Post on 24-Jun-2015
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Chek Dam atau Sabo Dam pada umumnya berfungsi dan direncanakan untuk mengendalikan sedimen pada suatu saluran.Sabo Dam direncanakan terletak pada lereng gunung yang memiliki kemiringan sangat terjal
Dimana pada saat gunung tersebut meletus mengeluarkan magma dan beberapa jam magma tersebut akan mendingin kemudian memadat. Dalam kaitannya dengan perencanaan bangunan air berpangkal dari tanah yang tererosi oleh air dan longsor bercampur air mengalir serta meggerus dasar saluran atau tebing saluran yang lemah dan makin lama volume semakin banyak hingga membahayakan. Aliran yang terjadi kemudian bukan sekedar aliran air saja, melainkan merupakan aliran debris atau aliran lumpur jika terjadi hujan pada daerah tersebut.
Oleh sebab itu perlu ada perencanakan bangunan yang berfungsi sebagai penangkap sedimen yang biasanya disebut Sabo Dam atau Chek Dam. manfaat dari bangunan sabo dam, agar aliran debris yang mengalir dari lereng gunung dapat di tampung oleh bangunan sabo dam sehingga tidak membahayakan bagi penduduk yang ada disekitar gunung
1.2 Perumusan MasalahDalam perencanaan sabo dam terdapat masalah yang dihadapi
antara lain:1. Bagaimana perencanaan dapat membangun Sabo Dam di
daerah pegunungan?2. Bagaimana perencanaan dimensi Sabo Dam agar bangunan
tersebut dapat stabil?
1.3 TujuanTujuan dari tugas Perencanaan dari bangunan Sabo Dam yaitu
agar mahasiswa dapat menghitung dimensi Sabo Dam sesuai dengan syarat kestabilan yang sudah ditentukan dan mengetahui fungsi dari bangunan tersebut.
BANGUNAN AIR I 1
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
1.4 Batasan MasalahDalam penyusunan tugas ini hanya membahas tentang
perhitungan Sabo Dam yaitu
1. Perhitungan dimensi Sabo Dam Perhitungan Lebar Dasar Pelimpah Menentukan Free board (jogaan) Menentukan tebal mercu pelimpah main dam Kedalaman Pondasi Main Dam dan Tinggi Main Dam Kemiringan tubuh main dam pada hilir dan hulu Perhitungan Tebal Lantai Olakon dan Tinggi Over
Olakon Main Dam Perhitungan Batuan Dasar Sampai Muka Air Diatas
Mercu Sub Dam Tinggi air diatas pelimpah sub dam Kecepatan Terjun Pada Titik Jatuhnya Terjunana Perhitungan Debit Per (m) Lebar Pada Titik Jatuhnya
Terjun Perhitungan Tinggi Air Pada Titik Jatuhnya Terjun Perhitungan Volume Kapasitas Tampungan
2. Perhitungan Kestabilan:Main Dam dan Lantai Olakan ( m.a banjir )
Kestabilan Terhadap Guling Kestabilan Terhadap Geser Kestabilan Terhadap Retak Kestabilan Terhadap Turun
Main Dam dan Lantai Olakan ( m.a normal ) Kestabilan Terhadap Guling Kestabilan Terhadap Geser Kestabilan Terhadap Retak Kestabilan Terhadap Turun
BANGUNAN AIR I 2
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
BAB II
TUGAS PERENCANAAN DIMENSI SABUDAM
Diket
Data Tanah:
Cohesi (C = 9.00 km2
Berat Volume = 7.80 ton/m3
D 50 = 2.50 mmSudut geser dalam () = 30.00 °
Data Hidrolis
Luas Cathment Area = 90.00 km2
Tinggi hujan maks 1 = 260.00 mmTinggi hujan maks 2 = 270.00 mmJumlah tahun data = 25 tahunKemiringan hulu sungai = 3.50 % 0.0035Rata-rata curah hujan = 200Q rencana ditetapkan = 200 m3/dt
II.1 Perhitungan Lebar Dasar Pelimpah
Luas Cathment Area Koefisien regimenA 1 A 10 A 100A 10
2233
3456
B1 = C Qrencana1/2
Ket : B1 =Lebar dasar pelimpah (M) ;C =Koefesien regimen ;Q =Rencana m3/dt;
B1 =3 2001/2
B1 =42.43 m
Perhitungan tinggi air diatas pelipah Menggunakan bentuk trapezium dengan kemiringan 1 : 1
BANGUNAN AIR I 3
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
Q = 2/15 c
Ket : Q =Debit rencana (m3/dtk);C =Koefisien (0.6 – 0.66);g =Gravitasi (9,8 m/dtk);B1 =Lebar dasar pelimpah (m);B2 =Lebar muka air diatas pelimpah (m);h =Tinggi air diatas pelimpah (m).
