137
5.6.2 Perhitungan Konstruksi Dinding Gerbang B
Sebagai catatan, konstruksi dinding gerbang B direncanakan sama dengan konstruksi dinding kamar, karena tinggi elevasi muka air, elevasi dasar, dan
profil tanahnya sama diantara keduanya. Oleh karena itu, hasil perhitungan konstruksi dinding gerbang B juga berlaku untuk konstruksi dinding kamar nilai-
nilainya sama. Dengan demikian, perhitungan konstruksi dinding kamar tidak dituliskan lagi.
5.6.2.1 Perhitungan Pembebanan
¾ Pendimensian Dinding Gerbang Rencana dimensi dinding gerbang Saluran Pintu Air adalah sebagai berikut :
Gambar 5.23 Pendimensian Dinding Gerbang B
Tabel 5.9 Dimensi Dinding Gerbang B
H4 = 14 H – 112 H ; diambil 0,58 m b1 = 0,20 – 0,30 m ; diambil 0,30 m
H = 6,62 + 0,58 = 7,20 m b2 = 0,45 m
H1 = 1,75 m b3 = 112 H – 110 H; diambil 0,60 m
1
= 1,6453 tm
3
C
1
= 1,0 tm
2
Ø
1
= 9,0
2
= 1,7099 tm
3
C
2
= 1,2 tm
2
Ø
1
= 11,0
3
= 1,6738 tm
3
C3 = 1,4 tm
2
Ø
3
= 12,0
H h
1
h
2
h
3
h
4
b
4
b
3
b
5
B b
1
b
2
q
A
±0,00
-4,00
-7,20 -2,00
138 H2 = 2,12 m
b4 = 13 H ; diambil 2,40 m H3 = 2,75 m
b5 =2,40 m q = diambil 1,00 tm
2
B = 0,4 – 0,7 H ; diambil 5,40 m ¾ Perhitungan Koefisien Tekanan Tanah Aktif
θ θ
sin 1
sin 1
+ −
= Ka
atau Ka = tan
2
45° -
φ2
1
, 9
sin 1
, 9
sin 1
+ −
= Ka
729 ,
1
= Ka
2
, 11
sin 1
, 11
sin 1
+ −
= Ka
679 ,
2
= Ka
3
, 12
sin 1
, 12
sin 1
+ −
= Ka
656 ,
3
= Ka
¾ Perhitungan Tegangan Tanah Aktif
Gambar 5.24 Diagram Tegangan Tanah Gerbang B
Pa
1
Pa
2
±0,00
-4,00
-7,20 -2,00
-6,00
Pa
3
Pa
4
Pa
5
Pa
6
Pa
w
sa
1
sa
2
sa
3
sa
4
sa
5
sa
6
sa
w
1
= 1,6453 tm
3
C
1
= 1,0 tm
2
Ø
1
= 9,0
2
= 1,7099 tm
3
C
2
= 1,2 tm
2
Ø
1
= 11,0
3
= 1,6738 tm
3
C3 = 1,4 tm
2
Ø
3
= 12,0
139 a1 = Ka
1
x q = 0,729 x 1
= 0,729 tm
2
a2 =
1
x h x Ka
1
– 2 x C
1
x √Ka
1
= 1,6453 x 2 x 0,729 – 2 x 1 x √0,729
= 0,691 tm
2
a3 = a1 + a2 = 0,729 + 0,691
= 1,420 tm
2
a4 =
2
x h x Ka
2
– 2 x C
2
x √Ka
2
= 1,7099 x 2 x 0,679 – 2 x 1,2 x √0,679
= 0,344 tm
2
a5 = K
3
x q +
1
x h
1
+
2
x h
2
x Ka
3
– 2 x C
3
x √Ka
3
= 0,656x1+1,6453x2+1,7099x2x0,656-2x1,4x
√0,656 = 2,790 tm
2
a6 =
sub3
x h x Ka
3
= 0,6738 x 3,20 x 0,656 = 1,414 tm
2
aw =
w
x 3,20 x K
air
= 1 x 3,20 x 1 = 3,20 tm
2
¾ Perhitungan Tekanan Tanah Aktif per 1 m lebar Pa1 = a1 x h = 0,729 x 2 = 1,458 t
Pa2 = ½ x a2 x h = ½ x 0,691 x 2 = 0,691 t Pa3 = a3 x h = 1,420 x 2 = 2,840 t
Pa4 = ½ x a4 x h = ½ x 0,344 x 2 = 0,344 t Pa5 = a5 x h = 2,790 x 3,20 = 8,928 t
Pa6 = ½ x a6 x h = ½ x 1,414 x 3,20 = 2,262 t Paw = ½ x aw x 0,47 = ½ x 3,2 x 3,20 = 5,120 t
140 ¾ Perhitungan Gaya – Gaya Vertikal per 1 m lebar
Gambar 5.25 Gaya-Gaya Vertikal pada Dinding Gerbang B
Akibat beban merata : Q = q B-b1-b4 = 1 5,40 – 0,30 – 2,40 = 2,700 t
Akibat berat sendiri struktur : G1
= b1 x h1 x
c
= 0,30 x 1,75 x 2,4 = 1,260 t G2
= b2 x h2 x
c
= 0,45 x 2,12 x 2,4 = 2,289 t G3 = b3 x h3 x
c
= 0,60 x 2,75x 2,4 = 3,960 t G4
= B x h4 x
c
= 5,40 x 0,58 x 2,4 = 7,517 t Akibat berat tanah diatas struktur :
G5 = b3 + b5 – b1 x h1 x
tanah
= 0,60 + 2,40 – 0,30 x 1,75 x 1,6453 = 7,774 t
G6 = b3+b5–b2x2 – h1x
tanah
= 0,60 + 2,40 – 0,45 x 0,25 x 1,6453 = 1,049 t
G7 = b3+b5–b2 x 1,87 x
tanah
= 0,60 + 2,40 – 0,45 x 1,87 x 1,7099 = 8,154 t
G8 = b5 x 4 – h1 – h2 x
tanah
= 2,40 x 4 – 1,75 – 2,12 x 1,7099 = 0,533 t
0,30
0,45
A
G1
G2
G3
G1 Q
G5 G6
G7 G8
G9
1,75
2,12
2,75
0,58 2,4
0,6 2,4
141 G9
= b5 x 6,62 – 4 x
sub
= 2,40 x 2,62 x 0,6738 = 4,237 t Akibat berat air di atas struktur :
G10 = b5 x 2,62 x
w
= 2,4 x 2,62 x 1 = 6,288 t ¾ Perhitungan Gaya Gempa
Karena ketinggian dinding penahan tanah 15 m yaitu 7,20 m maka tidak diperhitungkan gaya gempa.
