PERANCANGAN PINTU INTAKE PADA EMBUNG DI KABUPATEN TIMOR TENGAH SELATAN – NTT

PERANCANGAN PINTU INTAKE PADA EMBUNG DI
KABUPATEN TIMOR TENGAH SELATAN – NTT

TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin

Oleh :
IRWANSYAH
NIM 201210120312210

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur bagi Allah Rabb alam semesta, yang Maha

menggenggam jiwa dan raga kita. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah
kepada junjungan dan tauladan kita, Muhammad Rasulullah dan keluarga, sahabat,
serta para pengikutnya yang setia hingga akhir zaman.
Selain sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana bagi
mahasiswa Teknik Mesin UMM, semoga Tugas Akhir ini juga dapat berfungsi sebagai
sumbangan pemikiran dari penulis bagi pemahaman sekaligus pengembangan tentang
salah satu aspek yang berhubungan dengan perancangan Pintu Air
Banyak pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang mendalam kepada:
1. Ayahanda H.Rafi’i dan Ibunda Hj.Siti Khadijah tercinta yang selalu memberi
dorongan serta doa dan menjadi motivasi terbesar dalam setiap aktivitas
kehidupan ini.
2. Bapak Muhajir Effendy, M. AP. ,selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Malang.
3. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT. selaku dosen pembimbing satu yang telah
berkenan membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi sarana
untuk menimba ilmu.

4. Bapak Ir. Mulyono, MT. selaku dosen pembimbing dua yang telah berkenan
membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi sarana untuk

menimba ilmu.
5. Desen penguji skripsi, yang memberikan masukan, kritik dan wawasan baru
tentang yang belum penulis sepenuhnya pahami selama ini.
6. Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Malang, Ir. Daryono, MT. beserta seluruh Bapak dan Ibu Dosen serta seluruh
Laboran Laboratorium Teknik Mesin UMM, dan Pegawai/Part Time yang ada
di Jurusan Teknik Mesin.
7. Rekan-rekan mahasiswa transfer POLIBAN angkatan 2012 yang selama ini
telah dengan setia menemani, memberikan support, semangat dan dukungan
yang saya rasakan sungguh luar biasa di dalam menyelesaikan seluruh kegiatan
selama Tugas Akhir ini.
8. Dan juga tidak lupa kepada teman-teman mahasiswa reguler Universitas
Muhammadiyah Malang, khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah dengan
sangat terbuka, baik dan ramah dalam menerima kehadiran kami selama ini.
Baik pada saat mengikuti kegiatan perkuliahan di kelas, maupun dalam
pergaulan sehari-hari.
9. saudara saudara kandungku yang ada di Kalimantan yang selalu memberi
semangat dorongan, bantuan sampai Tugas Akhir ini selesai.
10. Terima kasih juga buat tunanganku yang jauh disana yang setiap harinya
memberiku semangat serta doanya hingga sampai saat ini.


11. Sahabat sahabat sejatiku khususnya deny dan eky yang selalu mememani setiap
hari hariku dalam memberi dorongan sampai Tugas Akhir ini selesai.
12. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu yang telah berupaya
penuh selama ini dalam memberikan bantuan dan dukungannya.

Kesempurnaan mutlak hanya milik Allah, inilah karya terbaik yang dapat penulis
persembahkan, namun demikian tentunya penyusunan Tugas Akhir ini masih terdapat
ketidaksempurnaan sehingga kami mengharapkan kritik saran yang konstruktif untuk
perbaikan agar menjadi lebih baik. Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat dan
berguna bagi para pembaca.

Malang, 6 November 2014.

Irwansyah

DAFTAR ISI

Halaman


LEMBAR JUDUL .....................................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING ..........................................

ii

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING .................................................

iii

LEMBAR PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT .....................................

v

ABSTRAKSI ..............................................................................................

vi


KATA PENGANTAR ...............................................................................

vii

DAFTAR ISI ..............................................................................................

x

DAFTAR GAMBAR .................................................................................

xiv

DAFTAR TABEL .....................................................................................

xv

BAB I

PENDAHULUAN ...................................................................................


1

1.1 Latar Belakang ....................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah ...............................................................

2

1.3 Tujuan Penulisan .................................................................

3

1.4 Manfaat Perancangan . .........................................................

3

1.5 Batasan Masalah ..................................................................


4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................