Q = 2/15 c
Q =2/15 0.6
Q =2/15 0.6 Q =0.35 (5B1+4h) h2/3
Q =(1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Untuk menentukan h=1m dengan coba-coba menggunakan rumus diatas dimana :
Q = 200 m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 1 mQ = (1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q = (1.9 42.43 + 1.42 1) 12/3
Q = 83.03 m3 / dtk Untuk menentukan h=1.5m dengan cara coba-coba menggunakan rumus
diatas dimana:
Q = 200 m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 1.5 mQ =(1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q =(1.9 42.43 + 1.42 1.5) 1.52/3
Q =109.60 m3 / dtkUntuk menentukan h=2 dengan cara coba-coba menggunakan rumus diatas dimana :
Q = 200 m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 2 mQ =(1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q =(1.9 42.43 + 1.42 2 ) 22/3
BANGUNAN AIR I 4
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
Q =133.70 m3 / dtk
Untuk menentukan h=2,5 dengan cara coba-coba menggunakan rumus diatas dimana :
Q = 200m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 2.5 mQ =(1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q =(1.9 42.43 + 1.42 2.5 ) 2.52/3
Q =156.18 m3 / dtk
Untuk menentukan h=3m dengan cara coba-coba menggunakan rumus diatas dimana :
Q = 200 m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 3 mQ = (1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q = (1.9 42.43 + 1.42 3 ) 32/3
Q = 177.52 m3 / dtkUntuk menentukan h =3,5 dengan cara coba-coba menggunakan rumus diatas dimana :
Q = 200 m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 3.5 mQ = (1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q = (1.9 42.43 + 1.42 3.5 ) 3.52/3
Q = 197.99 m3 / dtk
Untuk menentukan h=4m dengan cara coba-coba menggunakan rumus diatas dimana :
Q = 200m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 4 mQ =(1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q =(1.9 42.43 + 1.42 4 ) 42/3
Q =217.79 m3 / dtk
BANGUNAN AIR I 5
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
Untuk menentukan h=3,55 dengan cara coba-coba menggunakan rumus diatas dimana :Q = 200m3/dtkB1 = 42.43 m Untuk h = 3.55 mQ =(1.9B1 + 1 .42h)h2/3
Q =(1.9 42.43 + 1.42 3.55) 3.552/3
Q =200.00 m3 / dtk
h(m)
Q(m3/dtk)
11.52
2.53
3.53.55
4
83.03109.60133.70156.18177.52197.99200.00217.79
Gambar 2.1 Grafik Debit
BANGUNAN AIR I 6
020406080
100120140160180200220240
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Elevasi Muka
Debit
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
II.2 Menentukan Free board (jogaan) Free board diambil sesuai dengan debit rencana = 200 m3 /dtk
Jadi Q rencana 200 < 500 m2 /dtk jadi (W) = 0.8 m
II.3 Menentukan Tebal Mercu Pelimpah Main Dam
Rumus umum ( HAUSKA ):
b min =
(Sumber T . Yokota’s Posthemous Text Ousabo Dimna Work)
Ket : k = koefisien tekanan (1.2); v = kecepatan air diatas pelimpah (m/dt);w = beban volume air + volume sediman (1.2 t/m3);p= beban volume pasangan (2.65t/m3);fo = koefisien geser air dan material (0.6 - 0.8);h = tinggi air diatas pelimpah (m);f = koefisien houska (0.7) ;B1 = lebar dasar pelimpah (m);B2 = lebar muka air diatas pelimpah (m);h = tinggi air diatas pelimpah (m);r = garis miring plengsengan (m)R = jari-jari hidrolis (m);n = angka keamanan (1.4).
