Analisis Gaya Pada Pintu Klep Air PastifasetModel Frame Lurus (PA-FG1)
ANALISIS GAYA PADA PINTU KLEP AIR PASTIFASET
MODEL FRAME LURUS (PA-FG1)
ANDI PRYAKIN
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Gaya Pada
Pintu Klep Air Pastifaset Model Frame Lurus (PA-FG1) adalah benar karya
saya dengan arahan dari Dosen Pembimbing Akademik dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi
yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan
dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar
Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2013
Andi Pryakin
NIM F44090072
ABSTRAK
ANDI PRYAKIN. Analisis Gaya Pada Pintu Klep Air Pastifaset Model Frame
Lurus (PA-FG1). Dibimbing oleh Yuli Suharnoto.
Laju kebutuhan pangan yang berbanding lurus dengan pertumbuhan
penduduk harus diimbangi dengan adanya inovasi pengembangan teknologi
pertanian yang mampu memanfaatkan segala kondisi lahan yang ada. Teknologi
yang dapat digunakan pada keadaan tersebut adalah penerapan irigasi pasang
surut. Penelitian kali ini bertujuan untuk menganalisis gaya yang terjadi pada
pintu air hidromekanik. Model yang digunakan adalah model analisis struktur
statis tentu. Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan nilai reaksi perletakan
maksimum HA sebesar 1.633,33 N , HB sebesar 3.266,67 N, nilai dari gaya
Vertikal bilah pintu air adalah 900 N dan 3500 N. Pada kondisi pintu terbuka,
semakin besar bukaan sudut maka semakin besar gaya HA. Hal ini disebabkan
resultan gaya dari hilir lebih besar dibadingkan dari hulu. Untuk pintu air dengan
beda head 0,08 m, bukaan sudut 45o dan 60o memiliki perbedaan dengan kondisi
pintu lain dimana gaya yang terjadi berbanding terbalik dengan debit. Hal ini bisa
terjadi karena komponen gaya horizontal beralih ke komponen vertikal. gradien
perubahan gaya vertikal pada beban pintu yang lebih berat lebih tinggi
dibandingkan beban pintu yang yang lebih ringan. Hal ini disebabkan berat pintu
merupkan komponen utama dari gaya vertikal pintu itu sendiri. Rencana anggaran
biaya yang digunakan untuk membangun pintu air adalah Rp177.888.400,-.
Kata kunci: Irigasi pasang – surut, pintu air, gaya, tekanan
ABSTRACT
ANDI PRYAKIN. Force Analysis On Water Valve Gate Pastifaset Straight Frame
Model (PA-FG1). Supervised by Yuli Suharnoto.
The rate of food needs is directly proportional to the population growth;
must be balanced with the development of agricultural technology innovations
that can make use of all existing land conditions. The technology can be used in
these circumstances is the application of tidal irrigation. The study aimed to
analyze the force that occurs on hydromechanical sluice. Based on the results of
the calculation, the maximum value of the placement reaction of HA is 1633.33 N,
of HB is 3266.67 N, the value of style vertical slats sluice is 900 N and 3500 N. On
the condition when the sluice opened, the greater the angle, the greater openings
HA force. This is due to the resultant force of downstream greater than upstream.
For sluice with head difference of 0.08 m, aperture angles 45o and 60o have
differences with another sluice condition occurs where the force is inversely
proportional to discharge. This can happen because the horizontal force
component switches to the vertical component. The weight of the door is a major
component of the vertical force the door itself. Budget plans are used to construct
sluice is Rp177.888.400, -.
Keywords: Tidal irrigation, sluice gate, force, pressure
6
ANALISIS GAYA PADA PINTU KLEP AIR PASTIFASET
MODEL FRAME LURUS (PA-FG1)
ANDI PRYAKIN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
8
Judul Skripsi : Analisis Gaya Pada Pintu Klep Air PastifasetModel Frame Lurus
(PA-FG1)
Nama
: Andi Pryakin
NIM
: F44090072
Disetujui oleh
Dr. Yuli Suharnoto, M.Eng
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir Budi Indra Setiawan, MAgr
Ketua Departemen Teknik Sipil Dan Lingkungan
Tanggal Lulus:
10
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas
berkat rahmat serta hidayah-Nya lah, penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah
ini yang berjudul Analisis Gaya Pada Pintu Klep Air Pastifaset Model Frame
Lurus (PA-FG1). Karya ilmiah ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan
Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng
selaku dosen pembimbing akademik. Selain itu, ucapan terima kasih penulis
sampaikan kepada kedua orang tua, khususnya Ayahanda Ir. Andi Arsyad, S.T.
Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB Angkatan
2009 yang telah memberikan bimbingan, motivasi, semangat dan saran atau
masukan untuk kesempurnaan karya ilmiah ini. Penulis juga mengucapkan terima
kasih yang mendalam untuk saudari Dewa Permata Rizky, S.T. yang selalu
memberikan saran dan kritik yang sangat membantu penulis menyelesaikan karya
ilmiah ini. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak
dan dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Bogor, Agustus 2013
Andi Pryakin
v
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
v
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
3
METODE
3
Waktu dan Tempat Penelitian
5
Gambaran Lokasi
5
Kondisi Iklim
6
Kondisi Tanah
6
Bahan
6
Alat
6
Prosedur Analisis Data
6
Rancangan Anggaran dan Biaya
HASIL DAN PEMBAHASAN
12
13
Kondisi Saluran dan Bendung Eksisting Desa Sungai Buntu
13
Analisis Gaya Saat Pintu Tertutup
16
Analisis Gaya Saat Pintu Terbuka
17
Rancangan Anggaran Biaya
19
SIMPULAN DAN SARAN
19
Simpulan
19
Saran
20
DAFTAR PUSTAKA
20
vi
DAFTAR GAMBAR
1.
Tahap Pelaksanaan Penelitian
4
2.
Peta Kabupaten Karawang
5
3.
Lokasi Perencanaan Bendung Desa Sungai Buntu
5
4.
Diagram Gaya yang diterima daun pintu saat tertutup
7
5.
Gaya reaksi saat daun pintu tertutup
8
6.
Diagram Gaya yang diterima daun pintu terbuka
10
7.
Gaya reaksi saat daun pintu terbuka
11
8.
Perintah area pada AutoCad 2007
12
9.
Bagian/bangunan A
13
10.
Nilai hasil pengukuran Gambar 9
13
11.
Pengukuran bendung eksisting
14
12.
Kondisi bendung buatan warga
14
13.
Pengukuran dimensi saluran
15
14.
Hasil pengukuran ketinggian air dan kecepatan permukaan aliran
16
15.
Debit dan gaya horizontal pada bukaan sudut pintu klep Air PA-FG1
18
16.
Debit dan gaya vertikal pada bukaan sudut pintu klep air PA-FG1
18
17.
Perkiraan tinggi muka air pada daun pintu
26
DAFTAR TABEL
1.
Hasil pengukuran bendung eksisting
13
2.
Pengukuran Profil Saluran Pada Kondisi Fase Arus Pasang Laut.
15
DAFTAR LAMPIRAN
1.
Data Tinggi Muka Air dan kecepatan air saluran
23
2.
Nilai HA dan VA saat pintu terbuka
24
3.
Perhitungan analisis jumlah pintu
26
4.
Rincian Perhitungan Volume Pekerjaan
27
5.
Anggaran Biaya Konstruksi
29
6.
Tampak atas bangunan pintu air
36
7.
Detail bagian A
37
vii
8.
Detail bagian B
38
9.
Detail bagian C
39
10.
Tampak depan pintu
40
11.
Detail bagian D
41
12.
Tampak samping bangunan pintu air (potongan)
42
13.
Penulangan
43
14.
Tampak atas pintu air (3 pintu)
44
15.
Tampak atas pintu air (3 pintu)
45
16.
Penulangan pondasi Pada sayap 2 pintu dan 3 pintu
46
17.
Rencana Cover Dam
47
18.
Pintu air dengan dudukan fiber
48
19.
Tampak depan bangunan 3 pintu air
49
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Laju kebutuhan pangan yang berbanding lurus dengan pertumbuhan
penduduk harus diimbangi dengan adanya inovasi pengembangan teknologi
pertanian yang mampu memanfaatkan segala kondisi lahan yang ada. Indonesia
memiliki sumber daya lahan yang sangat luas untuk peningkatan produkivitas
tanaman pangan khususnya tanaman padi. Beras sebagai salah satu sumber
pangan utama penduduk Indonesia dan kebutuhannya terus meningkat karena
selain penduduk terus bertambah dengan laju peningkatan sekitar 2% per tahun,
juga adanya perubahan pola konsumsi penduduk dari non beras ke beras.
Disamping itu terjadinya penciutan lahan sawah irigasi akibat konversi lahan
untuk kepentingan non pertanian dan munculnya penomena degradasi kesuburan
lahan menyebabkan produktivitas padi sawah irigasi cenderung melandai.
Berkaitan dengan perkiraan terjadinya penurunan produksi tersebut maka perlu
diupayakan penanggulangannya melalui peningkatan intensitas pertanaman dan
produktivitas lahan sawah yang ada, pencetakan lahan irigasi baru dan
pengembangan lahan potensial lainnya termasuk lahan marginal seperti lahan
pasang surut.
Ketersediaan lahan pasang surut di Indonesia untuk dikembangkan sebagai
lahan pertanian untuk skala besar, diketahui seluas 2,6 juta ha ini menunjukan
Indonesia dengan garis pantai yang panjang sangat berpotensi untuk dijadikan
lahan pertanian pasang surut. Lahan pasang surut mempunyai potensi cukup besar
untuk dikembangkan menjadi lahan pertanian berbasis tanaman pangan dalam
menunjang ketahanan pangan nasional. Lahan pasang surut Indonesia cukup luas
sekitar 20,1 juta ha dan 9,3 juta diantaranya mempunyai potensi untuk
pengembangan tanaman pangan. Pemanfaatan lahan tersebut untuk pertanian
merupakan alternatif yang dapat mengimbangi berkurangnya lahan produktif
terutama di pulau Jawa yang beralih fungsi untuk berbagai keperluan
pembangunan non pertanian. Lahan tersebut cukup potensial untuk usaha
pertanian baik untuk tanaman pangan, perkebunan, hortikultura maupun usaha
peternakan.Kedepan lahan ini menjadi sangat strategis dan penting bagi
pengembangan pertanian sekaligus mendukung ketahanan pangan dan usaha
agribisnis.
Usaha tani di lahan pasang surut umumnya produktivitasnya masih rendah,
karena tingkat kesuburan lahannya rendah, mengandung senyawa pirit, masam,
terintrusi air laut dan dibeberapa bagian tertutup oleh lapisan gambut.
Pertumbuhan tanaman di lahan pasang surut menghadapi berbagai kendala seperti
kemasaman tanah, keracunan dan defisiensi hara, salinitas serta air yang sering
tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman. Berbagai komponen teknologi usaha tani
sudah dihasilkan dan berbagai paket teknologi usaha tani juga sudah direkayasa
untuk mendukung pengembangan Usaha tani atau agribinis di lahan pasang surut.
Litbang pertanian juga telah menghasilkan berbagai komponen teknologi
pengelolaan lahan dan komoditas serta model usaha tani. Kendala yang terjadi
pada lahan yang dibuat di sekitar daerah pantai adalah keadaan air pantainya yang
bersifat asin dapat mengganggu hasil dari pertanian tersebut. Satu dari teknologi
2
yang dapat digunakan pada keadaan tersebut adalah penerapan irigasi pasang
surut. Penggunaan irigasi pasang surut dikarenakan lahan sekitar daerah pantai
menggunakan sumber daya air yang terpengaruh akibat arus pasang surut air laut.
Pasang surut air laut inilah yang menyebabkan perubahan kualitas air. Perubahan
yang terjadi adalah masuknya air laut saat terjadi arus pasang atau pada saat
musim kemarau. Pada saat musim kemarau, debit air dari hulu berkurang,
sedangkan arus pasang surut air dari laut memiliki debit konstan sehingga
cenderung naik ke arah hulu. Kondisi inilah yang mengganggu pertanian lahan
pasang surut dimana air saat musim hujan dengan cepat terbuang ke hilir dan pada
saat kemarau air hujan tidak dapat disimpan yang kemudian menyebabkan
masuknya air laut ke jaringan irigasi. Untuk mencegah terjadinya pengaruh
negatif dari gelombang pasang surut terhadap lahan pertanian maka digunakan
pintu air.
Perumusan Masalah
Berdasarkan survei awal yang dilakukan, di Desa Sungai Buntu terdapat
sebuah bendung sederhana yang telah dibuat oleh warga setempat. Bendung
tersebut terbuat dari bambu dan susunan karung berisi tanah. Bendung tersebut
juga belum dilengkapi dengan pintu air, sehingga aliran air yang berasal dari laut
maupun sungai masih belum bisa dikendalikan. Hal tersebut menyebabkan saat
kondisi pasang air laut masuk ke persawahan warga, sedangkan pada saat surut air
dari sungai tidak bisa digunakan untuk irigasi. Oleh karena itu, diperlukan sebuah
bendung baru yang dilengkapi dengan pintu air agar mampu menahan air laut
yang masuk ke areal persawahan dan mampu menampung air tawar dari hulu
sungai untuk dijadikan suplai air irigasi.
Tujuan Penelitian
Penelitian kali ini bertujuan untuk menganalisis gaya yang terjadi pada
Pintu Klep Air (PA-FG1) Model Frame Lurus serta anggaran yang dibutuhkan
untuk membangun pintu air yang akan digunakan di Desa Sungai Buntu,
Kecamatan Pedes, Karawang.
Manfaat Penelitian
Membantu perencanaan desain bangunan hidrolika yang diharapkan dapat
membantu memecahkan masalah intrusi air laut di Desa Sungai Buntu,
Kecamatan Pedes, Karawang, Jawa Barat, dalam rangka meningkatkan hasil
pertanian daerah tersebut.
3
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini terbatas pada analisis gaya yang bekerja pada pintu air klep
PA-FG1 dan rencana anggaran biaya yang dibutuhkan untuk membangun pintu
air.
METODE
Metode yang digunakan dalam proses penelitian ini terdiri dari:
1.
2.
Studi literatur.
Studi literatur dilakukan untuk memperoleh pengetahuan dasar mengenai
permasalahan yang akan diteliti. Selain itu, studi literatur bertujuan untuk
mempelajari berbagai metode untuk menentukan debit limpasan dan
parameter yang mempengaruhinya. Literatur yang menjadi acuan berasal
dari buku teks, karya tulis dan jurnal ilmiah.
Studi lapangan.
Studi lapangan dilakukan dengan cara survei. Survei ini bertujuan untuk
memperoleh data-data yang dibutuhkan, baik sekunder maupun aktual yang
berhubungan dengan lokasi penelitian. Data yang dibutuhkan meliputi data
ketinggian muka air dan kecepatan aliran
Adapun tahapan pelaksanaan penelitian dijelaskan pada Gambar 1.
