Post on 29-Dec-2015
description
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
2.1. DESAIN SALURAN DRAINASE
Saluran Drainase digunakan untuk menampung dan
membuang air buangan dari daerah sekitarnya. Untuk
mendapatkan manfaat, fungsi yang maksimal maka
perhitungan dimensi saluran diusahakan menyesuaikan
dengan kondisi lapangan dan kondisi kebutuhan.
Dalam perencanaan saluran drainase ini aliran yang lewat
diasumsikan sebagai aliran tetap (laminer), sehingga dapat
dipakai rumus Strickler sebagai berikut :
Saluran Persegi Panjang
Q = V. A (m3/det)
dimana :
Saluran Trapesium
dimana :s
dimana :
Q : Debit banjir rencana
V : Kecepatan aliran (m/det)
Nota Perhitungan Desain
h
b
Saluran Dimensi Segi Empat
1
m
b
h
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
A : Luas potongan melintang aliran (m2)
R : Jari-jari hidrolis (m)
b : Lebar dasar saluran (m)
h : Kedalaman air (m)
S : Kemiringan saluran
m : Kemiringan talud
K : Koefisien Strickler
2.2. HARGA KOEFISIEN KEKASARAN STRICKLER
Untuk dapat menghasilkan dimensi saluran yang ideal dan
sesuai dengan kebutuhan, maka penentuan harga koefisien
Strickler sangat menentukan.
Faktor-faktor yang berpengaruh di dalam menentukan harga
koefisien Strickler adalah sebagai berikut :
- Kekasaran permukaan
- Vegetasi disepanjang saluran (rumput, semak, dll)
- Ketidak teraturan saluran
- Trace saluran dasar
- Pengendapan dan penggerusan
- Adanya hambatan sepanjang saluran (pada belokkan)
- Ukuran dan bentuk saluran
- Besarnya debit air (kedalaman air)
Faktor-faktor di atas dapat dipakai dalam menentukan
koefisien Strickler untuk saluran yang akan direncanakan,
tetapi pertimbangan mengenai perawatan saluran di kemudian
hari turut menentukan besarnya koefisien Strickler.
Untuk lebih jelasnya dapat diperiksa pada Tabel A. Harga
kekasaran Strickler
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Tabel A. Harga Kekasaran Strickler
Saluran Keterangan K
Tanah Q > 10
5 > Q > 10
1 > Q > 5
1 > Q dan saluran
tersier
45
42.5
40
35
Pasangan Batu
kali
Pasangan pada satu sisi
Pasangan pada satu sisi
Pasangan pada semua
sisi
42
45
50
Pasangan Batu
Kosong
Saluran permukaan
Pada dua sisi
Pada satu sisi
45
42
40
Beton Seluruh permukaan
Pada dua sisi
Pada satu sisi
70
50
45
2.3. KECEPATAN ALIRAN RATA-RATA ALIRAN
Kecepatan air sangat berpengaruh pada stabilitas dari lapisan
permukaan saluran, oleh sebab itu penentuan kecepatan
aliran sangat besar pengaruhnya, terutama pada saluran
tanah dengan batuan yang tidak stabil. Penentuan kecepatan
saluran juga harus dilihat terhadap kemungkinan terjadinya
loncatan air. Dan disajikan dalam Tabel B berikut ini.
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Tabel B Kecepatan Aliran untuk Sal. Drainase
Bahan KonstruksiVmax
(m/det)
Tanah
Tanah keras
Pasangan batu kosong
Pasangan batu kali
Beton Konstruksi
1.00
1.50
2.00
3.00
4.00
2.4. TINGGI JAGAAN
Guna menjaga terhadap loncatan air akibat bertambahnya
kecepatan, serta kemungkinan adanya debit air yang datang
lebih besar dari perkiraan juga untuk memberi ruang bebas
pada aliran maka diperlukan ruang bebas dalam tinggi jagaan
(free board) yang besarnya tergantung pada fungsi saluran.
Kriteria tinggi jagaan dari Kriteria DPU Pengairan disajikan
pada Tabel C.
Tabel C Daftar Jagaan Air Saluran Drainase
Uraian
Macam Saluran
Prime
r
Sekund
er
Tersie
r
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Type Kota
Kota raya
Kota besar
Kota
sedang
Kota kecil
90
60
40
30
60
40
30
20
30
20
20
15
Type
Daerah
Industri/
komersial
Pemukiman
40
30
30
20
20
15
Sumber: Kriteria Perencanaan DPU Pengairan
2.5. BANGUNAN PELENGKAP
Pada perencanaan jaringan drainase, selalu diperlukan
berbagai bangunan pelengkap, disepanjang jaringan yang
direncanakan. Untuk menghindari terjadinya kesalahan dalam
menentukan besarnya dimensi bangunan pelengkap tersebut,
maka diperlukan perhitungan yang sesuai dengan jenis
bangunannya.
