= +8,2622901 + 0,077314

Page 10: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

10

= + 8,700214

3.3.2. Muka Air Banjir dan GGE di Hilir

Untuk menghitung muka air banjir di hilir digunakan rumus yang

diberikan oleh Chezy untuk menghitung aliran terbuka tidak seragam :

Untuk menghitung nilai koefisien Chezy (c), digunakan rumus yang diberikan

oleh Bazin, yaitu :

dimana : m = koefisien Bazin (saluran tanah keadaan kasar (m) = 3,17)

Sedangkan debit dicari dengan rumus :

Q = V . A

A = ( b + ( m . h ) ) . h

Tabel 3.2 Hasil perhitungan TMA di hilir

Dari tabel didapat nilai “h” yang benar adalah 1,21129 m, maka :

elevasi muka air banjir hilir = elevasi dasar sungai hilir + h

= 3,94 + 1,21129

= + 5,061129

h A Lu R c Q 1 17,17 6,648 2,582732 41,66543 72,71363

1,121129 19,68027 7,453265 2,64049 41,90577 84,75731 2 40,68 13,296 3,059567 43,50831 195,8002 3 70,53 19,944 3,536402 45,08405 378,1879

Page 11: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

11

Maka, elevasi tinggi energi di hilir = elevasi muka air banjir di hilir +

= 5,061129 + 0,949531

= + 6,00648

3.4. Lantai Muka

3.4.1. Metode Bligh

Kondisi Muka Air Banjir

L > H . C

H = elevasi m.a.b di hulu – elevasi m.a.b di hilir

= 8,2622901– 5,061129

= 3,561772 m

L = 46,44 m

C = 12

46,44 > (3,561772 . 12)

46,44 > 42,74126 ..................................ok !!!

Kondisi Muka Air Normal

L > H . C

H = elevasi m.a.n di hulu – elevasi m.a.n di hilir

= 6,85 – 4,661

= 2,189 m

L = 46,44 m

C = 12

46,44 > (2,189 . 12)

46,44 > 26,268 ..................................ok !!!

3.4.2. Metode Line

Kondisi Muka Air Banjir

Cl. H < Lv + 1/3 Lh

Lv = 18,95 m

Page 12: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

12

Lh = 27,49 m

H = elevasi m.a.b di hulu – elevasi m.a.b di hilir

= 8,2622901– 5,061129 = 3,561772 m

Cl = 5

5 . 3,561772< 18,95 + (27,49/3)

17,80886 < 28,11333 ...............................ok !!!

Kondisi Muka Air Normal

Cl. H < Lv + 1/3 Lh

Lv = 18,95 m

Lh = 27.49 m

H = elevasi m.a.n di hulu – elevasi m.a.n di hilir

= 6,85 – 4,661

= 2,189 m

Cl = 5

5 . 42,189 < 18,95 + (27,49/3)

10,945 < 28,11333 ...............................ok !!! 3.5. Dimensi Kolam Peredam Energi

3.5.1. Dimensi Peredam Energi

hc = ( q2/g )1/3 q = debit persatuan lebar

q = Q / Beff

= 84,745731 / 13,963

= 6,070138

hc = ( 6,0701382/9,81 )1/3

= 1,55445 m

Menentukan R min

H = elevasi tinggi energi di hulu – elevasi tinggi energi di hilir

= ( (+8,700214) + (0,0777) ) – (+6,00648)

= 2,826411 m 2,83 m

R min H

Page 13: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

13

VS hc hc

R min VS 1,783 dari grafik USBR gambar 4.22 didapat 1,58

1,55445

R min = 1,58 x 1,55445

= 2,456027m 2,5 m

Menentukan T min

T min vs H hc hc

T min vs 1,783 dari grafik 4.23 USBR di dapat nilai 2,2 1,55445

T min = 2,2 x 1,55445

= 3,419784 m 3,42 m

Elevasi dasar kolam olakan = Elevasi M.A B. dihilir – T min

= 5,061129 – 3,42

= + 1,641345

3.5.2. Perhitungan Local Scouring Depth

R = 1,34 ( q2 / f ) 1/3

Dimana :

q = Q / B (m3/dt)