4
Analisis gaya
pada pintu air
Studi Literatur
Studi Lapang
Survey lokasi
- Dimensi saluran
- Dimensi bendung eksisting
- Kecepatan aliran
- Tinggi muka air
Pengolahan data
Analisa
RAB
Kesimpulan
Selesai
Gambar 1 Tahap Pelaksanaan Penelitian
5
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei sampai Juli Tahun 2013 di Desa
Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Kabupaten Karawang
Gambar 2 Lokasi Perencanaan Bendung Desa Sungai Buntu
Gambaran Lokasi
Kabupaten Karawang berada di bagian utara Provinsi Jawa Barat yang
secara geografis terletak pada posisi 5o56’ - 6o34’ LS dan 107o02’ - 107o40’ BT.
Luas wilayah Kabupaten Karawang yaitu 1.753,27 km2.Secara administratif batasbatas Kabupaten Karawang yaitu sebelah utara dengan Laut Jawa, sebelah selatan
dengan Kabupaten Purwakarta, sebelah timur dengan Kabupaten Bekasi, dan
sebelah tenggara dengan Kabupaten Bogor dan Kabupaten Cianjur.
Sumber : Bappeda Kabupaten Karawang (2007)
Gambar 3 Peta Kabupaten Karawang
6
Kondisi Iklim
Sesuai dengan bentuk fisiografinya Kabupaten Karawang merupakan
dataran rendah dengan temperatur udara rata-rata 27oC dengan tekanan udara ratarata 0,01 milibar, penyinaran matahari 66% dan kelembaban nisbi 80%. Secara
regional, kontrol dominan pada arus dan gelombang di laut Jawa adalah angin
muson yang bertiup tetap dari arah tenggara pada bulan April-November dan dari
arah barat laut pada bulan Desember-Maret, kecepatan angin antara 30 –35
km/jam, lamanya tiupan rata-rata 5–7 jam (RDTR Tanjung Baru, 2003).
Kondisi Tanah
Secara umum, jenis tanah di Kabupaten Karawang terdiri dari alluvial
terutama pada lahan sawah dataran rendah, sedangkan untuk daerah pegunungan
atau berbukit-bukit terdiri dari podsolik dan latosol.
Wilayah Kabupaten Karawang sebagian besar berupa dataran pantai yang
luas, yang terhampar di bagian pantai utara dan terbentuk dari batuan sedimen
yang terdiri dari bahan-bahan lepas terutama endapan laut dan aluvium vulkanik.
Di bagian tengah ditempati oleh perbukitan terutama dibentuk oleh batuan
sedimen, sedang di bagian selatan terletak Gunung Sanggabuana dengan
ketinggian ± 1.291 m di atas permukaan laut (RDTR Tanjung Baru, 2003).
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain citra satelit Google
Earth akuisisi 12 September 2012, KP-02 tentang Kriteria Perencanaan Bagian
Bangunan Utama dan KP-06 tentang Kriteria Perencanaan Bagian Parameter
Bangunan.
Alat
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain seperangkat
komputer/laptop yang sudah terdapat perangkat lunak (software) untuk membantu
pengolahan data seperti Microsoft Excel 2010 dan AutoCad 2007, kamera untuk
pendokumentasian, kalkulator, stopwatch, GPS (Global Positioning System) yang
terintegrasi kedalam telepon genggam dan alat tulis.
Prosedur Analisis Data
Secara umum, tahapan pengolahan data terbagi menjadi dua tahap yaitu
penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelititan pendahuluan
dilakukan analisis antara dimensi saluran, aliran dan kecepatan aliran. Pada
penelitian utama dilakukan analisis gaya saat pintu tertutup dan pintu terbuka,
serta rincian rencana anggaran biaya pembuatan bendung dan pintu air.
Persamaan yang digunakan pada analisis pendahuluan adalah
A = b x h…………………………………………………………………..(1)
Q = v x A………………………………………………………………….(2)
7
Dimana :
b = lebar saluran (m)
h = tinggi muka air (m)
A = luas penampang saluran
v = kecepatan aliran (m/s)
Q = debit aliran (m3/s)
Kecepatan aliran diukur dengan menggunakan metode pelampung. Metode
pelampung adalah suatu cara dalam menghitung kecepatan aliran, khususnya
aliran permukaan dengan menggunakan pelampung. Konsep dasar dari metode
pelampung adalah menggunakan suatu benda yang dijadikan titik acuan
pergerakan aliran. Kecepatan aliran dihitung dari waktu yang dibutuhkan
pelampung menempuh suatu jarak yang telah ditentukan sebelumnya. Pengukuran
pada penelitian ini menggunakan jarak lima meter sebagai acuan dengan
pengulangan sebanyak tiga kali setiap pengukuran, data pengulangan akan
dijadikan acuan apabila ada simpangan yang terlalu jauh. Data yang dicatat adalah
waktu. Apabila dari ketiga data menunjukan waktu yang bernilai sama atau tidak
terlalu jauh (dalam hal ini toleransi adalah lima detik) maka data akan diambil
rataannya. Jika data yang tercatat melewati nilai toleransi maka akan dlikukan
pebgukuran ulang hingga mendapat tiga data yan nilainya masih dalam batas
toleransi.
Setelah mendapatkan nilai dari waktu yang dibutuhkan pelampung untuk
melewati jarak lima meter maka kecepatan darpat ditentukan dengan membagi 5
meter dengan waktu yang dibutuhkan. Satuan waktu yang digunakan adalah detik.
Alat yang digunkana dalam metode ini adalah tutup botol sebagai pelampung,
stopwatch digital sebagai pengukur waktu, patok sebagai penanda jarak dan pita
ukur sebagai alat bantu dalam penempatan patok
Analisis penelitian utama dibagi menjadi tiga yaitu :
a) Pintu saat tertutup
Analisis Gaya yang terjadi pada pintu air khususnya pada daun
pintudapat dimodelkan menjadi diagram dua dimensi sebagai gambar
dibawah.
Gambar 4 Diagram Gaya yang diterima daun pintu saat tertutup
8
Reaksi perletakan yang digunakan adalah sendi dan rol, dimana sendi
menggambarkan engsel dari pintu air dan rol menggambarkan bagian daun
pintu yang dapat bergerak terbuka ke arah hilir. Berdasarkan gambar diagram
tersebut dilihat gaya dari air dianggap sebagai q, dimana q1 adalah gaya
merata akibat gaya hidrostatik air pada bagian hulu, sedangkan q2 adalah gaya
merata akibat gaya hidrostatik bagian hilir dan h1 merupakan tinggi muka air
bagian hulu kemudian h2 merupakan tinggi muka air bagian hilir.
Hubungan antara q dan h dijelaskan pada persamaan 3 dan 4
q1 = ��ℎ1 ……………………………………………………….….....(3)
q2 = ��ℎ2
………………………………………………………….(4)
dimana :
kg
� = adalah massa jenis air yaitu 1000 3
m
B= adalah lebar pintu air dalam meter
m
� = adalah konstanta percepatan gravitasi bumi yaitu 9.81 2
s
Kasus yang terjadi di lapangan adalah tekanan hidrostatik dari hilir
lebihdipengaruhi oleh air pasang dari laut dikarenakan saluran tersebut
terletak dengan bibir pantai. Total gaya yang diterima daun pintu pada bagian
hulu dan hilir dinyatakan dengan F1 dan F2
1
F1 = ℎ1 1 ……………………………………………………………..(5)
2
1
F2 = ℎ2 2 ……………………………………………………………...(6)
2
Dengan mensubtitusikan persamaan 2 dan 3 ke dalam persamaan 4 dan
5 didapat
1
F1= ��ℎ1 2 …………………………………………………………...(7)
2
1
F2= ��ℎ2 2 …………………………………………………………...(8)
2
Total gaya tersebut terpusat pada a1 dan a2
1
�1 = ℎ1 ……………………………………………………………….(9)
3
1
�2 = ℎ2 ………………………………..……………….……………(10)
3
Akibat gaya-gaya yang terjadi sebagaimana telah diperlihakan pada
Gambar 4. Sebagai penyelaras akan timbul gaya reaksi seperti pada Gambar 5
Gambar 5 Gaya reaksi saat daun pintu tertutup
Gaya reaksi tersebut dihitung dengan menggunakan persamaan momen
di titik A, karena titik A merupakan sendi maka :
9
� =0
2
−�
2
ℎ2 − �1 ℎ2 − ℎ1 + ℎ1 + �2
ℎ = 0……………………(11)
3
3 2
Dengan mensubtitusi persamaan 5 dan 6 ke dalam persamaan 16 maka
didapat :
� =
��
ℎ2
2
6
1
1
6
2
ℎ2 3 + ℎ1 3 − ℎ1 2 ℎ2 …………………………………(12)
Akibat adanya gaya penyelaras maka :
�=0
� + � + �1 − �2 = 0
Sehingga
� = �2 − �1 − � ………………………………………………………….(13)
Dengan mensubtitusikan nilai dari �
persamaan 13 didapat.
� =
��
6ℎ 2
Kontrol:
� �
� �� 12 kedalam
ℎ2 3 − ℎ1 3 ………………………………………………………(14)
� =0
1
1
� ℎ2 + �1 �1 − �2 ℎ2 = 0
3
3
1
1
1
1
�2 ℎ2 − �1 ℎ1 + �1 �1 − �2 ℎ2 = 0
3
3
3
3
0=0 ..ok !
Reaksi gaya vertikal yang terjadi adalah reaksi terhadap berat daun
pintu itu sendiri sehingga :
�=0
VA=W=ρpintu� g ……………………………………………………………..(15)
VA = 900 N (kondisi kosong)
VA = 3500 N (kondisi terisi penuh)
Dengan memasukan nilai dari
10
� = 1000
��
3
; � = 9.81
2
; ℎ2 = 1
;
=1
Kedalam persamaan 7, 8 12 dan 14 maka nilai dari F1, F2, HA dan HB
adalah :
Asumsi saat h1=0 maka HA dan HB bernilai Maksimum (hanya akibat F2)
F1 = 0
F2 = 4900 N
HA = 1633.33N
HB = 3266.67 N
b) Saat pintu terbuka
V1
V2
Gambar 6 Diagram Gaya yang diterima daun pintu terbuka
Berdasarkan gambar diatas terdapat perbedaan yang terjadi dimana air tidak
lagi diam karena adanya kecepatan. Hubungan kecepatan aliran saluran dengan
total gaya yang ditanggung pintu adalah
� = ��(
2
−
1 )………………….…………………………….(16)
Dikarenakan adanya perubahan sudut maka kedalaman dan gaya yang
berakibat pada pintu menjadi berkurang (dihitung dari permukaan) yang diberi
variabel h1’ dan h2’ . Sehingga gaya dan titik tangkap dari gaya akan berubah
menjadi
1
F1’= ��ℎ1 ′2 ………………………….……………………………(17)
2
F2’= ��ℎ2 ′2 ……………………………………………………… (18)
2
dan
1
�1 ′ = ℎ1 ′ …………………………………..……….………………(19)
1
3
1
�2 ′ = ℎ2 ′ ……………………………….………………….………(20)
3
Akibat dari pengaruh sudut maka persamaan 11 dan 12 menjadi memiliki
komponen gaya horizontal dan vertikal. Untuk persamaan 11 komponen gaya
yang dimiliki adalah
1
�………………………………...………………..(21)
F1x’=2 ��ℎ1 ′2
11
F1y’= ��ℎ1 ′2 � �………………………………...………………..(22)
2
Dan persamaan 11 memiliki komponen yaitu
1
�………………………………………...….…….(23)
F2x’= ��ℎ1 ′2
1
2
1
F2y’= ��ℎ1 ′2
2
� �……………...…………………………....……..(24)
A
B
Gambar 7 Gaya reaksi saat daun pintu terbuka
Saat pintu terbuka, pada titik B tidak mendapatkan gaya karena terangkat
akibat aliran air sehingga HB dianggap nol, maka total gaya yang bekerja adalah
� = ��
2
−
1
(�
�, 2010)
� + �1 − �2 = �� 2 − 1
� = �� 2 − 1 + 1 2 �� cos � ℎ2 2′ − ℎ1 2′
……………...…(25)
�=0
� − � �� − �1 − �2 = 0
� = � �� − �1 + �2
� = � �� + 1 2 �� sin � ℎ2 2′ − ℎ1 2′ ………….………………(26)
c) Analisis jumlah pintu
Kriteria jumlah pintu adalah tinggi muka air tidak boleh merendam pintu
secara keseluruhan dan melimpas ke tanggul. Analisis jumlah pintu dapat
ditentukan dari metode trial and error dengan menggunakan dimensi pintu
yang telah ditentukan dicari debit yang akan melalaui setiap pintu. Jumlah
pintu akan dicoba hingga mendapatkan jumlah pintu sesuai dengan kriteria.
Nilai debit per pintu dicari dihitung melalui persamaan :
Qp = Q/jumlah pintu…………………………………………………(27)
dimana Qp adalah debit tiap pintu (m3/s).
12
Setelah mengetaui debit yang melewati setiap satuan pintu maka dicari
ketinggian muka air yang terjadi apabila dipasang jumlah pintu yang
dicobakan. Perubahan debit yang terjadi pada tiap pintu mengakibatkan
perubahan kecepatan. Perubahan kecepatan ini dihitung melalui persamaan :
v = Qp/ ( b x h)……………………………………………………...(28)
dimana b adalah lebar pintu dalam meter dan h adalah tinggi permukaan air
dalam meter. Dengan meanganggap jenis aliran adalah aliran kritis maka nilai
bilangan Froud pada aliran tersebut sama dengan satu. Menggunakan asumsi
tersebut maka :
V2/ (g x h) = 1……………………………………………………(29)
dimana g merupakan percepatan gravitasi yaitu 9,81 m/s2. Dengan
menggunakan persamaan dapat dilihat apakah tinggi muka air sesuai atau
tidak sesuai dengan kriteria.
Rancangan Anggaran dan Biaya
Langkah – langkah yang dilakukan untuk menghitung rancangan anggaran
dan biaya suatu pekerjaan fisik yaitu :
1. Menghitung volume tiap – tiap pekerjaan sesuai dengan gambar.
2. Menentukan analisis harga satuan pekerjaan yang diperlukan.
3. Menentukan harga satuan bahan dan upah dengan mengalikan harga
satuan pekerjaan dengan volume pekerjaan didapatkan harga pekerjaan.
4. Dibuat rekapitulasi harga pekerjaan.
Perhitungan dimensi dari bangunan pada gambar menggunakan bantuan dari
perangkat lunak AutoCad 2007 dengan perintah area yang diketikan di kolom
comand.