R =
R =
BANGUNAN AIR I 7
b2 = 49 m3.5 m 42 m 3.5 m
1 1
b1 = 42 m
r = 5 m 0.8 m
3.5 m
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
R =
R = 1.6 m
V = R2/3 I ½
V = 1.62/3 0.00350.5
V = 2 m/dtk
b min =
b min =
b min = 1.06 [0.06 + 4 + 3.5 + 0.15)b min = 8 m
b min = 8 m v = 2 m/dtk
II.4 Kedalaman Pondasi Main Dam dan Tinggi Main Dam Kedalaman pondasi main dam dapat dihitung dengan menggunakan rumus empiris sebagai berikut : S = (1/3 – ¼) (H + h)H' = H + SKet : S = Kedalaman pondasi (m)H = Tinggi air diatas pelimpah (m)h' = Tinggi efektif dam 5 m H' = Tinggian main dam
S = (1/3 – ¼) (H + h')S = (1/3 – ¼) (5 + 3.55)S = 0.71 2 m H' = H + SH' = 5 + 2 H' = 7 m
II.5 Kemiringan tubuh main dam pada hilir dan hulu
n =
BANGUNAN AIR I 8
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
Vg =
(Sumber T. Yokota’s posthumous text on sabo work vol. hal 1)Ket : n = kemiringan main dam bagian hilir ;Vg = kecepatan keritis (m/dtk);dm = ukuran diameter batuan yang dianggap dapat merusak lereng (0.7); = sudut yang dibentuk antara garis horisontal dengan garis kemiringan
dasar sungai baru ;k = koefisien tekanan positif dan negatif berdasarkan kondisi Indonesia
(1.457);m = kemiringan main dam bagian hulu ;
= = 13.45
l = 2/3 lo l = 0.002 = arc tang l = 0.13
Vg =
Ket: A = Titik peninjauan ;
xy = koordinat titik peninjauan;n = kemiringan dam bagian hilir; = Sudut yang dibantu oleh kemiringan sungai yang baru setelah konsolidasi dam terisi material.
Vg =
Vg =
Vg = 2.61 m/dt
n = Vg
BANGUNAN AIR I 9
α VgA
H
xy
n
l
m
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
= 2.61
= 2.61 0,171= 0,45
Mencari m (kemiringan main dam bagian hulu)
- (1 + 3 . x ) + n2 . r + t2 . r + m2 (1 + x) + 3 . n + r + 2 . m . t (1 + 2 . x) + m.n (r + 2 + 4 . x) = 0
Diman : x = h/H r = jm / jw
= 3,5 / 7 = 2,65 / 1,2= 0,5 = 2,2
t = bmin/H n = 0,45= 8/ 7= 1,14
Maka :
- (1+ . 0,5) + 0,452 . 2,2 + 1,142 . 2,2 + m2 . (1 + 0,5) + 3.0,45 + 2,2 + 2 . m . 1,4 (1 + 2 . 0,5 ) + m . 0,45 . (2,2 + 2 + 4 . 0,5)= - 4,05 + 0,2 . 2,2 + 1,3 . 2,2 + m2 . 1,5 + 1,35 + 3 . 0,45 + 2,2 + 2 . m .