= 84,75731 / 6,46

= 6,070138 m3/dt

f = 1,76 (mr) mr = butir dasar sungai = 1,5 mm

=1,76 1,5

= 2,16

R = 1,34 (6,0701382 / 2,16 ) 1/3

= 3,451843

Untuk keamanan diambil dalam gerusan sebesar = 1,5 R

= 1,5 x 3,451843

Page 14: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

14

=5,1778m 5,18 m

Maka elevasi dasar pondasi dibelakang bendung adalah

= Elevasi MAB dihilir – kedalaman gerusan

= +5,061129 – 5,18

= -0,11664

3.3.2 Kontrol Tebal Lantai Olakan

D x > S. (Px – Wx) /

Keterangan : Wx = 0 (dianggap lantai olakan kosong)

S = 1,50 (pada kondisi nomal)

Hx = elevasi mercu – ( elevasi dasar olakan – dx )

= 6,85 – ( +1,641345– 1,8 ) = 7,008655

H = elevasi mercu – elevasi dasar olakan

= 6,85 – 1,641345

= 5,208655m

Lx = 20,61 m

L = 46,44 m

Px = Hx – ( (Lx/L) . H)

= 7,008665 – ( (34,55/46,44) . 5,208665)

= 3,133568 kg/m2

Dx > ( S. (Px – Wx) ) /

1,8 > ( 1,50 (3,133568 – 0) ) / 2,2

1,8 > 1,262014 .......................................ok !!!

Page 15: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

15

Gambar 9 dimensi tubuh bending hasil perhitungan

Page 16: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

16

BAB IV

STABILITAS TUBUH BENDUNG

4.1. Perhitungan Berat Sendiri Bendung

Rumus dasar: G = V .

Dimana: G = gaya akibat berat sendiri (ton)

V = volume tubuh bendung

= luas x 1meter (m3)

= berat jenis batu kali (ton/m3)

= 2,2 ton/m3

gaya ini disebabkan oleh berat sendiri tubuh bendung

Gambar 10. Berat Sendiri Bendung

Page 17: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

17

Contoh perhitungan !

Untuk bidang G1 :

V = 1,2 x 2,5 x 1m G1 = V .

= 3 m3 = 3 x 2,2

= 6,6 ton

Momen tahanan (Mt) = G1 x lengan momen

= 6,6 x 5,21

= 30,31259 tm

Untuk bidang G2 :

V = ½ x 0,8 x 2,5 x 1m G2 = V .

= 1 m3 = 1 x 2,2 = 2,2 ton

Momen tahanan (Mt) = G2 x lengan momen

= 2,2 x 7,267

= 15,987 tm

Dari design diperoleh gaya akibat berat sendiri (Mt) adalah sebagai berikut: no. Berat Sendiri (ton) Arah Lengan (m) Momen Tahan (tm)

1 5,8179 5,21 30,311259

2 3,95486 4,26 16,86304

3 0,2866 3,77 1,080708

4 2,57818 3,68 9,4877

5 7,5603 4,95 37,4235

6 2,06492 5,86 12,1004

7 0,61742 5,19 0,8691

8 12,93446 2,29 9,6199

9 6,53642 1,715 11,20996

10 5,34402 1,215 6,49299

11 3,1449 0,715 2,2486

jumlah 47,2874 157,70699

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Berat Sendiri

Page 18: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

18

4.2. Perhitungan Gaya Gempa

Rumus dasar: G’ = f . G

Dimana : G’ = gaya akibat gempa (ton)

f = koefisien gempa (daerah depok berada di zona 4)

= 0,15

G = gaya akibat berat sendiri (ton)

Gambar 11. Gaya Akibat Gempa

Contoh perhitungan !