Gambar 8 Perintah area pada AutoCad 2007
Sebagai contoh akan dihitung luas dari bagian A. Setelah perintah area
dimasukan dengan menekan enter, klik sudut a, b, c, dan d berturut – turut
kemudian tekan enter
13
d
A
c
b
a
Gambar 9 Bagian/bangunan A
Hasil keluaran dari perintah area adalah sebagai berikut, dimana Area adalah
luasan dari bagian yang diukur, dan Perimeter adalah keliling dari bagian yang
diukur.
Gambar 10 Nilai hasil pengukuran Gambar 9
Perhitungan volume dapat dilakukan dengan mengalikan luas dengan tinggi dari
suatu bagian.
Biaya pembangunan adalah harga pekerjaan fisik yang ditambahkan PPn
sebesar 10 % harga pekerjaan fisik. Harga inilah yang digunakan dalam setiap
pelelangan pekerjaan pemborongan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Saluran dan Bendung Eksisting Desa Sungai Buntu
Desa Sungai Buntu merupakan bagian dari Kabupaten Karawang dengan
mata pencaharian masyarakatnya berasal dari hasil pertanian maupun laut. Untuk
pemanfaatan irigasi pertanian, warga Desa Sungai Buntumenggunakan aliran air
dari Sungai Cisoga untuk dibendung. Hanya saja, bendung yang ada masih berupa
bendung sederhana yang terbuat dari karung berisi pasir urug yang ditahan oleh
bambu. Oleh karena itu, bendung yang ada belum bisa memenuhi kebutuhan
masyarakat Desa Sungai Buntu. Masyarakat sekitar menginginkan konstruksi
bendung yang mampu mengatur aliran air yang masuk. Ketika terjadi pasang, air
laut yang masuk dapat ditahan, sedangkan saat kondisi surut air dari sungai dapat
ditampung untuk dijadikan suplai air irigasi. Hasil pengukuran terhadap bendung
eksisting ditampilkan pada Tabel 1.
14
Tabel 1 Hasil pengukuran bendung eksisting
Parameter
Nilai
Lebar saluran
19,2 m
Tinggi Muka Air Hulu
0,9 cm
Tinggi Muka Air Hilir
0,4 cm
Gambar 11 Pengukuran bendung eksisting
Gambar 12 . Kodisi bendung buatan warga
Kondisi bendung eksisting yang kurang baik menyebabkan perlu dibuatnya
bendung baru yang dilengkapi dengan pintu air. Dengan adanya pintu air, aliran
air yang keluar dan masuk dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Hasil
pengukuran di lapangan, didapatkan data mengenai profil yang ditampilkan pada
Tabel 2.
15
Tabel 2 Pengukuran Profil Saluran Pada Kondisi Fase Arus Pasang Laut Pukul
15.23 WIB, 17 Mei 2013
Data
Nilai
Lebar saluran
11,3 m
Tinggi muka air ke tepian
0,8 m
Kedalaman saluran
0,95 m
Kecepatan aliran
0,125 m/dtk
Debit
2,47 m3/dtk
Pada tahap ini, dilakukan
perubahan
ketinggian
muka air dan
Gambaranalisis
13 Pengukuran
dimensi
saluran
Pengukuran kecepatan aliran dilakukan dengan menggunakan metode
pelampung, sehingga yang didapatkan adalah nilai kecepatan permukaan aliran.
Untuk hasil pengukuran kecepatan air perlu dikalikan dengan faktor 0,6, agar
kecepatan permukaan dapat diasumsikan sebagai kecepatan aliran yang
diasumsikan kecepatan yang diukur dari tengah aliran. Pengukuran tinggi muka
air dan kecepatan aliran dilakukan selama 2 x 24 jam dengan interval pengukuran
satu jam sekali dimulai dari pukul 08.00 WIB, Sabtu 11 Agustus 2013. Hingga
pukul 08.00 WIB, Senin 13 Agustus. Data hasil pengukuran dapat dilihat di
Lampiran 1.
16
0.2
Muka air banjir
160
0.18
140
0.16
0.14
120
0.12
100
0.1
80
Muka air harian 0.08
60
Kecepatan (m/s)
Tinggi muka air (m/s)
180
H
v
0.06
40
0.04
20
0.02
0
0
0
10
20
Debit
30
40
50
(m3/s)
Gambar 14 Hasil pengukuran ketinggian air dan kecepatan permukaan aliran
Berdasarkan hasil pengamatan dilapangan selama waktu pengukuran, arah
kecepatan aliran hanya mengarah ke arah hilir. Berdasarkan grafik diatas dapat
dilihat apabila ada peningkatan tinggi muka air maka kecepatan akan menurun.
Hal ini disebabkan dari adanya pengaruh gelombang pasang sehingga menahan
kecepatan aliran yang bergererak dari hulu. Perubahan tinggi muka air tertinggi
berada pada kisaran 170 cm dari dasar aliran dan yang terendah adalah 70 cm. dari
dasar aliran. Diketahui kedalaman dari aliran adalah 1,75 m: tinggi maksimum
akibat pasang adalah sama dengan kedalaman dari saluran itu sendiri.
Berdasarkan data diatas dapat ditentukan letak pintu dan dimensi pintu.
Penentuan posisi pintu ditentukan dari selisih tinggi muka air tertinggi dan
terendah, garis hijau pada grafik di atas merupakan ketinggian maksimum dan
garis ungu merupakan tinggi muka air minimum, berdasarkan data tersebut dapat
dilihat selisih tinggi muka air terendah dan tertinggi adalah 100 cm, maka dimensi
pintu yang dibutuhkan adalah lubang pintu 100 cm x 100 cm dengan dimensi
keseluruhun 120 cm x 120 cm. Berdasarkan analisis, jumlah pintu yang digunakan
adalah 2, dengan tinggi muka air 0.52 m yang berarti sesuai dengan kriteria yaitu
kurang dari 1 m. Perhitungan jumlah pintu dapat dilihat di Lampiran 3.
Analisis Gaya Saat Pintu Tertutup
Asumsi yang digunakan pada model pintu saat tertutup adalah air dianggap
tidak bergerak, dimana tinggi muka air lebih rendah pada bagian hulu
dibandingkan dari pada bagian hilir. Saat pintu tertutup, terdapat dua bagian
utama yang bereaksi yaitu titik A dan B dimana titik A merupakan engsel pintu
dan titik B adalah bagian yang dapat membuka dari pintu. Pintu tertutup apabila
air pada bagan hilir atau air dari laut mencoba untuk masuk. Tekanan hidrostatis
dari air laut yang lebih tinggi dibandingkan tekanan hidrostatis air dari hulu
17
mengakibatkan resultan gaya ke arah hulu. Resultan arah gaya ke arah hulu inilah
yang menyebabkan pintu tertutup.
Berdasarkan hasil analisis gaya pada pintu air, pintu air menghasilkan reaksi
akibat resultan gaya hidrostatik yang diberikan oleh saluran dan gaya akibat beban
pintu itu sendiri. Gaya reaksi yang dihasilkan adalah HA, HB dan VA.Untuk
mendapatkan nilai maksimum dari reaksi tersebut digunakan asumsi bahwa tinggi
muka air laut (h2) 1,75 m. Pintu air mulai terkena air dari kedalaman 75 cm hingga
175 cm Asumsi berikutnya adalah tinggi muka air pada bagian hulu dianggap 0.
Asumsi terbut didasarkan pada kondisi musim kemarau dimana air laut pada saat
pasang akan memasuki saluran irigasi akibat tidak adanya air dari hulu. Kondisi
ini mengakibatkan kerusakan pada lahan pertanian di sekitarnya. Berdasarkan
asumsi tersebut didapatkan nilai resultan yang bekerja adalah 4.900 N reaksi yang
terjadi adalah HA sebesar 1.633,33N , HB sebesar 3.266,67 N. dan VA sebesar
900 N dan 3.500 N. berat dari pintu terbagi menjadi dua yaitu saat pintu tidak
terisi air dan pintu terisi air. Guna dari pengisian air pada pintu adalah mengubah
berat jenis pintu (bagian daun) sehingga dapat mengatur bukaan pintu.
Analisis Gaya Saat Pintu Terbuka
Asumsi yang digunakan pada saat pintu terbuka adalah aliran air tidak
mengakibatkan gaya gesek pada pintu air. Saat pintu air terbuka aliran menjadi
bergerak dari arah hulu ke hilir. Akibat perubahan luasan penampang yang
dilewati aliran terjadi perbedaan kecepatan sebelum dan sesudah melewati pintu
air. Dalam perhitungan ini diasumsikan kecepatan aliran sesudah melewati pintu
sebanding dengan debit sebelum aliran masuk kedalam pintu dan berbanding
terbalik dengan luasan lubang tiga pintu. Akibat adanya perubahan luasan
penampang yang diakibatkan daun pintu terhadap gerakan aliran terjadi perbedaan
tinggi muka aliran. Asumsi yang digunakan utuk tinggi muka air adalah tinggi
muka air setelah melewati pintu adalah 0,02 m lebih rendah dari tinggi muka air
sebelum melewati pintu air untuk pintu yang tidak terisi air dan 0,08 m untuk
pintu yang terisi air
Resultan gaya horisontal yang diberikan oleh air sama dengan massa air
yang melewati pintu dikalikan dengan perbedaan kecepatan aliran. Akibat posisi
dari daun pintu yang miring (membentuk sudut dengan garis khayal awal saat
pintu tertutup) maka terjadi perubahan kedalaman. Perubahan dari kedalaman ini
mengakibatkan titik tangkap gaya pintu berubah sehingga besar gaya pada titik
engsel berubah. Selain perubahan dari titik tangkap air, komponen gaya reaksi
juga bertambah. Resultan gaya vertikal yang sebelumnya hanya dipengaruhi oleh
aliran;karena adanya komponen gaya aliran yang tegak lurus dengan dasar aliran
maka resultan gaya vertikal yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh gaya aliran.
Perhitungan reaksi gaya yang difokuskan pada tiga sudut istimewa yaitu
30o, 45o dan 60o. Jenis daun pintu yang digunakan ada dua yaitu saat pintu tidak
terisi air sehingga berat pintu itu sendiri hanya 9 kg dan saat pintu terisi penuh
sehingga berat pintu bertambah menjadi 35 kg. Data yang digunakan data yang
didapatkan di lapangan yaitu kedalaman aliran yang diukur saat observasi lapang
yaitu 0,95 m. untuk kedalaman maksimum di asumsikan didapatkan dari
kedalaman saat pengukuran ditambahkan dengan 0,8 m yaitu tinggi muka air ke
18
HA (Newton)
tepian. Perubahan debit diasumsikan dari perubahan tinggi muka air. Perubahan
tinggi muka air dibuat dengan selang 0,2 m
950
900
850
800
750
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-1000.00
-150
-200
-250
-300
-350
30 derajat beda
head 0.02 m
45 derajat beda
head 0.02 m
60 derajat beda
head 0.02 m
30 derajat beda
head 0.08 m
45 derajat beda
head 0.08 m
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
6o derajat beda
head 0.08 m
Debit (m3/s)
Gambar 15 Hubungan debit dan gaya horizontal pada beberapa bukaan sudut
pintu klep Air PA-FG1
VA (Newton)
Berdasarkan grafik diatas untuk pintu dengan beda head 0.02 m pintu tidak
terisi air) memiliki nilai HA positif untuk semua sudut istimewa yang berarti arah
gaya HA menuju ke hilir. Hal ini disebabkan oleh resultan gaya yang dihasilkan
dari hulu lebih besar dibandingkan dari hilir. Semakin besar bukaan sudut maka
semakin besar gaya HA. Untuk pintu yang memiliki kemampuan bergerak dengan
perbedaan head 0,08 m nilai dari HA adalah negatif. Hal ini disebabkan resultan
gaya dari hilir lebih besar dibadingkan dari hulu. Untuk pintu air dengan beda
head 0,08 m, bukaan sudut 45o dan 60o memiliki perbedaan dengan kondisi pintu
lain dimana gaya yang terjadi berbanding terbalik dengan debit. Hal ini bisa
terjadi karena komponen gaya horizontal beralih ke komponen verikal.
250
200
150
100
50
0
-50 0.00
-100
-150
-200
-250
0.50
1.00
1.50
Debit (m3/s)
2.00
2.50
3.00
30 derajat (massa pintu 9 kg)
45 derajat (massa pintu 9 kg)
60 derajat (massa pintu 9 kg)
30 derajat (massa pintu 35 kg)
45 derajat (massa pintu 35 kg)
60 derajat (massa pintu 35 kg)
Gambar 16 Hubungan debit dan gaya vertikal pada beberapa bukaan sudut pintu
klep air PA-FG1
19
Berdasarkan Gambar 16 gradien perubahan gaya vertikal pada beban pintu
yang lebih berat lebih tinggi dibandingkan beban pintu yang yang lebih ringan.
Hal ini disebabkan berat pintu merupkan komponen utama dari gaya vertikal pintu
itu sendiri. Perbandingan lainnya yang terjadi adalah gaya dari pintu yang
bermassa 9 kg dan 35 kg sama memiliki gaya yang terbesar pada bukaan sudut
terbesar juga atau dapat dikatakan gaya yang dihasilkan berbanding lurus dengan
sudut bukaan pintu. Hasil pehitungan persamaan 25 dan 26 tersaji di Lampiran 2.
Rancangan Anggaran Biaya
Lebar saluran adalah 11 meter, total lebar bangunan pintu air adalah 15
meter. Panjang sayap yang digunakan adalah 8 meter pada sisi kiri dan kanan
pintu air. Pintu yang digunakan berjumlah dua. Dengan dimensi bukaan 100 cm x
100 cm, pemilihan dimensi pintu didasarkan pada selisih level muka air tertinggi
dan terendah yaitu +78 cm dan +178 cm.sebelum membangun bendung atau
pintu air dibangun terlebih dahulu Cover Dam, yaitu bendung yang menahan air
sehingga tempat pembangunan dapat kering sementara ketika pekerjaan sedang
berlangsung. Bangunan pintu air menggunakan pondasi menerus dengan
kedalaman 0,3 meter. Bangunan pintu air menggunakan lapisan anti rembes
melintang sepanjang 15 meter dengan ketebalan 0.25 m dan kedalaman 1,5 m.
Penulangan secara keseluruhan menggunakan tulangan 10 mm. penulangan hanya
dilakukan di rak pintu, lantai dan jembatan. Detail gambar perencanaan dapat
dilihat di Lampiran 6 hingga Lampiran 19. Perhitungan Volume pekerjaan tersaji
di Lampiran 4 dn Lampiran 5. Rencana anggaran biaya yang digunakan untuk
membangun menggunakan 2 pintu air adalah Rp194.867.400 dan untuk 3 pintu air
adalah Rp302.410.900
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan analisis saat pintu tertutup didapatkan dapatkan nilai resultan
yang bekerja adalah 4900 N reaksi yang terjadi adalah H A sebesar 1633.33 N, HB
sebesar 3266.67 N. dan VA sebesar 900 N dan 3500 N. berat dari pintu terbagi
menjadi dua yaitu saat pintu tidak terisi air dan pintu terisi air. Guna dari
pengisian air pada pintu adalah mengubah berat jenis pintu (bagian daun)
sehingga dapat mengatur bukaan pintu.