Gorong-gorong
Rumus gorong-gorong :
Terisi Penuh dan Pendek
Keterangan :
Q : Besarnya Debit (m3/det)
U : Koefisien debit tergantung bentuk gorong-gorong
A : Luas pipa (m2)
g : Percepatan Gravitasi (=9.81 m/det2)
Dh : Perbedaan tinggi energi (m)
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
Gambar 2.1. Gorong-gorong Terisi Penuh dan Pendek
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Tabel D. Koefisien Debit lewat Gorong-gorong
Dasar Data dengan
Saluran
Dasar lebih Tinggi dari
Saluran
Sisi U Ambang Sisi U
Segi U
Bulat
0.80
0.90
Segi 4
Bulat
Bulat
Segi 4
Segi 4
Bulat
0.70
0.75
0.75
Sumber : Standar Perencanaan Irigasi (Desember 1986)
Terisi Penuh dan Panjang
Kehilangan masuk
Kehilangan di gorong-gorong
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
Gambar 2.2. Gorong-gorong Terisi Penuh dan Panjang
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Kehilangan keluar
dimana :
Dh : Perbedaan tinggi energi (m)
U : Koefisien inflow/outflow tergantung bentuk
Vp : Kecepatan aliran dalam gorong-gorong (m/det)
Vs : Kecepatan aliran dalam saluran (m/det)
I : Kemiringan hidrolis gorong-gorong
L : Panjang gorong-gorong
K : Koefisien aliran strickler
R : Jari-jari hidrolis
Tidak Terisi Penuh
Untuk : Hp > 2/3 Hs
Hp < 2/3 Hs
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
Gambar 2.3. Gorong-gorong Tidak Terisi Penuh
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
dimana :
Hp : Kedalam air dalam gorong-gorong (m)
Hs : Kedalaman air didepan gorong-gorong (m)
Q : Debit yang ahrus dilewatkan (m3/det)
U : Koefisien aliran
A : Luas aliran air (m2)
Dh : Perbedaan tinggi energi
Kisi-kisi penyaring
Pada tiap-tiap awal gorong-gorong akan dipasang kisi-kisi
penyaring agar kotoran tidak masuk ke gorong-gorong. Kisi-
kisi penyaring dibuat dari besi beton dengan diameter 10 cm,
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
kisi tersebut dibuat miring dengan sudut 75 o dan arah besi
beton dibuat vertikal.
Kehilangan energi dengan adanya kisi-kisi tersebut dihitung
dengan rumus :
dimana :
Hf : Kehilangan tinggi (m)
V : Kecepatan aliran (m/det)
g : percepatan gravitasi = 9.81 m/det2
S : Tebal besi sisi (m)
b : Jarak antara batang besi beton 0.10 m
2.6. PERHITUNGAN STRUKTUR
Kriteria struktur yang digunakan dalam perencanaan Teknis
Drainase ini meliputi :
1. Kriteria bahan
2. Kriteria muatan
3. Kriteria Struktur saluran
4. Kriteria Struktur Bangunan
Penjelasan secara terperinci mengenai kriteria tersebut adalah
sebagai berikut :
Bahan
Jenis bahan konstruksi yang digunakan dalam pekerjaan
drainase meliputi :
o Batu kali
o Beton
o Besi Beton
Batu Kali
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Saluran drainase yang terbuat dari pasangan batu kali tidak
diperkenankan menerima tegangan tekan yang lebih dari 8
kg/cm2
Beton
Untuk beton digunakan sebagai berikut :
Beton untuk konstruksi : K225
Beton untuk lining : K175
Beton penutup dengan ketebalan minimum 0.12 m dan
ketebalan selimut beton 0.05 m untuk konstruksi yang
berhubungan dengan air dan 0.03 m untuk konstruksi yang
tidak berhubungan dengan air.
Untuk lapisan aus ditutup dengan pasir aspal minimal setebal
0.02 m.
Besi Beton
Besi beton yang digunakan disesuaikan dengan yang ada di
pasaran, adapun mutu dan acuan yang digunakan :
Mutu : U24, U 30, U32
Ukuran : 8, 10, 12, 16, 22 (mm)
Muatan
Kriteria muatan yang digunakan dalam perhitungan
perencanaan adalah :
Untuk muatan mati sesuai PMI 1993
Untuk muatan berjalan sesuai dengan spesifikasi dan standar
Indonesia untuk jalan dan jembatan tahun 1970
Untuk tekanan air ditetapkan sebesar 10.000 Kg/m2 setiap
kedalaman 4 m
Struktur Saluran
Saluran drainase pada tempat-tempat tertentu perlu talud
saluran yang terbuat dari pasangan batu kali dan beton.
Fungsi dari talud adalah untuk :
- mencegah erosi akibat kecepatan air yang besar
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
- kestabilan talud sehingga tidak membahayakan lingkungan
sekitarnya.
Beberapa tipe pembuatan tebing saluran adalah sebagai
berikut :
1. Saluran pasangan batu ketebalan minimum 25 cm dengan
kedalaman pondasi sesuai dengan hasil penyelidikan
tanah.
2. Saluran pasangan beton dapat dikerjakan dengan 2 (dua)
cara yaitu cetak ditempat dan pracetak ketebalan
minimum 8 cm.
Struktur Gorong-gorong
Batasan yang digunakan dalam perencanaan gorong-gorong
adalah :
- Gorong-gorong dapat dibentuk bulat atau segi empat
- Diameter gorong-gorong minimal 60 cm agar dapat
dibersihkan dengan kayu/bambu
- Untuk gorong-gorong yang relatif panjang diameter minimal
adalah 80 cm supaya dapat dimasuki orang untuk
pemeliharaannya.
- Penutup minimum pada penyeberangan jalan adalah 1 m
- Penutup minimum pada penyeberangan desa adalah 0.50 m
- Penutup pada penyeberangan jalan diusahakan selebar
jalan atau dapat ditinjau pada fungsi jalan tersebut pada
jangka panjang perlu diperhatikan pembebanannya.
Gambar 2.4a. Gorong-gorong Terisi Penuh dan Pendek
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Gambar 2.4b. Gorong-gorong Terisi Penuh dan Pendek
Gambar 2.5. Gorong-gorong Tidak Terisi Penuh
Nota Perhitungan Desain
II - 1II - 1
BAB II - KRITERIA DESAINBAB II - KRITERIA DESAINPekerjaan “ Perencanaan Teknis (DED) Penyehatan Lingkungan Permukiman
(PLP) Tahun 2007
Nota Perhitungan Desain