Untuk bidang G1:

Diketahui : G = 5,8179 ton

Lengan = 4,94 meter

f = 0,15

maka,

G’ = G . f

= 5,8179 x 0,15

Page 19: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

19

= 0,873 ton ( )

Momen guling (Mg) = G’ . lengan

= 0,873 x 4,

= 4,311 tm

Hasil perhitungan adalah sebagai berikut:

no. G (ton) f G' = f x G Arah Lengan (m) M. Guling (tm)

1 5,8179 0,872685 4,94 4,311064

2 3,95486 0,593769 5,41 3,21229 3 0,2866 0,042999 6,47 0,278204 4 2,57818 0,386727 5,15 1,991644 5 7,5603 1,134045 3,44 3,901115 6 2,06492 0,15 0,309738 2,48 0,76815 7 0,61742 0,025113 2,61 0,065545 8 12,93446 1,940169 4,01 7,780078 9 6,53642 0,980463 2,44 2,39233 10 5,34402 0,801603 1,5 1,202405 11 3,1449 0,471735 0,5 0,235868

jmlh 47,2874 7,559046 26,13869

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Gaya Gempa

4.3. Perhitungan Gaya Tekan Lumpur

Rumus dasar: 1 – sin

Ws1 = A . s . 1 + sin

Page 20: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

20

Gambar 12.Gaya Akibat Lumpur

Contoh perhitungan !

Dik: s = berat jenis lumpur

= 1,6 ton/m3

= sudut geser Lumpur

= 300

Penyelesaian :

1 – sin 300 Ws1 = (1/2 x 2,85 x 2,85) .1,6 . 1 + sin 300

= 2,166 ton

Ws2 = (1/2 x 2,23 x 2,85) . 1,6

= 5,0844 ton

Hasil perhitungan adalah sebagai berikut:

No Gaya (ton)

Arah Lengan

(m)

Momen (tm)

H V Tahan Guling

1 2,166 4,95 10,7217

2 5,0844 5,72 29,08277

jumlah 2,166 5,0844 29,08277 10,7217

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Gaya Tekan Lumpur

Page 21: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

21

4.4. Perhitungan Gaya Hidrostatik

4.4.1. Kondisi Air Normal

Rumus dasar: W = A . air

Gambar 13. Gaya Hidrostatik

Perhitungan !

Dik: air = berat jenis air

= 1,0 ton/m3

Penyelesaian :

W1 = (1/2 x 2,23 x 2,85) . 1,0 .

= 3,17775 ton

W2 = (1/2 x 2,85 x 2,85) . 1,0

= 4,06125 ton

Hasil perhitungan adalah sebagai berikut:

No Gaya (ton)

Arah Lengan

(m)

Momen (tm)

H V Tahan Guling

1 3,17775 5,72 18,1767

2 4,06125 4,95 20,1032

jumlah 4,06125 3,17775 18,1767 20,1032

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Hidrostatik m.a Normal

Page 22: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

22

4.4.2. Kondisi Air Banjir

Gambar14. Gaya Hidrosatik pada kondissi Air Banjir

Dengan cara yang sama diperoleh hasil perhitungan pada saaat kondisi air

banjir, sebagai berikut:

No Gaya (ton)

Arah Lengan (m) Momen (tm)

V H x y Tahan Guling

W1 4,0612 4,95 4,95 W2 8,1225 5,43 5,43 W3 3,1797

5,72 18,18788

W4 4,5743 5,35 24,47251 W5 3,7507 0,74 2,775518 W6 -4,5844 1,07 1,07 jmlh 11,5047 7,5993 59,3028 45,4359 ,43591

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Hidrostatik m.a. Banjir

Page 23: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

23

4.5. Perhitungan Up Lift Pressure.

Gambar 15.Uplift Pressure

Pada up lift pressure yang berpengaruh sebagai gaya hanya 70% saja dan

dihitung pada dua kondisi yaitu:

4.5.1 Kondisi Air Normal Contoh perhitungan!

Untuk bidang 1-2

Diket: H = elevasi mercu – elevasi dasar olakan = 6,85 – 1,641345

= 5,208665 m L = panjang total creep line

= 46,44m Lx1 = 20,61 m Hx1 = 3,76 m

Lx2 = 21,61 m Hx2 = 4,76 m Penyelesaian:

U1 = Hx1 – ((Lx1/L) . H) = 3,76 – ((20,61/46,44) . 5,208665

= 1,2305 t/m2

U2 = Hx2 – ((Lx2/L) . H)

Page 24: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

24

= 4,76– ((21,61/46,44) . 5,208665

= 2,1078 t/m2

U1-2 = ((U1 + U2)/2) . (jarak bidang 1-2)

= ((1,2305 +2,1078)/2) . 1 =1,6692 t/m

2 . U1 + U2 a = 1/3 . 1 .