Semakin besar bukaan sudut maka semakin besar gaya HA. Untuk pintu
yang memiliki kemampuan bergerak dengan perbedaan head 0,08 m nilai dari HA
adalah negatif. Hal ini disebabkan resultan gaya dari hilir lebih besar dibadingkan
dari hulu. Untuk pintu air dengan beda head 0,08 m, bukaan sudut 45o dan 60o
memiliki perbedaan dengan kondisi pintu lain dimana gaya yang terjadi
20
berbanding terbalik dengan debit. Hal ini bisa terjadi karena komponen gaya
horizontal beralih ke komponen verikal.
Rencana anggaran biaya yang digunakan untuk membangun pintu air adalah
Rp177.888.400,-, sudah temasuk dengan pajak 10% dengan jumlah pintu yang
digunakan berjumlah dua
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap kualitas air saluran serta
bangunan pengolahan air yang diperlukan sehingga dapat memenuhi kebutuhan
air bersih kepada masyarakat setempat, mengingat kurangnya ketersediaan air
bersih di tempat tersebut. Selain itu perlu diadakan penyuluhan terhadap
masyarakat mengenai pembuangan limbah atau sampah rumah tangga demi
menjaga kualitas air saluran.
DAFTAR PUSTAKA
Asdak C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta
(ID): Gadjah Mada University Press
Chow, V.T., 1959, Open-Channel Hydraulics,
Singapore: McGraw Hill
Kogakusha Ltd.
Linsley R.K, Franzini J.B. 1987. Teknik Sumber Daya Air. Edisi ke-3. Sasongko
D, Penerjemah. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: WaterResources Engineering
Linsley R.K, Kohler M.A, Paulhus J.H, 1988; Hydrology for Engineers, Mc
Graw Hill Book Company.
Tipler Paul A. FISIKA Untuk Sains Dan Teknik. Prasetyo Lea, Hadi Rahmad W,
penerjemah ; Sutrisno Joko, editor. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga.
Terjemahan dari : PHYSIC for Scientist and Engineer. ED ke-3
Tusi A. 2010. Rancang bangun otomatisasi irigasi (desain pintu air dan simulasi
sistem kendali level muka air sawah)[tesis]. BOGOR (ID) : INSTITUT
PERTANIAN BOGOR.
21
LAMPIRAN
22
23
Lampiran 1Data Tinggi Muka Air dan kecepatan air saluran
Nomor
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Pukul
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0
1
2
3
4
5
h (m)
81
81
81
81
85
86
93
93
91
95
95
91
85
89
85
78
78
82
85
85
81
81
v (m/s)
0.16
0.19
0.17
0.17
0.13
0.09
0.1
0.08
0.08
0.08
0.07
0.08
0.16
0.18
0.15
0.18
0.18
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
Nomor
23
24
25
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Pukul
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0
1
2
3
h (m)
79
79
81
81
81
81
86
86
93
93
91
94
95
93
85
87
85
78
78
82
85
85
v (m/s)
0.13
0.15
0.16
0.19
0.17
0.17
0.13
0.09
0.1
0.08
0.08
0.08
0.1
0.12
0.16
0.18
0.15
0.18
0.18
0.15
0.15
0.15
Nomor
46
47
48
49
50
Pukul
4
5
6
7
8
h (m)
81
81
80
79
81
v (m/s)
0.14
0.13
0.14
0.15
0.16
23
24
24
Lampiran 2 Nilai HA dan VA saat pintu terbuka
v2 (m/s)
Q
(m3/s)
HA (N) [beda head 0.02 m]
30̊
45̊
60̊
HA (N) [beda head 0.08 m]
30̊
45̊
60̊
VA (N) Massa Pintu 9 Kg
30̊
45̊
60̊
VA (N) Massa Pintu 35 Kg
30̊
45̊
60̊
0.52
1.27
302.02
329.77
365.93
-86.47
20.79
160.57
49.00
32.73
20.24
191.49
128.59
80.32
0.52
1.30
470.82
336.76
373.74
-90.42
19.34
162.37
48.12
31.48
18.71
187.96
123.59
74.21
0.51
1.33
480.72
343.75
381.54
-94.36
17.89
164.17
47.24
30.23
17.18
184.43
118.60
68.09
0.51
1.36
490.62
350.74
389.34
-98.29
16.45
165.98
46.35
28.98
15.65
180.90
113.61
61.97
0.51
1.38
500.51
357.73
397.14
-102.22
15.01
167.80
45.47
27.73
14.12
177.36
108.61
55.86
0.51
1.41
510.41
364.72
404.94
-106.15
13.58
169.62
44.59
26.48
12.59
173.83
103.62
49.74
0.51
1.44
520.31
371.70
412.75
-110.07
12.15
171.44
43.70
25.24
11.06
170.30
98.62
43.62
0.51
1.47
530.20
378.69
420.55
-113.99
10.73
173.27
42.82
23.99
9.53
166.77
93.63
37.50
0.51
1.50
540.10
385.68
428.35
-117.90
9.31
175.10
41.94
22.74
8.01
163.24
88.63
31.39
0.51
1.53
550.00
392.67
436.15
-121.81
7.89
176.93
41.05
21.49
6.48
159.71
83.64
25.27
0.51
1.55
559.90
399.67
443.96
-125.72
6.48
178.77
40.17
20.24
4.95
156.18
78.64
19.15
0.51
1.58
569.80
406.66
451.76
-129.62
5.07
180.61
39.29
18.99
3.42
152.64
73.65
13.04
0.51
1.61
579.69
413.65
459.56
-133.52
3.67
182.46
38.41
17.74
1.89
149.11
68.66
6.92
0.51
1.64
589.59
420.64
467.37
-137.42
2.26
184.31
37.52
16.49
0.36
145.58
63.66
0.80
0.51
1.67
599.49
427.63
475.17
-141.32
0.86
186.16
36.64
15.25
-1.17
142.05
58.67
-5.31
0.50
1.70
609.39
434.62
482.97
-145.21
-0.54
188.01
35.76
14.00
-2.70
138.52
53.67
-11.43
0.50
1.72
619.29
441.61
490.78
-149.10
-1.93
189.86
34.87
12.75
-4.23
134.99
48.68
-17.55
0.50
1.75
629.19
448.60
498.58
-152.99
-3.32
191.72
33.99
11.50
-5.76
131.45
43.68
-23.66
0.50
1.78
639.09
455.59
506.39
-156.87
-4.72
193.58
33.11
10.25
-7.29
127.92
38.69
-29.78
0.50
1.81
648.99
462.59
514.19
-160.76
-6.10
195.44
32.23
9.00
-8.82
124.39
33.69
-35.90
0.50
1.84
658.89
469.58
522.00
-164.64
-7.49
197.31
31.34
7.75
-10.35
120.86
28.70
-42.02
25
0.50
1.89
678.69
483.56
537.61
-172.40
-10.26
201.04
29.58
5.26
-13.40
113.80
18.71
-54.25
0.50
1.92
688.59
490.55
545.41
-176.27
-11.64
202.91
28.69
4.01
-14.93
110.26
13.72
-60.37
0.50
1.95
698.49
497.55
553.22
-180.15
-13.02
204.78
27.81
2.76
-16.46
106.73
8.72
-66.48
0.50
1.98
708.39
504.54
561.02
-184.02
-14.40
206.65
26.93
1.51
-17.99
103.20
3.73
-72.60
0.50
2.01
718.29
511.53
568.83
-187.89
-15.78
208.52
26.05
0.26
-19.52
99.67
-1.27
-78.72
0.50
2.03
728.19
518.52
576.63
-191.76
-17.15
210.40
25.16
-0.99
-21.05
96.14
-6.26
-84.83
0.50
2.06
738.09
525.52
584.44
-195.63
-18.53
212.28
24.28
-2.23
-22.58
92.61
-11.25
-90.95
0.50
2.09
747.99
532.51
592.24
-199.50
-19.90
214.15
23.40
-3.48
-24.11
89.07
-16.25
-97.07
0.50
2.12
757.89
539.50
600.05
-203.36
-21.27
216.03
22.51
-4.73
-25.64
85.54
-21.24
-103.18
0.50
2.15
767.79
546.49
607.85
-207.23
-22.64
217.91
21.63
-5.98
-27.17
82.01
-26.24
-109.30
0.50
2.18
777.69
553.49
615.66
-211.09
-24.01
219.79
20.75
-7.23
-28.70
78.48
-31.23
-115.42
0.50
2.20
787.59
560.48
623.46
-214.95
-25.38
221.68
19.87
-8.48
-30.23
74.95
-36.23
-121.54
0.50
2.23
797.49
567.47
631.27
-218.82
-26.75
223.56
18.98
-9.73
-31.75
71.42
-41.22
-127.65
0.50
2.26
807.39
574.47
639.07
-222.68
-28.11
225.44
18.10
-10.97
-33.28
67.89
-46.22
-133.77
0.50
2.29
817.29
581.46
646.88
-226.54
-29.48
227.33
17.22
-12.22
-34.81
64.35
-51.21
-139.89
0.49
2.32
827.19
588.45
654.69
-230.40
-30.84
229.22
16.33
-13.47
-36.34
60.82
-56.20
-146.00
0.49
2.34
837.09
595.44
662.49
-234.25
-32.21
231.10
15.45
-14.72
-37.87
57.29
-61.20
-152.12
0.49
2.37
846.99
602.44
670.30
-238.11
-33.57
232.99
14.57
-15.97
-39.40
53.76
-66.19
-158.24
0.49
2.40
856.89
609.43
678.10
-241.97
-34.93
234.88
13.68
-17.22
-40.93
50.23
-71.19
-164.35
0.49
2.43
866.79
616.42
685.91
-245.82
-36.29
236.77
12.80
-18.47
-42.46
46.70
-76.18
-170.47
0.49
2.46
876.69
623.42
693.71
-249.68
-37.65
238.66
11.92
-19.71
-43.99
43.16
-81.18
-176.59
0.49
2.49
886.60
630.41
701.52
-253.53
-39.01
240.55
11.04
-20.96
-45.52
39.63
-86.17
-182.70
25
26
Lampiran 3 Perhitungan analisis jumlah pintu
Diketahui lebar bukaan pintu adalah 1 m, tinggi engsel sama dengan bukaan pintu.
Kriteria jumlah pintu didasarkan pada nilai h, h yang terjadi harus kurang dari 1
meter
Perhitungan dicoba dengan jumlah pintu 3 maka :
Qp = Q/jumlah pintu
Qp = (2.4 m3/s)/ 3
Qp = 0.8 m3/s
Kecepatan yang terjadi di pintu adalah :
v = Qp/ ( b x h)
v = (0.8 m/s)/ (1 x h)
v = 0.8/ h m/s h = 0.8/v
nilai h dapat dicari dengan cara subtitusi dari persamaan 29
v2 / (g x h) = 1 v2= (9.81 m/s2 x h) v2 = ( 9.81 m/s2 x (0.8/v)
v = 1.98 m/s ; h = 0.4 m
Dengan langkah perhitungan yang sama dicoba dengan jumlah pintu 2 dan 1
menghasilkan nilai h masing-masing 0.52 m dan 0.84 m. jumlah pintu yang
dipilih adalah dua, dengan mepertimbangkan keamanan dan nilai ekonomis.
engsel
0.84 m
1m
0.52 m
0.4 m
Gambar 17 Perkiraan tinggi muka air pada daun pintu
27
Lampiran 4 Rincian Perhitungan Volume Pekerjaan
Rincian Perhitungan Volume Pekerjaan 2 pintu air
Pekerjaan Persiapan :
a) Bow plank
1. Sayap
= 2 x 34 m = 84,40 m
2. Rak pintu air
=
7,20 m
3. Dudukan pintu air = 2 x 3,12m = 6,24 m
4. Cover Dam
=
Total
97,84 m
Pekerjaan GalianTanah
a) Galian lapisan anti rembes : 1,5 m x 0.25 m x 15 m
= 5,62 m3
2
b) Galian pondasi sayap
: 2 buah x 0.3 m x 10.3 m
= 6,18 m3
c) Galian rak pintu
: 0.3 m x 2.2 m2
= 0,66 m3
2
d) Galian dudukan pintu
: 2 buah x 0.3 m x 0.3 m
= 0.18 m3
Total pekerjaan galian tanah
12,645 m3
Pekerjaan Urugan Tanah
Urugan pengisi sayap – Total pekerjaan galian tanah
(2 x 28,02 m2 x 1,9 m) – 14,52 m3 = 93,831 m3
Pekerjaan Pondasi = Pekerjaan Galian Tanah + Sayap
12,645 m3 + 39,14 m3
= 51,785 m3
Pekerjaan Beton
a) Rak pintu
: 1.9 m x 2,2 m2
= 4,18 m3
b) Dudukan pintu : 2 x 0,4 m x 0,3 m2
= 0,24 m3
c) Jembatan
: 3.05 x 0,4 m x 1 m
= 1,22 m3
d) Lantai
: 3.05 m x 5 m x 0,1m
= 1,525 m3
Total pekerjaan beton
7,165 m3
Pekerjaan Pembesian
a) Rak pintu :{[(14 x 3) x 2,45 m + (10 x 3) x 2 m+ (10 x 14 ) x 0,43m] +
[2 x 24 x 2]} x 0.62 kg/m= 215,5 kg
b) Jembatan :[(6 x 3 x 6 m) + (34 x 3 x 0,75 m) + (34 x 3 x 0,3 m )]
x 0.62 kg m = 134 kg
a) Sayap
: 2 x {[16 x ((4 x 2.2 m) + (14 x 0.6))] + (10 x (7 x 0.6))
+ 10 m] x 0.62 kg/m = 406 kg
Total pekerjaan Pembesian
755.5 kg
Pekerjaan Bekisting
a) Sayap
: 2 x 42,2 m x 1,9 m
=160, 36 m2
b) Rak Pintu
: 7.5 m x 2 m
= 15 m2
c) Jembatan
: (2 x 0.4 m x 3,05 m) + ( 2 x 0,4 m x 1 m) = 3,24 m2
d) Lantai
: ( 3,05 + 5) x 2
= 16,1 m2
Total pekerjaan Bekisting
211,6 m2
Perhitungan berat besi persatuan panjang :
Diketahui diameter besi adalah 10 mm dan massa jenis besi adalah 7.850
kg/m3
Volume besi sepanjang 1 m = 3,14 x (5 x 10-3 m)2 x 1 m = 7, 85 x 10-5 m3
Berat besi persatuan panjang = 7,85 x 10-5 m3 x 7.850 kg/m3 = 0,62 kg
28
Lanjutan Lampiran 4
Maka berat besi diameter 10 mm sepanjang 1 m
MODEL FRAME LURUS (PA-FG1)
ANDI PRYAKIN
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Gaya Pada
Pintu Klep Air Pastifaset Model Frame Lurus (PA-FG1) adalah benar karya
saya dengan arahan dari Dosen Pembimbing Akademik dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi
yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan
dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar
Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2013
Andi Pryakin
NIM F44090072
ABSTRAK
ANDI PRYAKIN. Analisis Gaya Pada Pintu Klep Air Pastifaset Model Frame
Lurus (PA-FG1). Dibimbing oleh Yuli Suharnoto.