1,14 . 2 + m . 0,45 . 6,2= -4,5 + 0,44 + 2,86 + 1,5 . m2 + 1,35 + 1,35 + 2,2 + 5,6 . m + 2,8 . m
= + + = 0
Jadi M12 =
=
= =1,2
II.6 Perhitungan Tebal Lantai Olakon dan Tinggi Over Olakon Main Dam
t = C (0.06 H' + 3h – 1) d = S – t
Ket : t = tebal lantai olakon (m);H' = tinggian main dam ;h = tinggi air diatas pelimpah (m);
BANGUNAN AIR I 10
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
c = angka koefisien (0.1 – 0.2);d = tinggi over olakon main dam (m);S = kedalam pondasi (m). t = C(0.06 H' + 3h – 1)t = 0.1 (0.06 7 + 3 3.5 – 1) t = 0.99 1 m d = S – t d = 1.02 1 m
h1 =
h1 = = 0.37 0,4 m
II.7 Perhitungan Batuan Dasar Sampai Muka Air Diatas Mercu Sub Dam
hj =
F1 =
Ket : hj =perhitungan batuan dasar sampai muka air diatas mercu sub dam ; h1 =perhitungan tinggi air pada titik jatuhnya terjun; F1 = angka froud dari aliran pada titik jatuh .
F1 =
F1 =
= 6.82
hj =
hj =
hj =
hj = (55,56 – 1)
= 2,5 m
BANGUNAN AIR I 11
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
II.8 Tinggi air diatas pelimpah sub dam
H2 =1/4 HKet:
H2 = Tinggi air diatas pelimpah sub dam(m);H =tinggi men dam.
II.9 Perhitungan Panjang terjunan (m);
lw = Vo
Vo = qo / hqo = Q/B1
qo = = 1.35
lw = 1.35
lw = 1.35
lw = 1.35 2.30 = 6.12 m x = hj
x = 4.5 2.13 = 6,3L = c (H – h) L = 1.5 (5 – 3.5) L = 12.75 13 m lebar mercu sub dam
b2 = 1,5 + 6,3 – 13b2 = 5,2 m 5 m
II.10 Kecepatan Terjun Pada Titik Jatuhnya Terjunana
V1 =
Ket : V1 = Kecepatan terjun pada titik jatuhnya terjunana (m);g = Gravitasi (9.8 m);H = Tinggi efektif dam 5 m ;h = Tinggi air diatas pelimpah (m) .
V1 =V1 =V1 = 12.9 13 m/dt
BANGUNAN AIR I 12
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
II.11 Perhitungan Debit Per (m) Lebar Pada Titik Jatuhnya Terjun
q1 =
Ket : q1 = perhitungan debit per (m) lebar pada titik jatuhnya terjun Q = rencana ditetapkan B1 = lebar dasar pelimpah (m)
q1 =
q1 =
= 4.71 m3/dt
II.12 Perhitungan Tinggi Air Pada Titik Jatuhnya Terjun
h1 =
Ket : h1 = perhitungan tinggi air pada titik jatuhnya terjun (m)q1 = perhitungan debit per (m) lebar pada titik jatuhnya terjun;V1 = kecepatan terjun pada titik jatuhnya terjunana (m).
h1 =
=
= 0,36 m
II.13 Perhitungan Volume Kapasitas Tampungan
V = ½ h . H
= ½ 3,5 . 5
BANGUNAN AIR I 13
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
= ½ 17,5
= ½ . 0,675 . 17,5 = 5,90625 m3
BAB IIIPERHITUNGAN KESTABILAN SABUDAM
γpas = 2,65 ton/m3
γw = 1 ton/m3 Dimana Φair = 30°γsab1 = γsed = 2,1 ton/m3 γsab2 = γtnh = 1,7 ton/m3
Φsed = 30° ≈ Ka = tg2 (45 - ) Φtnh = 30° ≈ Kp = tg2 (45 + )
= tg2 (45 –30/2) = tg2 (45 + 30/2) = 0,3
= 3jika C = 4maka : Nc = 16
BANGUNAN AIR I 14
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
Nq = 6,4N = 3,6
(sesuai tabel)
=
=
= 54,55 t/m3
Kondisi muka airDitinjau dari segi ekonomis dan keamanan konstruksi yang
cukup memenuhi, maka gaya yang berkerja dalam perhitungan kita pisahkan sesuai dengan keadaan muka air, yaitu :
- pada saat muka air normal - pada saat muka air banjir
kemudian dengan memperhatikan tinggi dam maka gaya kita perhitungkan cukup sesuai dengan yang tertulis dalam tabel 2.4.