¾ Perhitungan Momen terhadap Titik A
Tabel 5.10 Momen Aktif Horisontal
P Gaya ton
Lengan m M
aktif
tm
Pa1 Pa2
Pa3 Pa4
Pa5 Pa6
Paw 1,458
0,691 2,840
0,344 8,928
2,262 5,120
6,200 5,867
4,200 3,867
1,600 1,067
1,067 9,039
4,054 11,928
1,330 14,284
2,414 5,463
Σ P = 21,643 Σ M
aktif
= 48,512
Tabel 5.11
Momen Pasif Vertikal
G Gaya ton
Lengan m M
pasif
tm
Q G1
G2 G3
G4 G5
G6 G7
G8 2,700
1,260 2,289
3,960 7,517
7,774 1,049
8,154 0,533
4,050 2,550
2,625 2,700
2,700 4,050
4,125 4,125
4,200 10,935
3,213 6,009
10,692 20,296
31,485 4,327
33,635 2,239
142 G9
G10 4,237
6,288 4,200
4,200 17,795
26,409 Σ G = 45,761
Σ M
pasif
= 167,035
Cek Stabilitas Struktur : 1. Kontrol terhadap guling
aktif pasif
M M
SF Σ
Σ =
≥ 2
512 ,
48 035
, 167
= SF
≥ 2
44 ,
3 =
SF
≥ 2 aman
2. Kontrol terhadap geser P
P C
B G
SF
pasif
Σ Σ
+ +
Σ =
tan φ
≥ 1,5
643 ,
21 4
, 1
4 ,
5 ,
12 tan
761 ,
45 +
+ =
SF ≥ 1,5
799 ,
= SF
1,5 perlu tiang pancang
3. Kontrol terhadap eksentrisitas e = ½.B -
ΣMp – ΣMaΣG B
G M
M B
e
aktif pasif
6 1
2 1
≤ Σ
Σ −
Σ −
=
4 ,
5 6
1 761
, 45
512 ,
48 035
, 167
4 ,
5 2
1 x
x e
≤ −
− =
567 ,
59 ,
2 7
, 2
≤ −
= e
567 ,
11 ,
≤ =
e
aman
4. Daya dukung tanah Nc =
ϕ ϕ
− +
40 3
, 4
228 =
, 12
40 ,
12 3
, 4
228 −
+ = 9,986
143 Nq =
ϕ ϕ
− +
40 5
40 =
, 12
40 ,
12 5
40 −
+ = 3,571
N = ϕ
ϕ −
40 6
= ,
12 40
, 12
6 −
= 2,571 q
ult
= C.Nc + .D.Nq
+ ½.B.N = 1,4x9,986+0,6738 x 0,58 x 3,571+½ x 5,4 x 0,6738 x 2,571
= 20,053 tm
2
Daya dukung tanah yang diijinkan ditentukan dengan membagi q
ult
dengan suatu faktor keamanan SF yaitu :
q
all
= SF
q
ult
diambil SF = 3 q
all
= 3
053 ,
20 q
all
= 6,684 tm
2
5. Tegangan tanah yang terjadi Kondisi yang harus diperhitungkan adalah pada saat kamar penuh,
dengan berat air yang mempengaruhi dinding pada bagian toe sepanjang 1,50 m.
W = H
air
x b4 x
w
= +16,00 – +10,38 x 2,40 x 1 = 13,488 tm Tegangan yang terjadi :
6 1
min ,
B e
x L
B W
G
maks
± +
Σ =
σ
4 ,
5 11
, 6
1 1
4 ,
5 488
, 13
761 ,
45 ±
+ =
x
maks
= 12,313 tm
2
q
all
= 6,684 tm
2
perlu tiang pancang
min
= 9,631 tm
2
5.6.2.2 Perhitungan Bagian Tapak Dinding
Kategori