122
Kp =
tan �
�45+
Φ 2
�π 180
�
2
= tan �
�45+
26 ,5 2
�π 180
�
2
= 2,61 Menurut cara Rankine, tekanan samping aktif dan pasif didapat dengan :
Ea =
0,5 Ka γ − 1 H1
2
− 2 c H1 √Ka Ep
= 0,5 Kp
γ − 1 H2
2
− 2 c H2 �Kp untuk tanah pasir, kohesi diabaikan, sehingga,
Ea =
0,5 Ka γ − 1 H1
2
Ep =
0,5 Kp γ − 1 H2
2
Sehingga bisa didapat Momen aktif dan momen pasif Ma
= Ea x Lengan Horizontal Gaya Aktif Mp
= Ep x Lengan Horizontal Gaya pasif Ea
= Tegangan aktif Ep
= Tegangan pasif Ka
= Koefisien Tegangan Aktif Kp
= Koefisien Tegangan Pasif H1
= Ketinggian Tanah untuk tegangan aktif H2
= Ketinggian Tanah untuk tegangan pasif Ea
= 0,5 x Ka x γ-1 x tinggi titik v – k
2
= 0,5 x 0,38 x 0,65 x 6,35
2
= 5,02 T Ep
= 0,5 x Kp x γ-1 x tinggi titik p – o
2
=0,5 x 2,61 x 0,65 x 2,25
2
= 4,30 T Ma
= 5,02 x 2,12 = 10,62 Tm Mp
= 4,30 x 0,6 = 2,58 Tm
4.13. Rekapitulasi Stabilitas Struktur
123
Setelah didapatkan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi bendung, maka dilakukan perhitungan gaya yang bekerja terhadap angka keamanan yang
telah ditetapkan oleh pemerintah. Untuk menghitung struktur aman atau tidaknya terhadap daya dukung tanah, guling, dan geser digunakan empat kondisi yakni
pada saat debit normal tanpa gempa, pada saat debit normal kondisi gempa, pada saat debit banjir rencana kondisi tanpa gempa, dan pada saat debit banjir rencana
kondisi gempa. Parameter angka keamanan sebagaimana terlampir dalam tabel 4.44.
dibawah : Menurut KP – 06, daya dukung maksimum batas tanah Qu untuk tanah
pasir kerapatan sedang, memiliki daya dukung maksimum 30 Tm
2
Qu = 30 Tm
2
Qa =
�� �
+ γ z
Qu = Tegangan maksimum batas Tm
2
Qa = Tegangan maksimum izin Tm
2
F = Faktor Keamanan , nilainya 2-3
γ = Berat Isi tanah, Tm
3
z = Kedalaman Pondasi, m
Diketahui kedalaman pondasi 6 meter, sehingga Qa =
30 2
+ 1,65 x 6 = 24,9 Tm
2
Tabel 4.44. Parameter Keamanan Struktur
Keamanan terhadap Daya dukung tanah
No Kondisi Pembebanan
Kenaikan qa tm2
Tegangan Izin 1
Normal 24,90
2 Normal + Gempa
20 29,88
124
3 Banjir Rencana
20 29,88
4 Banjir Rencana + Gempa
50 37,35
Keamanan terhadap Guling
No Kondisi Pembebanan
Fg = Mt Mg Eksentrisitas
1 Normal
1,5 0 L6
2 Normal + Gempa
1,3 20 L5
3 Banjir Rencana
1,3 20 L5
4 Banjir Rencana + Gempa
1,1 50 L4
Keamanan terhadap Geser
No Kondisi Pembebanan
Fs = fxV H 1
Normal 1,5
2 Normal + Gempa
1,3 3
Banjir Rencana 1,3
4 Banjir Rencana + Gempa
1,1
sumber : KP 06
a. Pada saat debit normal
• Keamanan terhadap guling
Mt = -194 Tm
Mg = Momen vertikal + Momen Horizontal + Ma
= 48 +25 + 10,62 = 83,53 Tm
Fg =
�� ��
=
194 83,53
= 2,32 1,5 tabel 4.44
Mo = Mt + Mg = -110,61 Tm
Gaya H: Jumlah Total Gaya H + Ea - Ep = 2,6 + 5,02 – 4,30 = 3,28 Ton
Gaya V = Jumlah Total Gaya Vertikal = -58 + 19 = -39,87 Ton
L = 6,6 m
125