Tinggi Dam Muka Air Normal Muka Air BanjirH < 15 m __ Berat sendiri
Tekanan Hidrostatis
H > 15 m Berat sendiri Tekanan Hidrostatis Tekanan Sedimen Tekanan Keatas Gaya gempa Tekanan
Hidrodinamis
Berat sendiri Tekanan
Hidrostatis Tekanan Sedimen Tekanan Keatas
III.1 MAIN DAM ( MUKA AIR BANJIR. )
Tekanan Uplift
Ux = (Hx - . ΔH) γw ;
dimana :Ux = tekanan Up lift pada titik yang ditinjau (ton); Hx = jarak antara muka air up strim dan titik yang ditinjau (m); Lx = panjang garis CREEP LINE sampai titik yang ditinjau (m); L = panjang garis CREEP LINE (m); H = beda tinggi elevasi antara muka air up stream pada main
dam dan muka air down stream pada sub dam (m);γw = berat volume air (1 t/m3).
BANGUNAN AIR I 15
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
UB = ( 7 + 3.5 ) - 2 x 1 =10.4 t 2 + 19.6 + 14.3 +2.5
3 3
UC = ( 7 + 3.5 ) - 2 + (19.6/3 ) x 1 =9.95 t 2 + 19.6 + 14.3 +2.5
3 3
UC = ( 7 + 3.5 ) - 2 + (19.6/3 ) +(14.3/3 x 1 =49.65 t 2 + 19.6 + 14.3 +2.5
3 3
Perhitungan Gaya dan Momen (Muka Air Banjir)Uraian Perhitungan P lengan momen
ton (m) (ton/m)1. Berat Sendiri G1 = ½ x 8.4 x7 x γpas X 1m 77.91 14 1090.74 (↓)
G2 = 8 x 7 x γpas x 1m 148.40 7.2 1068.48 (↓)G3 = ½ x 3,2 x 2 x γpas x 1m 29.68 1.06 31.46 (↓)
2. Beban Air W1 = 3.5 x 8.4 x γw x 1m 29.40 14 411.60 (↓)W2 = 3.5 x (8+6)/2 x γw x 1m 24.50 7.2 176.40 (↓)W3 = ½ x 8.4 x 7 x γw x 1m 29.40 16.8 493.92 (↓)W4 = 3.2 x (1.5+1)/2 x γw x 1m 4.00 2.11 8.44 (↓)W5 = ½ x 3.2 x 6 x γw x 1m 9.60 2.11 20.26 (↓)
3. Tekanan Air W6 = ½ x 10.5 x 10.5 x γw x 1m 55.13 3.5 192.94 (→) Aktif W7 = 3.5 x 7 x γw x 1m 24.50 3.5 85.75 (→)4. Tekanan Air W8 = ½ x 1 x (2.5+1)2 x γw x 1m 6.13 2.3 14.09 (←) Pasif5. Tekanan Tanah P1 = ½ x Kp x γs x ( 7-5 )2 x 1m 12.6 0.6 7.56 (→) Aktif
BANGUNAN AIR I 16
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
6. Tekanan Sedimen P2 =½ x Ka x γs x 5 x 1m 7.875 2.3 18.11 (→) Aktif P3 = Ka x γs x ( 7-5 ) x 1m 1.26 1 1.26 (→)7 Tekanan Sedimen P4 = ½ x 5 x 5 x γs x 1m 26.25 4.6 120.75 (↓) Pasif P5 = 5 x 2 x γs x 1m 21 4.5 94.50 (↓)
P6 = ½ x 2 x 2 x γs x 1m 4.2 1.32 5.54 (↓)
8. Tekan Up Lift U1 = 6.7 x 19.6 131.3 9.8 1286.74 (↑)U2 = ½ x 19.6 x 2.9 28.42 6.5 184.73 (↑)
1. Kestabilan Terhadap Guling
Syarat : ≥ 1,5 s/d 2
Gaya – gaya yang menyebabkan momen tahan antara lain :ΣMt = W1+W2+W3+W4+W5+W8+G1+G2+G3 =411.60+176.40+493.92+8.44+20.26+14.09+1090.74
+1068.48+31.46 = 3315.39tm
Gaya – gaya yang menyebabkan momen tahan antara lain :ΣMg = P1+P2+P3+W6+W7+U1+U2 = 7.56+18.11+1.26+192.94+85.75+1286.74+184.73 = 1777.09tmMaka : 3315.39 > 1.5 s/d 2
1777.09 1.86 ≥ 1,5 s/d 2 (Bangunan stabil, kuat dan ekonomis.)