5

2.1 Pintu Air ..............................................................................

5

2.2 Jenis Pintu Air .....................................................................

5

2.3 Katup ..................................................................................

10

2.3.1 Bagian Bagian Yang Tertanam ...............................................


13

2.3.2 Daun Pintu ...............................................................................

15

2.4 Komponen Komponen Utama..............................................

17

2.5 Gaya Hidrostatis ...................................................................

19

2.6 Tekanan Hidrostatis Pada Horizontal Girder ...............................

20

2.6.1 Momen Inersia ........................................................................


20

2.6.2 Momen Lentur Dan Gaya Geser .............................................

23

2.6.3 Tegangan Bengkok Dan Tegangan Geser ...............................

23

2.6.4 Lenturan Pada Balok Horizontal .............................................

24

2.7 Gaya Pada Vertikal Girder .............................................................

25

2.7.1 Moment Lentur dan Moment Geser ........................................


25

2.7.2 Moment Inersia ......................................................................

26

2.7.3 Tegangan Geser ......................................................................

27

2.9 Pelat.........................................................................................

28

2.10 Pengelasan SMAW ................................................................

29

2.11 Sandblasting ...........................................................................


37

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ........................................

54

3.1 Survey Lokasi Dan Investigasi ............................................

54

3.2 Metode Pengumpulan Data .................................................

54

3.3 Perancanaan Dimensi Pintu Air ..........................................

54

3.4 Pengerjaan Desain ........................................................................

55

3.5 Diagram Alir Perancangan ...........................................................

56

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ...............................

57

4.1 Desain Data ...................................................................................

57

4.2 Beban Hidrolik ...............................................................................

57

4.2.1

Tekanan Hidrostatis .................................................

57

4.3 Gelagar Utama Horizontal .............................................................

59

4.3.1

Susunan Galagar utama ...................................................

59

4.3.2

Distribusi Beban Pada Setiap Gelagar .............................

60

4.3.3

Moment Bengkok Dan Gaya Geser .................................

62

4.3.3.1 Moment Bengkok .......................................................

62

4.3.3.2 Gaya Geser .................................................................

63

4.3.3.3 Tegangan Bengkok Dan Tegangan Geser ..................

64

4.3.3.4 Lendutan .....................................................................

65

4.4 Plat Daun ........................................................................................

66

4.5 Kerangka Penyangga ......................................................................

68

4.6 Ulir Pengangkat ..............................................................................

70

4.6.1

Beban Angkat ..................................................................

70

4.6.2

BAB V

Ulir Dan Roda Gigi Pengangkat ......................................

72

KESIMPULAN DAN SARAN .................................................

74

5.1 Kesimpulan .................................................................................

74

5.2 Saran ............................................................................................

76

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Diagram Gaya Hidrostatis .......................................................

19

Gambar 2.2 Horizontal Girder 1 .................................................................

21

Gambar 2.3 Horizontal Girder 2-5 ...............................................................

23

Gambar 2.4 Vertical Girder .........................................................................

26

Gambar 2.5 Penampang Pelat .....................................................................

28

Gambar 2.6 Pelat Panel F .............................................................................

28

Gambar 2.7 Kerja Las ..................................................................................

30

Gambar 2.8 Sambungan Sudut ....................................................................

33

Gambar 2.9 Sambungan Alur ......................................................................

33

Gambar 2.10 Sandblasting ..........................................................................

37

Gambar 4.1 Gaya Hidrostatis Pada Pintu Air .............................................

58

Gambar 4.2 Susunan Gelagar Utama Horizontal .........................................

60

Gambar 4.3 Reaksi Pembebanan Pada Gelagar ...........................................

62

Gambar 4.4 Potongan Seksen Gelagar ........................................................

64

Gambar 4.5 Kerangka Tegangan Utama .....................................................

68

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Rumus Penentuan Momen Lentur Dan Geser .............................

25

Tabel 2.2 Penentuan Elektroda Yang Digunakan ........................................

34

Tabel 2.3 Spesifikasi Elektroda....................................................................

37

Tabel 4.1 Perhitungan Tekanan Hidrostatis .................................................

59

Tabel 4.2 Koefisien Lentur Plat Penutup .....................................................

67

Tabel 4.3 Perhitungan Tabel Minimum Plat ................................................