U1 + U2 = 0,6667 m

Gambar 16. Menghitung Creep Line

4.5.2. Kondisi Air Banjir

Diket: H = elevasi m.a.b. hulu – elevasi m.a.b. hilir = 6,85 – 1,641345

= 5,208665 m L = panjang total creep line

= 46,44m

Lx1 = 20,61 m Hx1 = 5,53 m

Lx2 = 21,61 m Hx2 = 6,53 m Penyelesaian:

U1 = Hx1 – ((Lx1/L) . H)

Page 25: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

25

= 5,53 – ((20,61 /46,44) . 5,208665

= 3,0005 t/m2

U2 = Hx2 – ((Lx2/L) . H)

= 6,53 – ((20,61/46,44) . 5,208665 = 3,8778 t/m2

U1-2 = ((U1 + U2)/2) . (jarak bidang 1-2) = ((3,0005 +3,8778)/2) . 1

=3,439173 t/m 2 . U1 + U2

a = 1/3 . 1 . U1 + U2

= 0,6667 m

Page 26: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

26

Hasil perhitungan kondisi muka air normal:

Bid N

o

Hx

(m)

Lx

(m)

Ux

(t/m2)

hi-

(I+1) Arah

Ui-(I+1) a (m)

lengan

(m)

Momen (tm)

V H Guling Tahan

1 3,76 20,61 1,2305 1-2 1 1,6692 0,667 2,59 4,3232

2 4,76 21,61 2,1078 2-3

1,2

2,4410 0,667 5,86 14,304 3 4,76 22,81 1,9605

3-4 0,8 -1,2172 0,533 2,61 -3,1768 4 3,98 23,61 1,0823

4-5 1,63

1,6012 1,0867 4,25 6,8050

5 3,98 25,24 0,8823 5-6 0,87 1,0996 0,58 2,43 2,6720

6 4,85 26,11 1,6455 6-7

1

1,5842 0,667 2,93 4,6416 7 4,85 27,11 1,5228

7-8 1 1,9614 0,667 1,5 2,9421 8 5,85 28,11 2,4001

8-9 1

2,3387 0,667 1,93 4,5137

9 5,85 29,11 2,2773 19-

10

1

2,716 0,667 0,5 1,358 10 6,85 30,11 3,1546

10-

11

1,43

4,3856 0,9533 0,73 3,2014 11 6,85 31,54 2,9791 Jmlh 12,351 6,2290 8,1186 33,466 70% 8,6455 4,3603 5,683 23,426

\Tabel Hasil Perhitungan Up Lift m.a. Normal

Page 27: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

27

Hasil perhitungan kondisi muka air banjirl:

Bid No Hx

(m)

Lx

(m)

Ux

(t/m2)

hi-

(I+1) Arah

Ui-(I+1) a (m)

lengan

(m)

Momen (tm)

V H Guling Tahan

1-2

1 5,53 20,61 3,0005 1 3,4392 0,667 2,59 8,9075

2 6,53 21,61 3,8778 2-3

1,2

4,565 0,667 5,86 26,751 3 6,53 22,81 3,7305

3-4 0,8 -2,6332 0,533 2,61 -6,8725 4 5,75 23,61 2,8523

4-5 1,63

4,4863 1,087 4,25 19,067

5 5,75 25,24 2,6523 5-6

0,87

2,6395 0,58 2,27 6,414 6 6,62 26,11 3,4155

6-7 1

3,3542 0,667 2,93 9,8277

7 6,62 27,11 3,2928 7-8 1 3,7314 0,667 1,5 5,5971

8 7,62 28,11 4,1701 8-9

1

4,1087 0,667 1,93 7,9298 9 7,62 29,11 4,0473

9-10 1 4,486 0,667 0,5 2,243 10 8,62 30,11 4,9246

10-

11

1,43

6,9167 0,953 0,73 5,0492 11 8,62 31,54 4,7491 jmlh 23,431 11,663 16,289 68,624 70% 16,402 8,164 11,402 48,037