Laju kebutuhan pangan yang berbanding lurus dengan pertumbuhan
penduduk harus diimbangi dengan adanya inovasi pengembangan teknologi
pertanian yang mampu memanfaatkan segala kondisi lahan yang ada. Teknologi
yang dapat digunakan pada keadaan tersebut adalah penerapan irigasi pasang
surut. Penelitian kali ini bertujuan untuk menganalisis gaya yang terjadi pada
pintu air hidromekanik. Model yang digunakan adalah model analisis struktur
statis tentu. Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan nilai reaksi perletakan
maksimum HA sebesar 1.633,33 N , HB sebesar 3.266,67 N, nilai dari gaya
Vertikal bilah pintu air adalah 900 N dan 3500 N. Pada kondisi pintu terbuka,
semakin besar bukaan sudut maka semakin besar gaya HA. Hal ini disebabkan
resultan gaya dari hilir lebih besar dibadingkan dari hulu. Untuk pintu air dengan
beda head 0,08 m, bukaan sudut 45o dan 60o memiliki perbedaan dengan kondisi
pintu lain dimana gaya yang terjadi berbanding terbalik dengan debit. Hal ini bisa
terjadi karena komponen gaya horizontal beralih ke komponen vertikal. gradien
perubahan gaya vertikal pada beban pintu yang lebih berat lebih tinggi
dibandingkan beban pintu yang yang lebih ringan. Hal ini disebabkan berat pintu
merupkan komponen utama dari gaya vertikal pintu itu sendiri. Rencana anggaran
biaya yang digunakan untuk membangun pintu air adalah Rp177.888.400,-.
Kata kunci: Irigasi pasang – surut, pintu air, gaya, tekanan
ABSTRACT
ANDI PRYAKIN. Force Analysis On Water Valve Gate Pastifaset Straight Frame
Model (PA-FG1). Supervised by Yuli Suharnoto.
The rate of food needs is directly proportional to the population growth;
must be balanced with the development of agricultural technology innovations
that can make use of all existing land conditions. The technology can be used in
these circumstances is the application of tidal irrigation. The study aimed to
analyze the force that occurs on hydromechanical sluice. Based on the results of
the calculation, the maximum value of the placement reaction of HA is 1633.33 N,
of HB is 3266.67 N, the value of style vertical slats sluice is 900 N and 3500 N. On
the condition when the sluice opened, the greater the angle, the greater openings
HA force. This is due to the resultant force of downstream greater than upstream.
For sluice with head difference of 0.08 m, aperture angles 45o and 60o have
differences with another sluice condition occurs where the force is inversely
proportional to discharge. This can happen because the horizontal force
component switches to the vertical component. The weight of the door is a major
component of the vertical force the door itself. Budget plans are used to construct
sluice is Rp177.888.400, -.
Keywords: Tidal irrigation, sluice gate, force, pressure
6
ANALISIS GAYA PADA PINTU KLEP AIR PASTIFASET
MODEL FRAME LURUS (PA-FG1)
ANDI PRYAKIN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
8
Judul Skripsi : Analisis Gaya Pada Pintu Klep Air PastifasetModel Frame Lurus
(PA-FG1)
Nama
: Andi Pryakin
NIM
: F44090072
Disetujui oleh
Dr. Yuli Suharnoto, M.Eng
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir Budi Indra Setiawan, MAgr
Ketua Departemen Teknik Sipil Dan Lingkungan
Tanggal Lulus:
10
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas
berkat rahmat serta hidayah-Nya lah, penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah
ini yang berjudul Analisis Gaya Pada Pintu Klep Air Pastifaset Model Frame
Lurus (PA-FG1). Karya ilmiah ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan
Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng
selaku dosen pembimbing akademik. Selain itu, ucapan terima kasih penulis
sampaikan kepada kedua orang tua, khususnya Ayahanda Ir. Andi Arsyad, S.T.
Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB Angkatan
2009 yang telah memberikan bimbingan, motivasi, semangat dan saran atau
masukan untuk kesempurnaan karya ilmiah ini. Penulis juga mengucapkan terima
kasih yang mendalam untuk saudari Dewa Permata Rizky, S.T. yang selalu
memberikan saran dan kritik yang sangat membantu penulis menyelesaikan karya
ilmiah ini. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak
dan dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Bogor, Agustus 2013
Andi Pryakin
v
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
v
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
3
METODE
3
Waktu dan Tempat Penelitian
5
Gambaran Lokasi
5
Kondisi Iklim
6
Kondisi Tanah
6
Bahan
6
Alat
6
Prosedur Analisis Data
6
Rancangan Anggaran dan Biaya
HASIL DAN PEMBAHASAN
12
13
Kondisi Saluran dan Bendung Eksisting Desa Sungai Buntu
13
Analisis Gaya Saat Pintu Tertutup
16
Analisis Gaya Saat Pintu Terbuka
17
Rancangan Anggaran Biaya
19
SIMPULAN DAN SARAN
19
Simpulan
19
Saran
20
DAFTAR PUSTAKA
20
vi
DAFTAR GAMBAR
1.
Tahap Pelaksanaan Penelitian
4
2.
Peta Kabupaten Karawang
5
3.
Lokasi Perencanaan Bendung Desa Sungai Buntu
5
4.
Diagram Gaya yang diterima daun pintu saat tertutup
7
5.
Gaya reaksi saat daun pintu tertutup
8
6.
Diagram Gaya yang diterima daun pintu terbuka
10
7.
Gaya reaksi saat daun pintu terbuka
11
8.
Perintah area pada AutoCad 2007
12
9.
Bagian/bangunan A
13
10.
Nilai hasil pengukuran Gambar 9
13
11.
Pengukuran bendung eksisting
14
12.
Kondisi bendung buatan warga
14
13.
Pengukuran dimensi saluran
15
14.
Hasil pengukuran ketinggian air dan kecepatan permukaan aliran
16
15.
Debit dan gaya horizontal pada bukaan sudut pintu klep Air PA-FG1
18
16.
Debit dan gaya vertikal pada bukaan sudut pintu klep air PA-FG1
18
17.
Perkiraan tinggi muka air pada daun pintu
26
DAFTAR TABEL
1.
Hasil pengukuran bendung eksisting
13
2.
Pengukuran Profil Saluran Pada Kondisi Fase Arus Pasang Laut.
15
DAFTAR LAMPIRAN
1.
Data Tinggi Muka Air dan kecepatan air saluran
23
2.
Nilai HA dan VA saat pintu terbuka
24
3.
Perhitungan analisis jumlah pintu
26
4.
Rincian Perhitungan Volume Pekerjaan
27
5.
Anggaran Biaya Konstruksi
29
6.
Tampak atas bangunan pintu air
36
7.
Detail bagian A
37
vii
8.
Detail bagian B
38
9.
Detail bagian C
39
10.
Tampak depan pintu
40
11.
Detail bagian D
41
12.
Tampak samping bangunan pintu air (potongan)
42
13.
Penulangan
43
14.
Tampak atas pintu air (3 pintu)
44
15.
Tampak atas pintu air (3 pintu)
45
16.
Penulangan pondasi Pada sayap 2 pintu dan 3 pintu
46
17.
Rencana Cover Dam
47
18.
Pintu air dengan dudukan fiber
48
19.
Tampak depan bangunan 3 pintu air
49
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Laju kebutuhan pangan yang berbanding lurus dengan pertumbuhan
penduduk harus diimbangi dengan adanya inovasi pengembangan teknologi
pertanian yang mampu memanfaatkan segala kondisi lahan yang ada. Indonesia
memiliki sumber daya lahan yang sangat luas untuk peningkatan produkivitas
tanaman pangan khususnya tanaman padi. Beras sebagai salah satu sumber
pangan utama penduduk Indonesia dan kebutuhannya terus meningkat karena
selain penduduk terus bertambah dengan laju peningkatan sekitar 2% per tahun,
juga adanya perubahan pola konsumsi penduduk dari non beras ke beras.
Disamping itu terjadinya penciutan lahan sawah irigasi akibat konversi lahan
untuk kepentingan non pertanian dan munculnya penomena degradasi kesuburan
lahan menyebabkan produktivitas padi sawah irigasi cenderung melandai.
Berkaitan dengan perkiraan terjadinya penurunan produksi tersebut maka perlu
diupayakan penanggulangannya melalui peningkatan intensitas pertanaman dan
produktivitas lahan sawah yang ada, pencetakan lahan irigasi baru dan
pengembangan lahan potensial lainnya termasuk lahan marginal seperti lahan
pasang surut.
Ketersediaan lahan pasang surut di Indonesia untuk dikembangkan sebagai
lahan pertanian untuk skala besar, diketahui seluas 2,6 juta ha ini menunjukan
Indonesia dengan garis pantai yang panjang sangat berpotensi untuk dijadikan
lahan pertanian pasang surut. Lahan pasang surut mempunyai potensi cukup besar
untuk dikembangkan menjadi lahan pertanian berbasis tanaman pangan dalam
menunjang ketahanan pangan nasional. Lahan pasang surut Indonesia cukup luas
sekitar 20,1 juta ha dan 9,3 juta diantaranya mempunyai potensi untuk
pengembangan tanaman pangan. Pemanfaatan lahan tersebut untuk pertanian
merupakan alternatif yang dapat mengimbangi berkurangnya lahan produktif
terutama di pulau Jawa yang beralih fungsi untuk berbagai keperluan
pembangunan non pertanian. Lahan tersebut cukup potensial untuk usaha
pertanian baik untuk tanaman pangan, perkebunan, hortikultura maupun usaha
peternakan.Kedepan lahan ini menjadi sangat strategis dan penting bagi
pengembangan pertanian sekaligus mendukung ketahanan pangan dan usaha
agribisnis.
Usaha tani di lahan pasang surut umumnya produktivitasnya masih rendah,
karena tingkat kesuburan lahannya rendah, mengandung senyawa pirit, masam,
terintrusi air laut dan dibeberapa bagian tertutup oleh lapisan gambut.
Pertumbuhan tanaman di lahan pasang surut menghadapi berbagai kendala seperti
kemasaman tanah, keracunan dan defisiensi hara, salinitas serta air yang sering
tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman. Berbagai komponen teknologi usaha tani
sudah dihasilkan dan berbagai paket teknologi usaha tani juga sudah direkayasa
untuk mendukung pengembangan Usaha tani atau agribinis di lahan pasang surut.
Litbang pertanian juga telah menghasilkan berbagai komponen teknologi
pengelolaan lahan dan komoditas serta model usaha tani. Kendala yang terjadi
pada lahan yang dibuat di sekitar daerah pantai adalah keadaan air pantainya yang
bersifat asin dapat mengganggu hasil dari pertanian tersebut. Satu dari teknologi
2
yang dapat digunakan pada keadaan tersebut adalah penerapan irigasi pasang
surut. Penggunaan irigasi pasang surut dikarenakan lahan sekitar daerah pantai
menggunakan sumber daya air yang terpengaruh akibat arus pasang surut air laut.
Pasang surut air laut inilah yang menyebabkan perubahan kualitas air. Perubahan
yang terjadi adalah masuknya air laut saat terjadi arus pasang atau pada saat
musim kemarau. Pada saat musim kemarau, debit air dari hulu berkurang,
sedangkan arus pasang surut air dari laut memiliki debit konstan sehingga
cenderung naik ke arah hulu. Kondisi inilah yang mengganggu pertanian lahan
pasang surut dimana air saat musim hujan dengan cepat terbuang ke hilir dan pada
saat kemarau air hujan tidak dapat disimpan yang kemudian menyebabkan
masuknya air laut ke jaringan irigasi. Untuk mencegah terjadinya pengaruh
negatif dari gelombang pasang surut terhadap lahan pertanian maka digunakan
pintu air.
Perumusan Masalah
Berdasarkan survei awal yang dilakukan, di Desa Sungai Buntu terdapat
sebuah bendung sederhana yang telah dibuat oleh warga setempat. Bendung
tersebut terbuat dari bambu dan susunan karung berisi tanah. Bendung tersebut
juga belum dilengkapi dengan pintu air, sehingga aliran air yang berasal dari laut
maupun sungai masih belum bisa dikendalikan. Hal tersebut menyebabkan saat
kondisi pasang air laut masuk ke persawahan warga, sedangkan pada saat surut air
dari sungai tidak bisa digunakan untuk irigasi. Oleh karena itu, diperlukan sebuah
bendung baru yang dilengkapi dengan pintu air agar mampu menahan air laut
yang masuk ke areal persawahan dan mampu menampung air tawar dari hulu
sungai untuk dijadikan suplai air irigasi.
Tujuan Penelitian
Penelitian kali ini bertujuan untuk menganalisis gaya yang terjadi pada
Pintu Klep Air (PA-FG1) Model Frame Lurus serta anggaran yang dibutuhkan
untuk membangun pintu air yang akan digunakan di Desa Sungai Buntu,
Kecamatan Pedes, Karawang.
Manfaat Penelitian
Membantu perencanaan desain bangunan hidrolika yang diharapkan dapat
membantu memecahkan masalah intrusi air laut di Desa Sungai Buntu,
Kecamatan Pedes, Karawang, Jawa Barat, dalam rangka meningkatkan hasil
pertanian daerah tersebut.
3
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini terbatas pada analisis gaya yang bekerja pada pintu air klep
PA-FG1 dan rencana anggaran biaya yang dibutuhkan untuk membangun pintu
air.
METODE
Metode yang digunakan dalam proses penelitian ini terdiri dari:
1.
2.
Studi literatur.
Studi literatur dilakukan untuk memperoleh pengetahuan dasar mengenai
permasalahan yang akan diteliti. Selain itu, studi literatur bertujuan untuk
mempelajari berbagai metode untuk menentukan debit limpasan dan
parameter yang mempengaruhinya. Literatur yang menjadi acuan berasal
dari buku teks, karya tulis dan jurnal ilmiah.
Studi lapangan.
Studi lapangan dilakukan dengan cara survei. Survei ini bertujuan untuk
memperoleh data-data yang dibutuhkan, baik sekunder maupun aktual yang
berhubungan dengan lokasi penelitian. Data yang dibutuhkan meliputi data
ketinggian muka air dan kecepatan aliran
Adapun tahapan pelaksanaan penelitian dijelaskan pada Gambar 1.