2. Kestabilan Terhadap Geser
Syarat : . f ≥ 1,3
f = Tg Φ
Gaya – gaya vertikal antara lain :ΣV = W1+W2+W3+W4+W5+G1+G2+G3-U1-U2+P4+P5+P6 =29.4+24.5+29.4+4+9.6+77.91+148.4+29.68-131.3-28.42+
26.25+21+4.2 =244.62 Ton
Gaya – gaya horisontal antara lain :ΣH = P1+P2+P3+W7+W6-W8 =12.6+7.875+1.26+24.5+55.13-6.13 = 95.24
BANGUNAN AIR I 17
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
Syarat : . f ≥ 1,3
244.62Ton x 0.57 > 1.3 95.24 ton 1.46 > 1.3 (Bangunan stabil tidak menggeser)
3. Bangunan Tidak Boleh Retak arah resultan gaya harus masuk bidang katen syarat
1/3 x B < a < 2/3 B
=(W1xd1’)+(W2xd2’)+(W3xd3’)+(W4xd4’)+(W5xd5’)+ (G1(B-d2)+(G2(B-d7)+(G3(B-d8)-(U1xd9’)-(U2xd10’)+ (P4x )+(P5x )+(P6x ) ,
W1+W2+W3+W4+W5+G1+G2+G3-U1-U2+P4+P5+P6
=(29.4x(0.5x7.4)+(24.5x(0.5x8.4+8))+(29.4x(0.66x8.4))+(4x(0.33x3.2+8+8.4))+(9.6x(0.66x3.2+8+8.4))+(77.91x0.33x8.4))+(148.4x0.5x8+8.4))+ (29.68x0.33x3.2+8+8,4))-(131.3x9.8) -(28.42x6.5)+(26.25x4.6)+(21x4.6) (4.2x1.32) .
29.4+24.5+29.4+4+9.6+77.91+148.4+29.68-131.3-28.42+26.25+21+4.2 =7.86 Tm
= (P1xY2)+(P2xY3)+(P3xY4)+(W7xY6)+(W6xY5)-(W8xY7)P1+P2+P3+W7+W6-W8
= (12.6x0.6)+(7.875x2.3)+(1.26x1)+(24.5x3.5)+(55.13x3.5)-(6.13x2.3) 12.6+7.875+1.26+24.5+55.13-6.13
= 3.06 Tm
BANGUNAN AIR I 18
KERN
ΣH
ΣV R
y
x
B31 B3
1
α
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
R= R= 95.242 + 244.622 =262.5ton
cara analisa:tg α = ΣH ΣVtg α = a - ΣV
ΣH x = ΣV x a + ΣV x a = ΣH x + ΣV x
ΣV = 95.24 x 3.06 + 244.62 x 7.86
244.62 = 9.05 m
B < a < B
1/3 x 19.6 < 9.05< 2/3 19.6 6.5 < 9.05 < 13.06(memenuhi syarat tidak boleh retak)
4.bangunan Tidak boleh turun.
maka : =
<
= 12.5 +6.43 =18.93 < 54,55 t/m2 ........OK
= 12.5–6.43 =6.07 < 54,55 t/m2.........OK
III.2 MAIN DAM ( MUKA AIR NORMAL.)