Tabel Hasil Perhitungan Up Lift m.a. Banjir

Page 28: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

28

4.6. KONTROL STABILITAS

4.6.1. Perhitungan Kontrol Terhadap Guling

Mt

Rumus : > 1,5 Mg

4.6.1.1. Kondisi Air Normal

Tanpa Uplift

Dik : Mt = 199,016265 tm

Mg = 56,96358 tm 199,016265

= 3,49374582 > 1,5 ……………… ok !!! 56,96358

Dengan Uplift

Dik : Mt = 222,442523 tm

Mg = 62,6465646 tm

222,442523

=3,55075374 > 1,5 ……………… ok !!!

62,6465646

4.6.1.2. Kondisi Air Banjir

Tanpa Uplift

Dik : Mt =246,0926 tm Mg = 82,2963 tm

246,0926 = 2,99032371 > 1,5 ……………… ok !!!

82,2963

Page 29: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

29

Dengan Uplift

Dik : Mt = 294,129583 tm Mg = 93,698632 tm

294,129583 = 3,1391 > 1,5 ……………… ok !!!

93,698632

4.6.2. Perhitungan Kontrol Terhadap Geser ; f = 0,7 (KP – 02, hal 121)

V . f Rumus : > 1,5

H 4.6.2.1. Kondisi Air Normal

Tanpa Uplift

Dik : V = 49,12662 ton

H = 13,7863 ton ( 49,12662 . 0,7 )

= 2,4944 > 1,5 ……………….ok !!! 13,7863

Dengan Uplift

Dik : V = 57,772072 ton H = 18,14661 ton

(57,772072 . 0,7 ) = 2,22854 > 1,5 ……………….ok !!!

18,14661

4.6.2.2. Kondisi Air Banjir

Tanpa Uplift

Dik : V = 54,58842 ton H = 21,229746 ton

( 54,58842 . 0,7 ) = 1,7999 > 1,5 ……………….ok !!!

21,229746

Page 30: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

30

Dengan Uplift

Dik : V = 70,99 ton H = 29,39379 ton

( 70,99 . 0,7 ) = 1,6906 > 1,5 ……………….ok !!!

29,39379

4.6.3. Perhitungan Kontrol terhadap Eksentrisitas ; e = 1,767

B

Rumus : - a < e 2

e = B / 6 = 6,46 / 6

= 1,076667 ( Mt – Mg )

a =

V 4.6.3.1. Kondisi Air Normal

Tanpa Uplift

Dik : Mt = 199,016265 tm Mg = 56,96358 tm

V = 49,12662 ton 6,46 (199,016265 –56,9636 )

e = 2 49,12662

= 0,33844 < 1,076667………………………ok !!!

Page 31: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

31

Dengan Uplift

Dik : Mt = 222,442523 tm

Mg = 62,6465646 tm V = 57,772072 ton

6,46 ( 222,4425 – 62,64656)

e = 2 57,772072

= 0,464 <1,076667 ………………………ok !!!

4.6.3.2. Kondisi Air Banjir

Tanpa Uplift

Dik : Mt = 246,0926 tm Mg = 82,2963 tm

V = 54,58842 ton 6,46 (246,093 – 82,2963)

e = 2 54,58842

= 0,229432 <1,076667 ………………………ok !!!

Dengan Uplift

Dik : Mt = 294,129583 tm Mg = 93,698632 tm

V = 70,99 ton

6,46 (294,1296 –93,6986) e =

2 70,99

e = 0,4066 <1,076667 ………………………ok !!!

Page 32: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

32

4.6.4. Perhitungan Kontrol Terhadap Daya Dukung ; B = 6,46m 4.6.4.1. Kondisi Air Normal

Tanpa Uplift

Dik : V = 49,12662 ton

e = 0,33844 49,12662 6 . 0,3384

t = x 1 + 6,46 6,46

= 9,9952 t/m2 < 18,5 t/m2 ………………….. ok!!!

49,12662 6 .0,3384

t = x 1 - 6,46 6,46

= 5,2145 t/m2 < 18,5 t/m2 ………………….. ok!!!