4
Analisis gaya
pada pintu air
Studi Literatur
Studi Lapang
Survey lokasi
- Dimensi saluran
- Dimensi bendung eksisting
- Kecepatan aliran
- Tinggi muka air
Pengolahan data
Analisa
RAB
Kesimpulan
Selesai
Gambar 1 Tahap Pelaksanaan Penelitian
5
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei sampai Juli Tahun 2013 di Desa
Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Kabupaten Karawang
Gambar 2 Lokasi Perencanaan Bendung Desa Sungai Buntu
Gambaran Lokasi
Kabupaten Karawang berada di bagian utara Provinsi Jawa Barat yang
secara geografis terletak pada posisi 5o56’ - 6o34’ LS dan 107o02’ - 107o40’ BT.
Luas wilayah Kabupaten Karawang yaitu 1.753,27 km2.Secara administratif batasbatas Kabupaten Karawang yaitu sebelah utara dengan Laut Jawa, sebelah selatan
dengan Kabupaten Purwakarta, sebelah timur dengan Kabupaten Bekasi, dan
sebelah tenggara dengan Kabupaten Bogor dan Kabupaten Cianjur.
Sumber : Bappeda Kabupaten Karawang (2007)
Gambar 3 Peta Kabupaten Karawang
6
Kondisi Iklim
Sesuai dengan bentuk fisiografinya Kabupaten Karawang merupakan
dataran rendah dengan temperatur udara rata-rata 27oC dengan tekanan udara ratarata 0,01 milibar, penyinaran matahari 66% dan kelembaban nisbi 80%. Secara
regional, kontrol dominan pada arus dan gelombang di laut Jawa adalah angin
muson yang bertiup tetap dari arah tenggara pada bulan April-November dan dari
arah barat laut pada bulan Desember-Maret, kecepatan angin antara 30 –35
km/jam, lamanya tiupan rata-rata 5–7 jam (RDTR Tanjung Baru, 2003).
Kondisi Tanah
Secara umum, jenis tanah di Kabupaten Karawang terdiri dari alluvial
terutama pada lahan sawah dataran rendah, sedangkan untuk daerah pegunungan
atau berbukit-bukit terdiri dari podsolik dan latosol.
Wilayah Kabupaten Karawang sebagian besar berupa dataran pantai yang
luas, yang terhampar di bagian pantai utara dan terbentuk dari batuan sedimen
yang terdiri dari bahan-bahan lepas terutama endapan laut dan aluvium vulkanik.
Di bagian tengah ditempati oleh perbukitan terutama dibentuk oleh batuan
sedimen, sedang di bagian selatan terletak Gunung Sanggabuana dengan
ketinggian ± 1.291 m di atas permukaan laut (RDTR Tanjung Baru, 2003).
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain citra satelit Google
Earth akuisisi 12 September 2012, KP-02 tentang Kriteria Perencanaan Bagian
Bangunan Utama dan KP-06 tentang Kriteria Perencanaan Bagian Parameter
Bangunan.
Alat
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain seperangkat
komputer/laptop yang sudah terdapat perangkat lunak (software) untuk membantu
pengolahan data seperti Microsoft Excel 2010 dan AutoCad 2007, kamera untuk
pendokumentasian, kalkulator, stopwatch, GPS (Global Positioning System) yang
terintegrasi kedalam telepon genggam dan alat tulis.
Prosedur Analisis Data
Secara umum, tahapan pengolahan data terbagi menjadi dua tahap yaitu
penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelititan pendahuluan
dilakukan analisis antara dimensi saluran, aliran dan kecepatan aliran. Pada
penelitian utama dilakukan analisis gaya saat pintu tertutup dan pintu terbuka,
serta rincian rencana anggaran biaya pembuatan bendung dan pintu air.
Persamaan yang digunakan pada analisis pendahuluan adalah
A = b x h…………………………………………………………………..(1)
Q = v x A………………………………………………………………….(2)
7
Dimana :
b = lebar saluran (m)
h = tinggi muka air (m)
A = luas penampang saluran
v = kecepatan aliran (m/s)
Q = debit aliran (m3/s)
Kecepatan aliran diukur dengan menggunakan metode pelampung. Metode
pelampung adalah suatu cara dalam menghitung kecepatan aliran, khususnya
aliran permukaan dengan menggunakan pelampung. Konsep dasar dari metode
pelampung adalah menggunakan suatu benda yang dijadikan titik acuan
pergerakan aliran. Kecepatan aliran dihitung dari waktu yang dibutuhkan
pelampung menempuh suatu jarak yang telah ditentukan sebelumnya. Pengukuran
pada penelitian ini menggunakan jarak lima meter sebagai acuan dengan
pengulangan sebanyak tiga kali setiap pengukuran, data pengulangan akan
dijadikan acuan apabila ada simpangan yang terlalu jauh. Data yang dicatat adalah
waktu. Apabila dari ketiga data menunjukan waktu yang bernilai sama atau tidak
terlalu jauh (dalam hal ini toleransi adalah lima detik) maka data akan diambil
rataannya. Jika data yang tercatat melewati nilai toleransi maka akan dlikukan
pebgukuran ulang hingga mendapat tiga data yan nilainya masih dalam batas
toleransi.
Setelah mendapatkan nilai dari waktu yang dibutuhkan pelampung untuk
melewati jarak lima meter maka kecepatan darpat ditentukan dengan membagi 5
meter dengan waktu yang dibutuhkan. Satuan waktu yang digunakan adalah detik.
Alat yang digunkana dalam metode ini adalah tutup botol sebagai pelampung,
stopwatch digital sebagai pengukur waktu, patok sebagai penanda jarak dan pita
ukur sebagai alat bantu dalam penempatan patok
Analisis penelitian utama dibagi menjadi tiga yaitu :
a) Pintu saat tertutup
Analisis Gaya yang terjadi pada pintu air khususnya pada daun
pintudapat dimodelkan menjadi diagram dua dimensi sebagai gambar
dibawah.
Gambar 4 Diagram Gaya yang diterima daun pintu saat tertutup
8
Reaksi perletakan yang digunakan adalah sendi dan rol, dimana sendi
menggambarkan engsel dari pintu air dan rol menggambarkan bagian daun
pintu yang dapat bergerak terbuka ke arah hilir. Berdasarkan gambar diagram
tersebut dilihat gaya dari air dianggap sebagai q, dimana q1 adalah gaya
merata akibat gaya hidrostatik air pada bagian hulu, sedangkan q2 adalah gaya
merata akibat gaya hidrostatik bagian hilir dan h1 merupakan tinggi muka air
bagian hulu kemudian h2 merupakan tinggi muka air bagian hilir.
Hubungan antara q dan h dijelaskan pada persamaan 3 dan 4
q1 = ��ℎ1 ……………………………………………………….….....(3)
q2 = ��ℎ2
………………………………………………………….(4)
dimana :
kg
� = adalah massa jenis air yaitu 1000 3
m
B= adalah lebar pintu air dalam meter
m
� = adalah konstanta percepatan gravitasi bumi yaitu 9.81 2
s
Kasus yang terjadi di lapangan adalah tekanan hidrostatik dari hilir
lebihdipengaruhi oleh air pasang dari laut dikarenakan saluran tersebut
terletak dengan bibir pantai. Total gaya yang diterima daun pintu pada bagian
hulu dan hilir dinyatakan dengan F1 dan F2
1
F1 = ℎ1 1 ……………………………………………………………..(5)
2
1
F2 = ℎ2 2 ……………………………………………………………...(6)
2
Dengan mensubtitusikan persamaan 2 dan 3 ke dalam persamaan 4 dan
5 didapat
1
F1= ��ℎ1 2 …………………………………………………………...(7)
2
1
F2= ��ℎ2 2 …………………………………………………………...(8)
2
Total gaya tersebut terpusat pada a1 dan a2
1
�1 = ℎ1 ……………………………………………………………….(9)
3
1
�2 = ℎ2 ………………………………..……………….……………(10)
3
Akibat gaya-gaya yang terjadi sebagaimana telah diperlihakan pada
Gambar 4. Sebagai penyelaras akan timbul gaya reaksi seperti pada Gambar 5
Gambar 5 Gaya reaksi saat daun pintu tertutup
Gaya reaksi tersebut dihitung dengan menggunakan persamaan momen
di titik A, karena titik A merupakan sendi maka :
9
� =0
2
−�
2
ℎ2 − �1 ℎ2 − ℎ1 + ℎ1 + �2
ℎ = 0……………………(11)
3
3 2
Dengan mensubtitusi persamaan 5 dan 6 ke dalam persamaan 16 maka
didapat :
� =
��
ℎ2
2
6
1
1
6
2
ℎ2 3 + ℎ1 3 − ℎ1 2 ℎ2 …………………………………(12)
Akibat adanya gaya penyelaras maka :
�=0
� + � + �1 − �2 = 0
Sehingga
� = �2 − �1 − � ………………………………………………………….(13)
Dengan mensubtitusikan nilai dari �
persamaan 13 didapat.
� =
��
6ℎ 2
Kontrol:
� �
� �� 12 kedalam
ℎ2 3 − ℎ1 3 ………………………………………………………(14)
� =0
1
1
� ℎ2 + �1 �1 − �2 ℎ2 = 0
3
3
1
1
1
1
�2 ℎ2 − �1 ℎ1 + �1 �1 − �2 ℎ2 = 0
3
3
3
3
0=0 ..ok !
Reaksi gaya vertikal yang terjadi adalah reaksi terhadap berat daun
pintu itu sendiri sehingga :
�=0
VA=W=ρpintu� g ……………………………………………………………..(15)
VA = 900 N (kondisi kosong)
VA = 3500 N (kondisi terisi penuh)
Dengan memasukan nilai dari
10
� = 1000
��
3
; � = 9.81
2
; ℎ2 = 1
;
=1
Kedalam persamaan 7, 8 12 dan 14 maka nilai dari F1, F2, HA dan HB
adalah :
Asumsi saat h1=0 maka HA dan HB bernilai Maksimum (hanya akibat F2)
F1 = 0
F2 = 4900 N
HA = 1633.33N
HB = 3266.67 N
b) Saat pintu terbuka
V1
V2
Gambar 6 Diagram Gaya yang diterima daun pintu terbuka
Berdasarkan gambar diatas terdapat perbedaan yang terjadi dimana air tidak
lagi diam karena adanya kecepatan. Hubungan kecepatan aliran saluran dengan
total gaya yang ditanggung pintu adalah
� = ��(
2
−
1 )………………….…………………………….(16)
Dikarenakan adanya perubahan sudut maka kedalaman dan gaya yang
berakibat pada pintu menjadi berkurang (dihitung dari permukaan) yang diberi
variabel h1’ dan h2’ . Sehingga gaya dan titik tangkap dari gaya akan berubah
menjadi
1
F1’= ��ℎ1 ′2 ………………………….……………………………(17)
2
F2’= ��ℎ2 ′2 ……………………………………………………… (18)
2
dan
1
�1 ′ = ℎ1 ′ …………………………………..……….………………(19)
1
3
1
�2 ′ = ℎ2 ′ ……………………………….………………….………(20)
3
Akibat dari pengaruh sudut maka persamaan 11 dan 12 menjadi memiliki
komponen gaya horizontal dan vertikal. Untuk persamaan 11 komponen gaya
yang dimiliki adalah
1
�………………………………...………………..(21)
F1x’=2 ��ℎ1 ′2
11
F1y’= ��ℎ1 ′2 � �………………………………...………………..(22)
2
Dan persamaan 11 memiliki komponen yaitu
1
�………………………………………...….…….(23)
F2x’= ��ℎ1 ′2
1
2
1
F2y’= ��ℎ1 ′2
2
� �……………...…………………………....……..(24)
A
B
Gambar 7 Gaya reaksi saat daun pintu terbuka
Saat pintu terbuka, pada titik B tidak mendapatkan gaya karena terangkat
akibat aliran air sehingga HB dianggap nol, maka total gaya yang bekerja adalah
� = ��
2
−
1
(�
�, 2010)
� + �1 − �2 = �� 2 − 1
� = �� 2 − 1 + 1 2 �� cos � ℎ2 2′ − ℎ1 2′
……………...…(25)
�=0
� − � �� − �1 − �2 = 0
� = � �� − �1 + �2
� = � �� + 1 2 �� sin � ℎ2 2′ − ℎ1 2′ ………….………………(26)
c) Analisis jumlah pintu
Kriteria jumlah pintu adalah tinggi muka air tidak boleh merendam pintu
secara keseluruhan dan melimpas ke tanggul. Analisis jumlah pintu dapat
ditentukan dari metode trial and error dengan menggunakan dimensi pintu
yang telah ditentukan dicari debit yang akan melalaui setiap pintu. Jumlah
pintu akan dicoba hingga mendapatkan jumlah pintu sesuai dengan kriteria.
Nilai debit per pintu dicari dihitung melalui persamaan :
Qp = Q/jumlah pintu…………………………………………………(27)
dimana Qp adalah debit tiap pintu (m3/s).
12
Setelah mengetaui debit yang melewati setiap satuan pintu maka dicari
ketinggian muka air yang terjadi apabila dipasang jumlah pintu yang
dicobakan. Perubahan debit yang terjadi pada tiap pintu mengakibatkan
perubahan kecepatan. Perubahan kecepatan ini dihitung melalui persamaan :
v = Qp/ ( b x h)……………………………………………………...(28)
dimana b adalah lebar pintu dalam meter dan h adalah tinggi permukaan air
dalam meter. Dengan meanganggap jenis aliran adalah aliran kritis maka nilai
bilangan Froud pada aliran tersebut sama dengan satu. Menggunakan asumsi
tersebut maka :
V2/ (g x h) = 1……………………………………………………(29)
dimana g merupakan percepatan gravitasi yaitu 9,81 m/s2. Dengan
menggunakan persamaan dapat dilihat apakah tinggi muka air sesuai atau
tidak sesuai dengan kriteria.
Rancangan Anggaran dan Biaya
Langkah – langkah yang dilakukan untuk menghitung rancangan anggaran
dan biaya suatu pekerjaan fisik yaitu :
1. Menghitung volume tiap – tiap pekerjaan sesuai dengan gambar.
2. Menentukan analisis harga satuan pekerjaan yang diperlukan.
3. Menentukan harga satuan bahan dan upah dengan mengalikan harga
satuan pekerjaan dengan volume pekerjaan didapatkan harga pekerjaan.
4. Dibuat rekapitulasi harga pekerjaan.
Perhitungan dimensi dari bangunan pada gambar menggunakan bantuan dari
perangkat lunak AutoCad 2007 dengan perintah area yang diketikan di kolom
comand.