e = L2 – MoV = 6,62 – -110,61-39,87 = 0,53
harus lebih kecil dari L6 KP02 = 0,531,1 • Keamanan terhadap daya dukung tanah :
σ1 = VL x 1+6eL
= 39,876,6x1+6x0,536,6 = 8,93 Tm
2
24,9 Tm
2
tabel 4.44
σ2 = VL x 1-6eL
= 39,876,6x1-6x0,536,6 = 3,15 Tm
2
24,9 Tm
2
tabel 4.44
• Keamanan terhadap geser :
Koefisien gesekan f : 0,4 untuk kerikil pasir KP02 Fs
= fxVH = 0,4 x 39,873,28 = 4,86 1,5 tabel 4.44 b. Pada saat debit normal kondisi gempa
• Keamanan terhadap guling
Mt = -194 + Mp = -196,72 Tm
Mg = Mg kondisi normal + Total Momen Horizontal akibat gempa
= 83,53 + 27,5 = 110,99 Tm Fg
= MtMg
= 196,72110,99 = 1,75 1,3 tabel 4.44
Mo = Mt + Mg
126
= -196,72 + 110,99 = -85,73 Tm H
= H pada kondisi normal + Total gaya H akibat gempa = 3,28 + 8,76 = 12,04 T
V = sama pada kondisi normal -39,87 T
e = L2 – MoV
= 6,62 – -85,37-39,87 = 1,09 L5 = 1,09 1,32 tabel 4.44
• Keamanan terhadap daya dukung tanah σ1
= VL x 1+6eL = 39,876,6 x 1+6x1,096,6 = 12,03 Tm
2
29,88 Tm
2
σ2 = VL x 1-6eL
= 39,876,6 x 1-6x1,096,6 = 0,05 Tm
2
29,88 Tm
2
• Keamanan terhadap geser
Gs = 21,1 Ton
Vtotal = Gaya V pada kondisi normal + Gs = 39,87 T + 21,1 = 60,93 T
Fs = fxVtotalH
= 0,4 x 60,9312,04 = 2,02 1,3 tabel 4.44 c. Pada saat banjir rencana
127
• Keamanan terhadap guling
Mt = -194 T
Mg = Momen vertikal + Momen Horizontal + Ma
= 5,93 + 32,97 + 10,62 = 49,52 Tm
Fg =
�� ��
=
194 49,52
= 3,9 1,3 tabel 4.44
Mo = Mt + Mg
= -194 + 49,52 = -144,62 Tm H
= Total Gaya H + Ea = 2,82 + 5,02 = 7,84 T
V = Jumlah Total Gaya Vertikal
= -58,38 + 7,29 = -51,1 T L
= 6,60 e
= L2 – MoV
= 6,602- -144,48-51,1 = 0,47 L5 = 0,471,32 tabel 4.44
• Keamanan terhadap daya dukung tanah σ1
= VL x 1+6eL = 51,16,6 x 1+6x0,476,6 = 11,05 Tm
2
29,88 Tm
2
σ2 = VL x 1-6eL
128
= 51,16,6 x 1-6x0,476,6 = 4,4 Tm
2
29,88 Tm
2
• Keamanan terhadap geser
Fs = fxVH
= 0,4 x 51,17,84 = 2,61 1,3 tabel 4.44 d. Pada saat banjir rencana kondisi gempa
• Keamanan terhadap guling
Mt = -194 + -2,58 = -196,72 Tm
Mg = Mg kondisi banjir + Total Momen Horizontal akibat gempa
= 49,52 + 27,46 = 76,97 Tm Fg
= MtMg
= 196,7276,97 = 2,52 1,1 tabel 4.44
Mo = Mt + Mg
= -196,72 + 76,97 = -119,74 Tm V
= sama pada kondisi normal -51,1 T H
= H pada kondisi banjir + Total gaya H akibat gempa = 2,82 + 8,76 = 11,58 T
e = L2 – MoV
= 6,62 – -119,74-51,1 = 0,96 L4 = 0,961,65
129
• Keamanan terhadap daya dukung tanah
σ1 = VL x 1+6eL
= 51,16,6 x 1+6x0,966,6 = 14,49 Tm
2
37,75 Tm
2
σ2 = VL x 1-6eL
= 51,16,6 x 1-6x0,966,6 = 0,98 Tm
2
37,75 Tm
2
• Keamanan terhadap geser
Gs = 21,06 Ton
Vtotal = Gaya V pada kondisi banjir + Gs = 51,1 T + 21,1 = 72,16 T
Fs = fxVtotalH
= 0,4 x 72,1611,58 = 2,49 1,1 tabel 4.44
130
Tabel 4.45. Rekapitulasi Analisis Stabilitas Struktur Bendung
Kesimpulan stabilitas : struktur memenuhi semua persyaratan stabilitas.