Tekanan Uplift
Ux = (Hx - . ΔH) γw ;
dimana :Ux = tekanan Up lift pada titik yang ditinjau (ton); Hx = jarak antara muka air up strim dan titik yang ditinjau (m); Lx = panjang garis CREEP LINE sampai titik yang ditinjau (m); L = panjang garis CREEP LINE (m);
BANGUNAN AIR I 19
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
H = beda tinggi elevasi antara muka air up stream pada main dam
dan muka air down stream pada sub dam (m);γw = berat volume air (1 t/m3).
UB = ( 7 + 0 ) - 2 x 1 =6.87 t 2 + 19.6 + 14.3 +2.5
3 3
UC = ( 7 + 0 ) - 2 + (19.6/3 ) x 1 =6.45 t 2 + 19.6 + 14.3 +2.5
3 3
UC = ( 7 + 3.5 ) - 2 + (19.6/3 ) +(14.3/3 x 1 =6.15 t 2 + 19.6 + 14.3 +2.5
3 3
Perhitungan Gaya dan Momen (Muka Air Normal)Uraian Perhitungan P lengan momen
ton (m) (ton/m)1. Berat Sendiri G1 = ½ x 8.4 x7 x γpas X 1m 77.91 14 1090.74 (↓)
G2 = 8 x 7 x γpas x 1m 148.40 7.2 1068.48 (↓)G3 = ½ x 3,2 x 2 x γpas x 1m 29.68 1.06 31.46 (↓)
2. Beban Air W1 = 0.5x 7 x8.4 x γw x 1m 29.40 16.8 493.92 (↓)3. Tekanan Air W2 = 0.5.x7x7 γw x 1m 24.50 2.3 78.4 (→) Aktif4. Tekanan Tanah P1 = ½ x Kp x γs x ( 7-5 )2 x 1m 12.6 0.6 7.56 (→) Aktif5. Tekanan Sedimen P2 =½ x Ka x γs x 5 x 1m 7.875 2.3 18.11 (→) Aktif P3 = Ka x γs x ( 7-5 ) x 1m 1.26 1 1.26 (→)6. Tekanan Sedimen P4 = ½ x 5 x 5 x γs x 1m 26.25 4.6 120.75 (↓) Pasif P5 = 5 x 2 x γs x 1m 21 4.5 94.50 (↓)
P6 = ½ x 2 x 2 x γs x 1m 4.2 1.32 5.54 (↓)7. Tekan Up Lift U1 = 6.5 x 19.6 x γw x 1m' 128.6 9.8 1260.04 (↑)
U2 = ½ x 19.6 x 2.91.1 x γw x 1m' 11.1 6.5 71.98 (↑)
BANGUNAN AIR I 20
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
1.Kestabilan Terhadap Guling
Syarat : ≥ 1,5 s/d 2
Gaya – gaya yang menyebabkan momen tahan antara lain :ΣMt = W1+ G1+G2+G3 = 493.92+1090.74+1068.48+31.46 =2684 Tm
Gaya – gaya yang menyebabkan momen tahan antara lain :ΣMg = P1+P2+P3+W2+U1+U2 = 7.56+18.11+1.26+78.4+1260.04+71.98 =1437.7 tm
Maka : 2684 > 1.5 s/d 2 1437.7 1.86 ≥ 1,5 s/d 2 (Bangunan stabil, kuat dan ekonomis.)