Gambar 8 Perintah area pada AutoCad 2007
Sebagai contoh akan dihitung luas dari bagian A. Setelah perintah area
dimasukan dengan menekan enter, klik sudut a, b, c, dan d berturut – turut
kemudian tekan enter
13
d
A
c
b
a
Gambar 9 Bagian/bangunan A
Hasil keluaran dari perintah area adalah sebagai berikut, dimana Area adalah
luasan dari bagian yang diukur, dan Perimeter adalah keliling dari bagian yang
diukur.
Gambar 10 Nilai hasil pengukuran Gambar 9
Perhitungan volume dapat dilakukan dengan mengalikan luas dengan tinggi dari
suatu bagian.
Biaya pembangunan adalah harga pekerjaan fisik yang ditambahkan PPn
sebesar 10 % harga pekerjaan fisik. Harga inilah yang digunakan dalam setiap
pelelangan pekerjaan pemborongan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Saluran dan Bendung Eksisting Desa Sungai Buntu
Desa Sungai Buntu merupakan bagian dari Kabupaten Karawang dengan
mata pencaharian masyarakatnya berasal dari hasil pertanian maupun laut. Untuk
pemanfaatan irigasi pertanian, warga Desa Sungai Buntumenggunakan aliran air
dari Sungai Cisoga untuk dibendung. Hanya saja, bendung yang ada masih berupa
bendung sederhana yang terbuat dari karung berisi pasir urug yang ditahan oleh
bambu. Oleh karena itu, bendung yang ada belum bisa memenuhi kebutuhan
masyarakat Desa Sungai Buntu. Masyarakat sekitar menginginkan konstruksi
bendung yang mampu mengatur aliran air yang masuk. Ketika terjadi pasang, air
laut yang masuk dapat ditahan, sedangkan saat kondisi surut air dari sungai dapat
ditampung untuk dijadikan suplai air irigasi. Hasil pengukuran terhadap bendung
eksisting ditampilkan pada Tabel 1.
14
Tabel 1 Hasil pengukuran bendung eksisting
Parameter
Nilai
Lebar saluran
19,2 m
Tinggi Muka Air Hulu
0,9 cm
Tinggi Muka Air Hilir
0,4 cm
Gambar 11 Pengukuran bendung eksisting
Gambar 12 . Kodisi bendung buatan warga
Kondisi bendung eksisting yang kurang baik menyebabkan perlu dibuatnya
bendung baru yang dilengkapi dengan pintu air. Dengan adanya pintu air, aliran
air yang keluar dan masuk dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Hasil
pengukuran di lapangan, didapatkan data mengenai profil yang ditampilkan pada
Tabel 2.
15
Tabel 2 Pengukuran Profil Saluran Pada Kondisi Fase Arus Pasang Laut Pukul
15.23 WIB, 17 Mei 2013
Data
Nilai
Lebar saluran
11,3 m
Tinggi muka air ke tepian
0,8 m
Kedalaman saluran
0,95 m
Kecepatan aliran
0,125 m/dtk
Debit
2,47 m3/dtk
Pada tahap ini, dilakukan
perubahan
ketinggian
muka air dan
Gambaranalisis
13 Pengukuran
dimensi
saluran
Pengukuran kecepatan aliran dilakukan dengan menggunakan metode
pelampung, sehingga yang didapatkan adalah nilai kecepatan permukaan aliran.
Untuk hasil pengukuran kecepatan air perlu dikalikan dengan faktor 0,6, agar
kecepatan permukaan dapat diasumsikan sebagai kecepatan aliran yang
diasumsikan kecepatan yang diukur dari tengah aliran. Pengukuran tinggi muka
air dan kecepatan aliran dilakukan selama 2 x 24 jam dengan interval pengukuran
satu jam sekali dimulai dari pukul 08.00 WIB, Sabtu 11 Agustus 2013. Hingga
pukul 08.00 WIB, Senin 13 Agustus. Data hasil pengukuran dapat dilihat di
Lampiran 1.
16
0.2
Muka air banjir
160
0.18
140
0.16
0.14
120
0.12
100
0.1
80
Muka air harian 0.08
60
Kecepatan (m/s)
Tinggi muka air (m/s)
180
H
v
0.06
40
0.04
20
0.02
0
0
0
10
20
Debit
30
40
50
(m3/s)
Gambar 14 Hasil pengukuran ketinggian air dan kecepatan permukaan aliran
Berdasarkan hasil pengamatan dilapangan selama waktu pengukuran, arah
kecepatan aliran hanya mengarah ke arah hilir. Berdasarkan grafik diatas dapat
dilihat apabila ada peningkatan tinggi muka air maka kecepatan akan menurun.
Hal ini disebabkan dari adanya pengaruh gelombang pasang sehingga menahan
kecepatan aliran yang bergererak dari hulu. Perubahan tinggi muka air tertinggi
berada pada kisaran 170 cm dari dasar aliran dan yang terendah adalah 70 cm. dari
dasar aliran. Diketahui kedalaman dari aliran adalah 1,75 m: tinggi maksimum
akibat pasang adalah sama dengan kedalaman dari saluran itu sendiri.
Berdasarkan data diatas dapat ditentukan letak pintu dan dimensi pintu.
Penentuan posisi pintu ditentukan dari selisih tinggi muka air tertinggi dan
terendah, garis hijau pada grafik di atas merupakan ketinggian maksimum dan
garis ungu merupakan tinggi muka air minimum, berdasarkan data tersebut dapat
dilihat selisih tinggi muka air terendah dan tertinggi adalah 100 cm, maka dimensi
pintu yang dibutuhkan adalah lubang pintu 100 cm x 100 cm dengan dimensi
keseluruhun 120 cm x 120 cm. Berdasarkan analisis, jumlah pintu yang digunakan
adalah 2, dengan tinggi muka air 0.52 m yang berarti sesuai dengan kriteria yaitu
kurang dari 1 m. Perhitungan jumlah pintu dapat dilihat di Lampiran 3.
Analisis Gaya Saat Pintu Tertutup
Asumsi yang digunakan pada model pintu saat tertutup adalah air dianggap
tidak bergerak, dimana tinggi muka air lebih rendah pada bagian hulu
dibandingkan dari pada bagian hilir. Saat pintu tertutup, terdapat dua bagian
utama yang bereaksi yaitu titik A dan B dimana titik A merupakan engsel pintu
dan titik B adalah bagian yang dapat membuka dari pintu. Pintu tertutup apabila
air pada bagan hilir atau air dari laut mencoba untuk masuk. Tekanan hidrostatis
dari air laut yang lebih tinggi dibandingkan tekanan hidrostatis air dari hulu
17
mengakibatkan resultan gaya ke arah hulu. Resultan arah gaya ke arah hulu inilah
yang menyebabkan pintu tertutup.
Berdasarkan hasil analisis gaya pada pintu air, pintu air menghasilkan reaksi
akibat resultan gaya hidrostatik yang diberikan oleh saluran dan gaya akibat beban
pintu itu sendiri. Gaya reaksi yang dihasilkan adalah HA, HB dan VA.Untuk
mendapatkan nilai maksimum dari reaksi tersebut digunakan asumsi bahwa tinggi
muka air laut (h2) 1,75 m. Pintu air mulai terkena air dari kedalaman 75 cm hingga
175 cm Asumsi berikutnya adalah tinggi muka air pada bagian hulu dianggap 0.
Asumsi terbut didasarkan pada kondisi musim kemarau dimana air laut pada saat
pasang akan memasuki saluran irigasi akibat tidak adanya air dari hulu. Kondisi
ini mengakibatkan kerusakan pada lahan pertanian di sekitarnya. Berdasarkan
asumsi tersebut didapatkan nilai resultan yang bekerja adalah 4.900 N reaksi yang
terjadi adalah HA sebesar 1.633,33N , HB sebesar 3.266,67 N. dan VA sebesar
900 N dan 3.500 N. berat dari pintu terbagi menjadi dua yaitu saat pintu tidak
terisi air dan pintu terisi air. Guna dari pengisian air pada pintu adalah mengubah
berat jenis pintu (bagian daun) sehingga dapat mengatur bukaan pintu.
Analisis Gaya Saat Pintu Terbuka
Asumsi yang digunakan pada saat pintu terbuka adalah aliran air tidak
mengakibatkan gaya gesek pada pintu air. Saat pintu air terbuka aliran menjadi
bergerak dari arah hulu ke hilir. Akibat perubahan luasan penampang yang
dilewati aliran terjadi perbedaan kecepatan sebelum dan sesudah melewati pintu
air. Dalam perhitungan ini diasumsikan kecepatan aliran sesudah melewati pintu
sebanding dengan debit sebelum aliran masuk kedalam pintu dan berbanding
terbalik dengan luasan lubang tiga pintu. Akibat adanya perubahan luasan
penampang yang diakibatkan daun pintu terhadap gerakan aliran terjadi perbedaan
tinggi muka aliran. Asumsi yang digunakan utuk tinggi muka air adalah tinggi
muka air setelah melewati pintu adalah 0,02 m lebih rendah dari tinggi muka air
sebelum melewati pintu air untuk pintu yang tidak terisi air dan 0,08 m untuk
pintu yang terisi air
Resultan gaya horisontal yang diberikan oleh air sama dengan massa air
yang melewati pintu dikalikan dengan perbedaan kecepatan aliran. Akibat posisi
dari daun pintu yang miring (membentuk sudut dengan garis khayal awal saat
pintu tertutup) maka terjadi perubahan kedalaman. Perubahan dari kedalaman ini
mengakibatkan titik tangkap gaya pintu berubah sehingga besar gaya pada titik
engsel berubah. Selain perubahan dari titik tangkap air, komponen gaya reaksi
juga bertambah. Resultan gaya vertikal yang sebelumnya hanya dipengaruhi oleh
aliran;karena adanya komponen gaya aliran yang tegak lurus dengan dasar aliran
maka resultan gaya vertikal yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh gaya aliran.
Perhitungan reaksi gaya yang difokuskan pada tiga sudut istimewa yaitu
30o, 45o dan 60o. Jenis daun pintu yang digunakan ada dua yaitu saat pintu tidak
terisi air sehingga berat pintu itu sendiri hanya 9 kg dan saat pintu terisi penuh
sehingga berat pintu bertambah menjadi 35 kg. Data yang digunakan data yang
didapatkan di lapangan yaitu kedalaman aliran yang diukur saat observasi lapang
yaitu 0,95 m. untuk kedalaman maksimum di asumsikan didapatkan dari
kedalaman saat pengukuran ditambahkan dengan 0,8 m yaitu tinggi muka air ke
18
HA (Newton)
tepian. Perubahan debit diasumsikan dari perubahan tinggi muka air. Perubahan
tinggi muka air dibuat dengan selang 0,2 m
950
900
850
800
750
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-1000.00
-150
-200
-250
-300
-350
30 derajat beda
head 0.02 m
45 derajat beda
head 0.02 m
60 derajat beda
head 0.02 m
30 derajat beda
head 0.08 m
45 derajat beda
head 0.08 m
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
6o derajat beda
head 0.08 m
Debit (m3/s)
Gambar 15 Hubungan debit dan gaya horizontal pada beberapa bukaan sudut
pintu klep Air PA-FG1
VA (Newton)
Berdasarkan grafik diatas untuk pintu dengan beda head 0.02 m pintu tidak
terisi air) memiliki nilai HA positif untuk semua sudut istimewa yang berarti arah
gaya HA menuju ke hilir. Hal ini disebabkan oleh resultan gaya yang dihasilkan
dari hulu lebih besar dibandingkan dari hilir. Semakin besar bukaan sudut maka
semakin besar gaya HA. Untuk pintu yang memiliki kemampuan bergerak dengan
perbedaan head 0,08 m nilai dari HA adalah negatif. Hal ini disebabkan resultan
gaya dari hilir lebih besar dibadingkan dari hulu. Untuk pintu air dengan beda
head 0,08 m, bukaan sudut 45o dan 60o memiliki perbedaan dengan kondisi pintu
lain dimana gaya yang terjadi berbanding terbalik dengan debit. Hal ini bisa
terjadi karena komponen gaya horizontal beralih ke komponen verikal.
250
200
150
100
50
0
-50 0.00
-100
-150
-200
-250
0.50
1.00
1.50
Debit (m3/s)
2.00
2.50
3.00
30 derajat (massa pintu 9 kg)
45 derajat (massa pintu 9 kg)
60 derajat (massa pintu 9 kg)
30 derajat (massa pintu 35 kg)
45 derajat (massa pintu 35 kg)
60 derajat (massa pintu 35 kg)
Gambar 16 Hubungan debit dan gaya vertikal pada beberapa bukaan sudut pintu
klep air PA-FG1
19
Berdasarkan Gambar 16 gradien perubahan gaya vertikal pada beban pintu
yang lebih berat lebih tinggi dibandingkan beban pintu yang yang lebih ringan.
Hal ini disebabkan berat pintu merupkan komponen utama dari gaya vertikal pintu
itu sendiri. Perbandingan lainnya yang terjadi adalah gaya dari pintu yang
bermassa 9 kg dan 35 kg sama memiliki gaya yang terbesar pada bukaan sudut
terbesar juga atau dapat dikatakan gaya yang dihasilkan berbanding lurus dengan
sudut bukaan pintu. Hasil pehitungan persamaan 25 dan 26 tersaji di Lampiran 2.
Rancangan Anggaran Biaya
Lebar saluran adalah 11 meter, total lebar bangunan pintu air adalah 15
meter. Panjang sayap yang digunakan adalah 8 meter pada sisi kiri dan kanan
pintu air. Pintu yang digunakan berjumlah dua. Dengan dimensi bukaan 100 cm x
100 cm, pemilihan dimensi pintu didasarkan pada selisih level muka air tertinggi
dan terendah yaitu +78 cm dan +178 cm.sebelum membangun bendung atau
pintu air dibangun terlebih dahulu Cover Dam, yaitu bendung yang menahan air
sehingga tempat pembangunan dapat kering sementara ketika pekerjaan sedang
berlangsung. Bangunan pintu air menggunakan pondasi menerus dengan
kedalaman 0,3 meter. Bangunan pintu air menggunakan lapisan anti rembes
melintang sepanjang 15 meter dengan ketebalan 0.25 m dan kedalaman 1,5 m.
Penulangan secara keseluruhan menggunakan tulangan 10 mm. penulangan hanya
dilakukan di rak pintu, lantai dan jembatan. Detail gambar perencanaan dapat
dilihat di Lampiran 6 hingga Lampiran 19. Perhitungan Volume pekerjaan tersaji
di Lampiran 4 dn Lampiran 5. Rencana anggaran biaya yang digunakan untuk
membangun menggunakan 2 pintu air adalah Rp194.867.400 dan untuk 3 pintu air
adalah Rp302.410.900
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan analisis saat pintu tertutup didapatkan dapatkan nilai resultan
yang bekerja adalah 4900 N reaksi yang terjadi adalah H A sebesar 1633.33 N, HB
sebesar 3266.67 N. dan VA sebesar 900 N dan 3500 N. berat dari pintu terbagi
menjadi dua yaitu saat pintu tidak terisi air dan pintu terisi air. Guna dari
pengisian air pada pintu adalah mengubah berat jenis pintu (bagian daun)
sehingga dapat mengatur bukaan pintu.