σmin σmax
Tanpa Gempa 2,35
1,5 3,15 Tm
2
8,93 Tm
2
24,9 Tm
2
4,86 1,5
AMAN Gempa
1,75 1,3
0,05 Tm
2
12,03 Tm
2
29,88 Tm
2
2,02 1,3
AMAN Tanpa Gempa
3,9 1,3
4,4 Tm
2
11,05 Tm
2
29,88 Tm
3
2,61 1,3
AMAN Gempa
2,52 1,1
0,98 Tm
2
14,49 Tm
2
37,35 Tm
2
2,49 1,1
AMAN Keamanan Terhadap D D Tanah
Kondisi Normal Kondisi Banjir
Rencana Keamanan Terhadap
guling Fg Ket Parameter
6 16,9
Ket Parameter Keamanan Terhadap
Geser Fs Ket Parameter
Ket Status
12
11,84 6
19,79 12
Parameter Angka
Lanes Angka
Blights Ket Parameter
10,116
131
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Setelah melakukan analisis dan pembahasan pada bab-bab sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa, Bendung Daerah Irigasi Sei Belutu
merupakan bendung yang fungsi utamanya sebagai bendung pengarah diversion weir yakni membelokkan air sungai Belutu ke saluran primer. Bendung Daerah
Irigasi Belutu mengairi lahan pertanian Daerah Irigasi Belutu seluas 5.032 Ha. Total Catchment Area dari Stasiun Bangun Bandar, Silinda, dan Gunung
Monako adalah 242 Km
2
dengan probabilitas hujan periode ulang Distribusi Gumbel yang didapat dari tiga stasiun curah hujan adalah P
100
149,59 mm. Bendung Daerah Irigasi Belutu memiliki debit banjir rencana Q
100
67,87 m
3
detik dengan ketinggian muka air rencana 2,52 meter, elevasi +27,07 meter. Bendung Daerah Irigasi Sei Belutu terletak pada elevasi +24,55 meter dan
memiliki mercu dengan ketinggian 2,25 meter, yang terletak pada elevasi +26,8 meter. dengan lebar total bendung 20 meter, dan panjang bendung 13,04 meter.
Hal-hal yang menjadi dasar utama evaluasi rancangan Bendung Daerah Irigasi Sei Belutu adalah sebagai berikut :
1. Luas Daerah Irigasi Belutu adalah sebesar 5032 Ha. Daerah Irigasi Sei Belutu memiliki kebutuhan air irigasi sebesar 1,67 LdetikHa. Dengan
kebutuhan total air irigasi sebesar 10.085 Ldetik. 2. Pada saat debit normal, kondisi tanpa gempa, Bendung Daerah Irigasi
Belutu memiliki angka keamanan terhadap guling Fg 2,35, angka keamanan terhadap daya dukung tanah σ 8,93 Tm
2
,dan angka keamanan terhadap geser Fs 4,86.
3. Pada saat debit normal, kondisi gempa, Bendung Daerah Irigasi Belutu memiliki angka keamanan terhadap guling Fg 1,75, angka keamanan