2.Kestabilan Terhadap Geser
Syarat : . f ≥ 1,3
f = Tg Φ
Gaya – gaya vertikal antara lain :ΣV = W1+G1+G2+G3-U1-U2+P4+P5+P6
= 29.4+77.91+148.4+29.4-128.6-11.1+26.25+21+4.2 = 196.9 Ton
Gaya – gaya horisontal antara lain :ΣH = P1+P2+P3+W2 = 12.6+7.88+1.26+24.5 = 46.24 Ton
Syarat : . f ≥ 1,3
196.9Ton x 0.57 > 1.3 46.24Ton
BANGUNAN AIR I 21
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
2.43 > 1.3 (Bangunan stabil tidak menggeser)
3. Bangunan Tidak Boleh Retak arah resultan gaya harus masuk bidang katen syarat
1/3 x B < a < 2/3 B
= (W1xd3’)+(G1(B-d2)+(G2(B-d7)+(G3(B-d8)-(U1xd9’)-(U2xd10’) +(P4x )+(P5x )+(P6x ) ,
W1+G1+G2+G3-U1-U2+P4+P5+P6
(29.40x(0.33x8.4)) +(77.91x0.66x8.4))+(148.4x0.5x8+8.4))+ (29.68x0.33x3.2+8+8.4))-(128.6x9.8)-(11.1x6.5)+(26.25x4.6)
+(21x4.6)+ (4.2x1.32) . 29.4+77.91+148.4+29.68-128.6-11.1+26.25+21+4.2
=9.5 Ton
= (P1xY2)+(P2xY3)+(P3xY4)+(W2xY6)P1+P2+P3+W2
(12.6x0.6)+(7.875x2.3)+(1.26x1)+(24.5x3.5)12.6+7.88+1.26+24.5
= 2.3 ton
R= R= 46.242 + 196.92 =202.2ton
BANGUNAN AIR I 22
KERN
ΣH
ΣV Rα
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
cara analisa:tg α = ΣH ΣVtg α = a - ΣV
ΣH x = ΣV x a + ΣV x a = ΣH x + ΣV x
ΣV = 46.24 x 2.3 + 196.9 x 9.5
196.9 =10.04
B < a < B
1/3 x 19.6 < 10.04< 2/3 19.6 6.5 < 10.04 < 13.06 (memenuhi syarat tidak retak)
4.bangunan Tidak boleh turun.
maka : = <
= 10.04 +8.24 =18.28 < 54,55 t/m2 ........OK
= 10.04–8.24 =1.8 < 54,55 t/m2.........OK
BANGUNAN AIR I 23
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
Daftar Isi
Halaman Judul iDaftar Isi iiBAB I : Pendahuluan
I.1 Latar Belakang 1I.2 Perumusan Masalah 1I.3 Tujuan 1I.4 Batasan Masalah 2
BAB II : Perhitungan Dimensi II.1 Perhitungan Lebar Dasar Pelimpah 3
II.2 Menentukan Free board (jogaan) 7 II.3 Menentukan Tebal Mercu Pelimpah Main Dam 7
II.4 Kedalaman Pondasi Main Dam dan Tinggi Main Dam 8 II.5 Kemiringan tubuh main dam pada hilir dan hulu 9
II.6 Perhitungan Tebal Lantai Olakon dan Tinggi Over Olakon Main Dam 11 II.7 Perhitungan Batuan Dasar Sampai Muka Air Diatas Mercu Sub Dam 11 II.8 Tinggi air diatas pelimpah sub dam 12 II.9 Perhitungan Panjang terjunan 12 II.10 Kecepatan Terjun Pada Titik Jatuhnya Terjunana 12
BANGUNAN AIR I 24
LAPORAN BANGUNAN AIR I
PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA___________________________________________________________________________________________________
II.11 Perhitungan Debit Per (m) Lebar Pada Titik Jatuhnya Terjun 13
II.12 Perhitungan Tinggi Air Pada Titik Jatuhnya Terjun 13 II.13 Perhitungan Volume Kapasitas Tampungan 14
BAB III : Perhitungan Kestabilan Sabo Dam III.1 MAIN DAM ( MUKA AIR BANJIR. ) 16 III.2 MAIN DAM ( MUKA AIR NORMAL. ) 20
Lampiran – Lampiran 25
BANGUNAN AIR I 25