68

DAFTAR PUSTAKA

Nur, Yuwono. 1998 “ Hidrolika I “ : Hanindita, Jogjakarta.
Soedibyo 1993. “ Teknik Bendungan “ : Pradnya Paramitha, Jakarta.
James,M,G Stephen, Thimosenko.1987. “ Mekanika Bahan “ : Erlangga,
Jakarta.
Jensen dan Chenoweth. 1991. “ Kekuatan Bahan Terapan “ : Erlangga, Jakarta.
CharleS. G. Salmon dan Jhon E. Jhonson. 1991. “ Struktur Baja “ : Erlangga,
Jakarta.
Sularso. 1994. “ Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin “ : Pradnya
Paramitha, Jakarta.
Thimosenko, S. Woynowsky, Krieger. 1992. “ Teori Plat dan Cengkang “ :
Erlangga, Jakarta.

http://sumbawabaratnews.com/

http://bioindustries.co.id/pengertian-sanblasting-348/sandblas

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sebagai upaya mendukung program ketahanan pangan surplus 10 juta
ton, pemerintah melalui Direktorat Jenderal Sumber Daya Air (SDA)
Kementerian Pekerjaan Umum terus mendorong peningkatan tampungan air
melalui pembangunan beberapa Bendungan/Embung. Salah satunya adalah
Embung yang berada di Kabupaten Timor Tengah Selatan, NTT.
Embung tersebut memiliki fungsi untuk mendukung sistem high level
diversion (HLD). Pembangunan Embung itu diharapkan mampu memenuhi
sekitar 25-50 hektare lahan pertanian yang membujur dari barat ke timur
NTT.
Selain manfaat langsung untuk menyediakan air irigasi, Embung ini
juga mempunyai manfaat tidak langsung yaitu mampu meredam debit banjir
di sungai bagian hilir embung serta mampu meningkatkan taraf hidup
masyarakat sekitar embung melalui pengembangan perikanan air tawar, dan
mendukung pengembangan sektor pariwisata Kabupaten Timor Tengah
Selatan.

1

Sebagai pengaplikasian fungsi embung sebagai irigasi diperlukan
sebuah pintu yang berfungsi untuk mengatur aliran air dari bendungan ke
tempat-tempat tampungan/Embung yang lebih kecil sebelum disalurkan ke
sawah-sawah. Pintu tersebut harus dapat menahan tekanan air yang cukup
besar. Untuk itu maka dipilihlah pintu jenis Intake Slide Gate dalam
perancangan ini. Maka dari itu penyusun tugas akhir ini mengambil judul
“Perancangan Pintu Intake Pada Embung di Kabupaten Timor Tengah
Selatan, NTT”.

1.2. Rumusan Masalah
Dalam merancang pintu air (gates) kita akan dihadapkan pada
masalah debit air dan tinggi tekanan dari air untuk membuat pintu air yang
mampu menahan tekanan dari air sehingga konstruksi pintu air bisa sesuai
dengan yang direncanakan. Baru kemudian mendesain atau merencanakan
bagian – bagian dari pintu air, maka soal yang timbul :
Bagaimana merancang atau mendesain konstruksi pintu air yang sesuai
dengan kondisi lokasi Embung yaitu:


Permukaan air tertinggi

: 70,80 m



Elevasi Sill

: 65,30 m



Tinggi Tekan Air

: 5,5 m

2

1.3.Tujuan Perancangan
Adapun tujuan dari perencanaan ini adalah:


Mendapatkan konstruksi pintu air yang sesuai dengan kondisi
lokasi Embung



Mendapatkan gaya-gaya yang terjadi pada balok horizontal



Mendapatkan gambar kerja konstruksi pintu air sesuai gambar ISO

1.4. Manfaat perancangan
Manfaat dari perancangan ini adalah:


Manfaat bagi mahasiswa:
 Dapat

mengaplikasikan

teori-teori

yang

didapat

di

perkuliahan
 Dapat mengerti dasar-dasar perancangan yang sistematis
 Mampu mewujudkan hasil rancangan dalam bentuk gambar
standart ISO


Manfaat bagi Universitas Muhammadiah Malang:
 Mendapatkan dampak positif bagi kampus dari masyarakat
 Menjunjung

tinggi

nama

kampus

Universitas

Muhammadiyah Malang
 Dapat melaksanakan program Tri Dharma Perguruan
Tinggi

3



Manfaat bagi Masyarakat:
 Kebutuhan akan pengairan
 Dapat menikmati hasil rancangan yang dibangun
 Dapat terbantu menyelesaikan masalah sosial

1.5.Batasan Masalah
Agar perancangan pintu air ini menjadi lebih terarah dan mencapai
tujuan yang diinginkan, maka perlu dilakukan pembatasan masalah. Adapun
batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini sebagai berikut :


Menghitung gaya-gaya yang terjadi pada balok horizontal



Membahas masalah pengelasan yang digunakan pada proses
perancangan



Tidak membahas masalah perhitungan biaya

4