Bab 6 Perhitungan Gorong-Gorong

BAB

6Perhitungan Gorong-Gorong

6.1 Perencanaan Gorong-GorongGorong-gorong adalah bangunan yang dipakai untuk membawa

aliran air (dari saluran irigasi atau saluran pembuang) melewati bawah jalan atau jalan kereta api. Gorong-gorong mempunyai potongan melintang yang lebih kecil daripada luas basah saluran hulu maupun hilir. Sebagian dari potongan melintang mungkin berada di atas. Dalam hal ini gorong-gorong berfungsi sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas.

6.1.1 Data PerencanaanUntuk tujuan perencanaan, gorong-gorong mempunyai ketentuan:

Kecepatan aliran :Gorong-gorong pada saluran irigasi, v = 1,5 – 2,0 m/dtGorong-gorong pada saluran pembuang, v = 3,0 m/dt

Ukuran standard :Diameter pipa minimum, dmin = 0,60 m (dipakai di saluran primer)

Untuk gorong-gorong segi empat, dapat dibuat dari:~ Beton bertulang~ Pasangan batu dengan plat beton bertulang sebagai penutup.

Gorong-gorong yang akan dihitung adalah gorong-gorong G1 yang terletak di saluran primer SI Pakista, dengan data-data sebagai berikut :

Data saluran :Q = 4.262m3/dt K = 40b = 4.05m A = 6.641 m2

h = 1,15 m w = 0,6 mV = 0,7 m/dt I = 0,0004

Data jalan :Lebar jalan = 10,00 m (termasuk bahu jalan)Elevasi muka jalan = 1,5 m (dari tinggi muka air saluran pada bagian persilangan)Lebar bahu jalan diasumsi = 2 m (bahu jalan kiri+kanan)

6.1.2 Perhitungan Dimensi Gorong-gorongPanjang gorong-gorong, L = 10 m Karena L < 20 m, maka termasuk gorong-gorong pendek.

Vgorong direncanakan = 2 m/dt

Bab 6 Perhitungan Gorong-Gorong

A =

QV gorong

=4 .6262 = 2,131 m2

Direncanakan gorong-gorong segi empat dari pasangan batu (K = 60) dengan penutup dari plat beton bertulang. Dianggap gorong-gorong terisi penuh.

A = b x h ; dengan b = 2hMaka, A = 2h2 2,131 = 2h2

h = √ 2 ,1312 = 1,032mdipakai, h = 1,1 m b = 2h = 2 x 1,1 = 2,2 mA = b x h = 2,2 x 1,1 = 2,42 m2

Kontrol kecepatan : Vgorong=

QA

=4 ,6262 ,42 = 1,911 m/dt < 2 m/dt (OK)

P = 2 (b + h) = 2(2,2 + 1,1) = 6,6 m

R= AP

=2 .426 .6 = 0,367 m

Vgorong = K . R2/3 . (Igorong)1/2 Igorong =

[ V gorongK⋅R2/3 ]2

= [ 1,911

40⋅0 ,3672/3 ]2

= 0.0086Besarnya kehilangan energi yang terjadi untuk pipa persegi

z=(1+a+ λ S⋅L4 F ) v

2

2g Dimana :

z = Kehilangan tinggi energi pada gorong-gorong persegi (m)F = Luas penampang basah gorong-gorong (m2) = AL = Panjang gorong-gorong (m)S = Keliling basah gorong-gorong (m) = Rg = Percepatan gravitasi = 10 m/dt2

v = Kecepatan dalam gorong-gorong (m/dt)a = 0,5α = 1,5

maka, λ=(0 ,01989+0 ,00050784×F /S )α

=(0 ,01989+ 0 ,0005078

( 4×2. ,42 )/0 ,367 )1,5

= 0,0299

z=(1+a+ λ S⋅L4 F ) v

2

2g

= (1+0,5+0 ,0299 0 ,367⋅104⋅2 ,42 ) 1 ,911

2

2⋅10

Bab 6 Perhitungan Gorong-Gorong

= 0,276 mJadi kehilangan energi yang terjadi pada gorong-gorong tersebut adalah sebesar 0,276 m.

Gambar 6.1 Potongan memanjangdan melintang gorong-gorong

6.1.3 Perhitungan Plat Penutup dari Betono Elevasi muka jalan dari muka air, H = 1,5 m

Terdiri dari Tebal Pelat beton = 20 cm Tebal Perkerasan = 30 cm Tebal timbunan = 100 cm

o Beban gander kendaraan = 10 tono Bidang kontak roda dengan muka jalan = 0,2 m x 0,5 m

Gambar 6.2 Ilustrasi pembebanan roda kendaraan

Luas bidang pengaruh beban terhadap pelat : Ap = (0,2 + 2H) x (0,5 + 2H) = (0,2 + 2 x 1,5) x (0,5 + 2 x

1,5) = 11,2 m2

Beban hidup merata akibat tekanan roda :Untuk menentukan beban hidup, mengikuti persyaratan yang ditentukan dari bina marga.

o Kelas I : BM 100 ( 100% dari muatan T dan D)o Muatan T = 10 tono Muatan D = 2,20 t/mo QL = 2,2 t/m

L

z2.2 m

b

hVgorong

1,5 m

h

0,5 m

2 H +0,5 m

H

45º45º

2 H +0,2 m

H

0,5 m

0,2 m

45º45º

L = 10 m

L1 = 2.2 m

Bab 6 Perhitungan Gorong-Gorong

Gambar 6.3 Plat penutup gorong-gorong

Momen akibat beban hidup :ML = 1/8 . qL . L1

2 = 1/8 x 2,2 x 2,22 = 1.331 tm Beban mati :

o Berat pelat = 0,2 x 2,2 x 2,4 = 1,056 t/mo Berat perkerasan = 0,3 x 2,2 x 2,2 =

1,452 t/mo Berat timbunan = 1,0 x 2,2 x 1,7 = 3,74 t/m

qD = 6,248 t/m Momen akibat beban mati :

MD = 1/8 . qD . L12 = 1/8 x 6,248 x 2,22 = 3,78 tm

Mu = 1,2 MD + 1,6 ML = (1,2 x 3,78) + (1,6 x 1,331) = 6,67 tm = 6,67 x 107 Nmm

Perhitungan tulangan plat :

Jenis plat :

LL1

=101,6

= 6,25 > 2 (pelat satu arah)

Selimut beton = 40 mmMaka, d = 200 - 40 = 160 mm

Rn =

Mu

φ⋅b⋅d2 =

6 ,67×107

1,0×2200×1602 = 1,184 N/mm2

Mutu beton = 25 MPa, mutu baja tulangan = 400 MPa

m =

fy0 ,85⋅fc '

=4000 ,85×25= 18,82

ρmin = 1,4/fy = 1,4/400 = 0,0035

ρperlu =

1m [1−√1−2⋅m⋅Rnfy ]

=

118 ,82

×[1−√1−2×18 ,82×1 ,184400 ] = 0,00357 < ρmin

Maka dipakai ρmin = 0,0035Asperlu = ρmin . b . d = 0,0035 x 1000 x 160 = 560 mm2 Digunakan tulangan pokok D 12 – 200 mm (As = 565.2 mm2).Untuk tulangan pembagi:Asperlu = 30% x Asperlu tul pokok = 0,3 x 560 = 168 mm2

Digunakan tulangan pembagi D8 – 250 mm (As = 200.96 mm2).

++++++++