Dengan Uplift

Dik : V = 57,772072 ton

e = 0,464

57,772 6 . 0,464

t = x 1 + 6,46 6,46 = 12,79734 t/m2 < 18,5 t/m2 ………………….. ok!!!

57,772 6 . 0,464

t = x 1 -

6,46 6,46 = 5,089 /m2 < 18,5 t/m2 ………………….. ok!!!

4.6.4.2. Kondisi Air Banjir

Tanpa Uplift

Dik : V = 54,58842 ton

e = 0,229432

Page 33: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

33

54,58842 6 . 0,2294

t = x 1 + 6,46 6,46

= 10,25092 t/m2 < 30 t/m2 ………………….. ok!!! 54,58842 6 . 0,2294

t = x 1 - 6,46 6,46

= 6,6498 t/m2 < 18,5 t/m2 ………………….. ok!!!

Dengan Uplift

Dik : V = 75,487 ton

e = 0,4066

75,487 6 . 0,4066

t = x 1 +

6,46 6,46

= 18,199 t/m2 < 18,5 t/m2 ………………….. ok!!!

75,487 6 . 0,4066

t = x 1 - 6,46 6,46

= 7,272377 t/m2 < 18,5 t/m2 ………………….. ok!!!

Tabel Hasil Perhitungan Kontrol Stabilitas

Kondisi Air Normal Kondisi Air Banjir

Tanpa Uplift Dengan Uplift Tanpa Uplift Dengan Uplift

1. Kontrol Terhadap Guling

Mt = 199,016265 Mt = 222,442523 Mt = 246,0926 Mt = 2,99032371

Mg = 56,96358 Mg = 62,6465646 Mg = 82,2963 Mg = 93,698632

(Mt/Mg)>1,5 (Mt/Mg)>1,5 (Mt/Mg)>1,5 (Mt/Mg)>1,5

3,49374582 >1,5 3,55075374 >1,5 2,99032371 >1,5 3,1391 >1,5

Page 34: Contoh an Bendung Untuk Irigasi

TUGAS IRIGASI Atiyya Inayatillah (3107120119)

34

2. Kontrol Terhadap Geser ; f = 0,7

V = 49,12662 V = 57,772072 V = 54,58842 V = 75,4874

H = 13,7863 H = 18,14661 H = 21,229746 H = 28,975

((V.f)/H)>1,5 ((V.f)/H)>1,5 ((V.f)/H)>1,5 ((V.f)/H)>1,5

2,81857 >1,5 2,22854 >1,5 1,7999 >1,5 1,6906 >1,5

3. Kontrol terhadap Eksentrisitas ; e = 1,3

Mt = 199,016265 Mt = 222,442523 Mt = 246,0926 Mt = 2,99032371

Mg = 56,96358 Mg = 62,6465646 Mg = 82,2963 Mg = 93,698632

V = 49,12662 V = 57,772072 V = 54,58842 V = 75,4874

((B/2)-a) < e ((B/2)-a) < e ((B/2)-a) < e ((B/2)-a) < e

0,33844 <1,077 0,464 <1,077 0,229432 <1,077 0,4066 <1,077

4. Kontrol Terhadap Daya Dukung ; B = 7.8 m

a. (+) a. (+)

V = 49,12662 V = 57,772072 V = 54,58842 V = 75,4874

e = 0,33844 e = 0,464 e = 0,229432 e = 0,4066

DDT < 1,85 t/m2 DDT < 1,85 t/m2 DDT <1,85 t/m2 DDT < 1,85t/m2

9,9952 < 1,85 t/m2 12,7973< 1,85 t/m2 10,251< 1,85 t/m2 18,199 < 1,85 t/m2

b. ( - ) b. ( - )

V = 49,12662 V = 57,772072 V = 54,58842 V = 75,4874

e = 0,33844 e = 0,464 e = 0,229432 e = 0,4066

DDT < 1,85 t/m2 DDT < 1,85t/m2 DDT <1,85 t/m2 DDT < 1,85 t/m2

5,2145 < 1,85t/m2 5,089 < 1,85t/m2 6,6498 < 1,85t/m2 7,27238< 1,85 t/m2