Semakin besar bukaan sudut maka semakin besar gaya HA. Untuk pintu
yang memiliki kemampuan bergerak dengan perbedaan head 0,08 m nilai dari HA
adalah negatif. Hal ini disebabkan resultan gaya dari hilir lebih besar dibadingkan
dari hulu. Untuk pintu air dengan beda head 0,08 m, bukaan sudut 45o dan 60o
memiliki perbedaan dengan kondisi pintu lain dimana gaya yang terjadi
20
berbanding terbalik dengan debit. Hal ini bisa terjadi karena komponen gaya
horizontal beralih ke komponen verikal.
Rencana anggaran biaya yang digunakan untuk membangun pintu air adalah
Rp177.888.400,-, sudah temasuk dengan pajak 10% dengan jumlah pintu yang
digunakan berjumlah dua
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap kualitas air saluran serta
bangunan pengolahan air yang diperlukan sehingga dapat memenuhi kebutuhan
air bersih kepada masyarakat setempat, mengingat kurangnya ketersediaan air
bersih di tempat tersebut. Selain itu perlu diadakan penyuluhan terhadap
masyarakat mengenai pembuangan limbah atau sampah rumah tangga demi
menjaga kualitas air saluran.
DAFTAR PUSTAKA
Asdak C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta
(ID): Gadjah Mada University Press
Chow, V.T., 1959, Open-Channel Hydraulics,
Singapore: McGraw Hill
Kogakusha Ltd.
Linsley R.K, Franzini J.B. 1987. Teknik Sumber Daya Air. Edisi ke-3. Sasongko
D, Penerjemah. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: WaterResources Engineering
Linsley R.K, Kohler M.A, Paulhus J.H, 1988; Hydrology for Engineers, Mc
Graw Hill Book Company.
Tipler Paul A. FISIKA Untuk Sains Dan Teknik. Prasetyo Lea, Hadi Rahmad W,
penerjemah ; Sutrisno Joko, editor. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga.
Terjemahan dari : PHYSIC for Scientist and Engineer. ED ke-3
Tusi A. 2010. Rancang bangun otomatisasi irigasi (desain pintu air dan simulasi
sistem kendali level muka air sawah)[tesis]. BOGOR (ID) : INSTITUT
PERTANIAN BOGOR.
21
LAMPIRAN
22
23
Lampiran 1Data Tinggi Muka Air dan kecepatan air saluran
Nomor
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Pukul
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0
1
2
3
4
5
h (m)
81
81
81
81
85
86
93
93
91
95
95
91
85
89
85
78
78
82
85
85
81
81
v (m/s)
0.16
0.19
0.17
0.17
0.13
0.09
0.1
0.08
0.08
0.08
0.07
0.08
0.16
0.18
0.15
0.18
0.18
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
Nomor
23
24
25
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Pukul
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0
1
2
3
h (m)
79
79
81
81
81
81
86
86
93
93
91
94
95
93
85
87
85
78
78
82
85
85
v (m/s)
0.13
0.15
0.16
0.19
0.17
0.17
0.13
0.09
0.1
0.08
0.08
0.08
0.1
0.12
0.16
0.18
0.15
0.18
0.18
0.15
0.15
0.15
Nomor
46
47
48
49
50
Pukul
4
5
6
7
8
h (m)
81
81
80
79
81
v (m/s)
0.14
0.13
0.14
0.15
0.16
23
24
24
Lampiran 2 Nilai HA dan VA saat pintu terbuka
v2 (m/s)
Q
(m3/s)
HA (N) [beda head 0.02 m]
30̊
45̊
60̊
HA (N) [beda head 0.08 m]
30̊
45̊
60̊
VA (N) Massa Pintu 9 Kg
30̊
45̊
60̊
VA (N) Massa Pintu 35 Kg
30̊
45̊
60̊
0.52
1.27
302.02
329.77
365.93
-86.47
20.79
160.57
49.00
32.73
20.24
191.49
128.59
80.32
0.52
1.30
470.82
336.76
373.74
-90.42
19.34
162.37
48.12
31.48
18.71
187.96
123.59
74.21
0.51
1.33
480.72
343.75
381.54
-94.36
17.89
164.17
47.24
30.23
17.18
184.43
118.60
68.09
0.51
1.36
490.62
350.74
389.34
-98.29
16.45
165.98
46.35
28.98
15.65
180.90
113.61
61.97
0.51
1.38
500.51
357.73
397.14
-102.22
15.01
167.80
45.47
27.73
14.12
177.36
108.61
55.86
0.51
1.41
510.41
364.72
404.94
-106.15
13.58
169.62
44.59
26.48
12.59
173.83
103.62
49.74
0.51
1.44
520.31
371.70
412.75
-110.07
12.15
171.44
43.70
25.24
11.06
170.30
98.62
43.62
0.51
1.47
530.20
378.69
420.55
-113.99
10.73
173.27
42.82
23.99
9.53
166.77
93.63
37.50
0.51
1.50
540.10
385.68
428.35
-117.90
9.31
175.10
41.94
22.74
8.01
163.24
88.63
31.39
0.51
1.53
550.00
392.67
436.15
-121.81
7.89
176.93
41.05
21.49
6.48
159.71
83.64
25.27
0.51
1.55
559.90
399.67
443.96
-125.72
6.48
178.77
40.17
20.24
4.95
156.18
78.64
19.15
0.51
1.58
569.80
406.66
451.76
-129.62
5.07
180.61
39.29
18.99
3.42
152.64
73.65
13.04
0.51
1.61
579.69
413.65
459.56
-133.52
3.67
182.46
38.41
17.74
1.89
149.11
68.66
6.92
0.51
1.64
589.59
420.64
467.37
-137.42
2.26
184.31
37.52
16.49
0.36
145.58
63.66
0.80
0.51
1.67
599.49
427.63
475.17
-141.32
0.86
186.16
36.64
15.25
-1.17
142.05
58.67
-5.31
0.50
1.70
609.39
434.62
482.97
-145.21
-0.54
188.01
35.76
14.00
-2.70
138.52
53.67
-11.43
0.50
1.72
619.29
441.61
490.78
-149.10
-1.93
189.86
34.87
12.75
-4.23
134.99
48.68
-17.55
0.50
1.75
629.19
448.60
498.58
-152.99
-3.32
191.72
33.99
11.50
-5.76
131.45
43.68
-23.66
0.50
1.78
639.09
455.59
506.39
-156.87
-4.72
193.58
33.11
10.25
-7.29
127.92
38.69
-29.78
0.50
1.81
648.99
462.59
514.19
-160.76
-6.10
195.44
32.23
9.00
-8.82
124.39
33.69
-35.90
0.50
1.84
658.89
469.58
522.00
-164.64
-7.49
197.31
31.34
7.75
-10.35
120.86
28.70
-42.02
25
0.50
1.89
678.69
483.56
537.61
-172.40
-10.26
201.04
29.58
5.26
-13.40
113.80
18.71
-54.25
0.50
1.92
688.59
490.55
545.41
-176.27
-11.64
202.91
28.69
4.01
-14.93
110.26
13.72
-60.37
0.50
1.95
698.49
497.55
553.22
-180.15
-13.02
204.78
27.81
2.76
-16.46
106.73
8.72
-66.48
0.50
1.98
708.39
504.54
561.02
-184.02
-14.40
206.65
26.93
1.51
-17.99
103.20
3.73
-72.60
0.50
2.01
718.29
511.53
568.83
-187.89
-15.78
208.52
26.05
0.26
-19.52
99.67
-1.27
-78.72
0.50
2.03
728.19
518.52
576.63
-191.76
-17.15
210.40
25.16
-0.99
-21.05
96.14
-6.26
-84.83
0.50
2.06
738.09
525.52
584.44
-195.63
-18.53
212.28
24.28
-2.23
-22.58
92.61
-11.25
-90.95
0.50
2.09
747.99
532.51
592.24
-199.50
-19.90
214.15
23.40
-3.48
-24.11
89.07
-16.25
-97.07
0.50
2.12
757.89
539.50
600.05
-203.36
-21.27
216.03
22.51
-4.73
-25.64
85.54
-21.24
-103.18
0.50
2.15
767.79
546.49
607.85
-207.23
-22.64
217.91
21.63
-5.98
-27.17
82.01
-26.24
-109.30
0.50
2.18
777.69
553.49
615.66
-211.09
-24.01
219.79
20.75
-7.23
-28.70
78.48
-31.23
-115.42
0.50
2.20
787.59
560.48
623.46
-214.95
-25.38
221.68
19.87
-8.48
-30.23
74.95
-36.23
-121.54
0.50
2.23
797.49
567.47
631.27
-218.82
-26.75
223.56
18.98
-9.73
-31.75
71.42
-41.22
-127.65
0.50
2.26
807.39
574.47
639.07
-222.68
-28.11
225.44
18.10
-10.97
-33.28
67.89
-46.22
-133.77
0.50
2.29
817.29
581.46
646.88
-226.54
-29.48
227.33
17.22
-12.22
-34.81
64.35
-51.21
-139.89
0.49
2.32
827.19
588.45
654.69
-230.40
-30.84
229.22
16.33
-13.47
-36.34
60.82
-56.20
-146.00
0.49
2.34
837.09
595.44
662.49
-234.25
-32.21
231.10
15.45
-14.72
-37.87
57.29
-61.20
-152.12
0.49
2.37
846.99
602.44
670.30
-238.11
-33.57
232.99
14.57
-15.97
-39.40
53.76
-66.19
-158.24
0.49
2.40
856.89
609.43
678.10
-241.97
-34.93
234.88
13.68
-17.22
-40.93
50.23
-71.19
-164.35
0.49
2.43
866.79
616.42
685.91
-245.82
-36.29
236.77
12.80
-18.47
-42.46
46.70
-76.18
-170.47
0.49
2.46
876.69
623.42
693.71
-249.68
-37.65
238.66
11.92
-19.71
-43.99
43.16
-81.18
-176.59
0.49
2.49
886.60
630.41
701.52
-253.53
-39.01
240.55
11.04
-20.96
-45.52
39.63
-86.17
-182.70
25
26
Lampiran 3 Perhitungan analisis jumlah pintu
Diketahui lebar bukaan pintu adalah 1 m, tinggi engsel sama dengan bukaan pintu.
Kriteria jumlah pintu didasarkan pada nilai h, h yang terjadi harus kurang dari 1
meter
Perhitungan dicoba dengan jumlah pintu 3 maka :
Qp = Q/jumlah pintu
Qp = (2.4 m3/s)/ 3
Qp = 0.8 m3/s
Kecepatan yang terjadi di pintu adalah :
v = Qp/ ( b x h)
v = (0.8 m/s)/ (1 x h)
v = 0.8/ h m/s h = 0.8/v
nilai h dapat dicari dengan cara subtitusi dari persamaan 29
v2 / (g x h) = 1 v2= (9.81 m/s2 x h) v2 = ( 9.81 m/s2 x (0.8/v)
v = 1.98 m/s ; h = 0.4 m
Dengan langkah perhitungan yang sama dicoba dengan jumlah pintu 2 dan 1
menghasilkan nilai h masing-masing 0.52 m dan 0.84 m. jumlah pintu yang
dipilih adalah dua, dengan mepertimbangkan keamanan dan nilai ekonomis.
engsel
0.84 m
1m
0.52 m
0.4 m
Gambar 17 Perkiraan tinggi muka air pada daun pintu
27
Lampiran 4 Rincian Perhitungan Volume Pekerjaan
Rincian Perhitungan Volume Pekerjaan 2 pintu air
Pekerjaan Persiapan :
a) Bow plank
1. Sayap
= 2 x 34 m = 84,40 m
2. Rak pintu air
=
7,20 m
3. Dudukan pintu air = 2 x 3,12m = 6,24 m
4. Cover Dam
=
Total
97,84 m
Pekerjaan GalianTanah
a) Galian lapisan anti rembes : 1,5 m x 0.25 m x 15 m
= 5,62 m3
2
b) Galian pondasi sayap
: 2 buah x 0.3 m x 10.3 m
= 6,18 m3
c) Galian rak pintu
: 0.3 m x 2.2 m2
= 0,66 m3
2
d) Galian dudukan pintu
: 2 buah x 0.3 m x 0.3 m
= 0.18 m3
Total pekerjaan galian tanah
12,645 m3
Pekerjaan Urugan Tanah
Urugan pengisi sayap – Total pekerjaan galian tanah
(2 x 28,02 m2 x 1,9 m) – 14,52 m3 = 93,831 m3
Pekerjaan Pondasi = Pekerjaan Galian Tanah + Sayap
12,645 m3 + 39,14 m3
= 51,785 m3
Pekerjaan Beton
a) Rak pintu
: 1.9 m x 2,2 m2
= 4,18 m3
b) Dudukan pintu : 2 x 0,4 m x 0,3 m2
= 0,24 m3
c) Jembatan
: 3.05 x 0,4 m x 1 m
= 1,22 m3
d) Lantai
: 3.05 m x 5 m x 0,1m
= 1,525 m3
Total pekerjaan beton
7,165 m3
Pekerjaan Pembesian
a) Rak pintu :{[(14 x 3) x 2,45 m + (10 x 3) x 2 m+ (10 x 14 ) x 0,43m] +
[2 x 24 x 2]} x 0.62 kg/m= 215,5 kg
b) Jembatan :[(6 x 3 x 6 m) + (34 x 3 x 0,75 m) + (34 x 3 x 0,3 m )]
x 0.62 kg m = 134 kg
a) Sayap
: 2 x {[16 x ((4 x 2.2 m) + (14 x 0.6))] + (10 x (7 x 0.6))
+ 10 m] x 0.62 kg/m = 406 kg
Total pekerjaan Pembesian
755.5 kg
Pekerjaan Bekisting
a) Sayap
: 2 x 42,2 m x 1,9 m
=160, 36 m2
b) Rak Pintu
: 7.5 m x 2 m
= 15 m2
c) Jembatan
: (2 x 0.4 m x 3,05 m) + ( 2 x 0,4 m x 1 m) = 3,24 m2
d) Lantai
: ( 3,05 + 5) x 2
= 16,1 m2
Total pekerjaan Bekisting
211,6 m2
Perhitungan berat besi persatuan panjang :
Diketahui diameter besi adalah 10 mm dan massa jenis besi adalah 7.850
kg/m3
Volume besi sepanjang 1 m = 3,14 x (5 x 10-3 m)2 x 1 m = 7, 85 x 10-5 m3
Berat besi persatuan panjang = 7,85 x 10-5 m3 x 7.850 kg/m3 = 0,62 kg
28
Lanjutan Lampiran 4
Maka berat besi diameter 10 mm sepanjang 1 m