Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
Dipakai nilai tertinggi yaitu Fb = 0,796 m dibulatkan Fb = 1.00 m.
5.13 Analisis Stabilitas Bangunan Pelimpah
Perhitungan stabilitas konstruksi bangunan pelimpah ditinjau dengan dua kondisi
sebagai berikut :
H G
F E
D C
A + 122
+ 124
B
0.85 3.00
4.82 0.58
1.00 4.02
2.00
Gambar 5.29 Rembesan dan Tekanan Air Tanah di Bawah Pelimpah Kondisi Muka Air normal
a Pada Kondisi Air Normal
Tabel 5.16 Perhitungan Rembesan dan Tekanan Air Tanah Kondisi Muka Air Normal
Titik Garis Panjang Rembesan
Beda Tekanan Air
Beda Tinggi
Energi Tekanan
Air Tanah
Elevasi Titik
dari elv.A
LV LH 13 LH
LW ∆H = LW CW
H P = H -
∆H m m m m Tonm
2
Tonm
2
Tonm
2
A 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 2.00
2.00 0.00 B A
- B 4.03 0.00
0.00 4.03 1.48
5.03 3.55
-4.03 C
B - C 0.00
0.85 0.283
4.313 1.592
5.03 3.438
-4.03 D
C - D 1.00
0.00 0.00
5.313 1.961
4.03 2.069
-3.03 E D
- E 0.00 3.00
1.00 6.313 2.33
4.03 1.7
-3.03 F E
- F 1.00 0.00
0.00 7.313 2.698
5.03 2.332 -4.03
G F -
G 0.00 4.82 1.61 8.923
3.293 5.03
1.737 -4.03 H G
- H 2.00 0.00
0.00 10.923 4.03
4.03 -2.03
ΣLV 8.03
Σ13 LH
2.893
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
Angka rembesan C
w
= Σ Lv + Σ ⅓Lh H
w
= 2.71 Harga aman untuk C
w
= 2,00 untuk jenis tanah pondasi medium clay. Karena Cw Cw batas maka struktur bangunan pelimpah pada saat kondisi muka
air normal tidak perlu lantai muka.
H G
F E
D C
A + 122
B 1.00
P aktif W3
W2 W4
P pasif W5
G6 G5
G7 G4
G3 G2
G1 W1
W9 W8
W7 W6
h2=4.02 h1=2.00
h8 = 2.00 m h7 = 2.29 m
l1=0.95 l2=3.58
l3=4.72
1.74 h5=1.73
h3=1.00 h4=3.29
l4=0.95 l5=0.58
l6=3.00 l7=4.72
9.25
Gambar 5.30 Stabilitas Pelimpah Pada Kondisi Muka Air Normal Tabel 5.17 Perhitungan Stabilitas Pelimpah Kondisi Muka Air Normal Gaya Horisontal
Gaya Luas x
Tekanan Gaya
Terhadap Titik G Lengan Momen
Ton m Tonm W1
12 PA h1
2 4.69 9.38
W2
PA h2
8.04 2.01 16.16
12 PB - PA h2
3.116 1.34 4.175 W3
PE h3
1.7 0.5 0.85
12 PF - PE h3
0.316 0.33 0.104 W4
PD h3
-2.069 0.50 -1.0345
12 PC - PD h3
-0.6845 0.33 -0.226 W5
12 PG h8
-1.737 0.67 -1.164 P aktif
γb h2 tg
2
45º - φ2 + 2 C tg45º - φ2
38.66 1.34 51.80 P pasif
γb h6 tg
2
45º + φ2 + 2 C tg45º + φ2
-58.489 0.67 -39.188 ΣRh -5.147
ΣMh 40.856
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
Tabel 5.18 Perhitungan Stabilitas Pelimpah Kondisi Muka Air Normal Gaya Vertikal
¾ Garis tangkap dan gaya resultan : Rv =
-65.182 Ton Rh =
-5.147 Ton Mv =
-
378.96 Ton m Mh = 40.856 Ton m
Mo = -338.104 Ton m ¾ Kontrol terhadap guling :
e = L2 – MoRv L6
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ −
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
182 ,
65 104
, 338
2 25
, 9
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
6 25
, 9
= -0,562 1,54 Æ Aman
FS = [MvMh] 1,5 = 378,96 40,856 1,5
9,278 1,5 Æ Aman
Gaya Luas x
Tekanan Gaya
Terhadap Titik G Lengan Momen
Ton m Tonm G1
l1 h5 γc
-3.944 8.77 -34.59 G2
12 l2 h5 γc
-7.432 7.11 -52.842 G3
l1+l2 h4 γc
-35.769 7.70 -275.42 G4
12 l3 h7 γc
-12.971 3.15 -40.857 G5
l4 h3 γc
-2.28 8.77 -19.996
G6
12 l5 h3 γc
-0.696 8.11 -5.646 G7
l3 h6 γc
-22.656 2.36 -53.468 W6
PC l4
3.266 8.77 28.643
12 PB - PC l4
0.053 8.97 0.475 W7
PD l5
1.20 8.01 9.612
12 PC - PD l5
0.397 8.11 3.219 W8
PE l6
5.1 6.23 31.773
12 PF - PE l6
0.948 6.72 6.371 W9
PG l7
8.198 2.36 19.347
12 PF - PG l7
1.404 3.15 4.423 ΣRv
-65.182 ΣMv -378.96
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
¾ Kontrol terhadap daya dukung tanah pondasi : Besarnya daya dukung tanah dipengaruhi oleh dalamnya pondasi, lebarnya
pondasi, berat isi tanah, sudut geser dalam dan kohesi dari tanah. Daya dukung tanah ultimate bearing capacity dihitung dengan rumus pondasi menerus sebagai
berikut terzaghi : q
ult
= α . c . N
c
+ γ . z . N
q
+ ½ . γ
sub
. B . N
γ
dimana : q
ult
= daya dukung ultimate tm
2
C = kohesi tm
2
γ
sub
= berat isi tanah jenuh air tm
3
γ = berat per satuan volume tanah tm
3
α, β = faktor yang tak berdimensi dari bentuk tapak pondasi Z
= kedalaman pondasi = 2,00 m B = lebar pondasi
= 9,25 m
Tabel 5.19. Koefisien Daya Dukung Tanah Terzaghi
Dari hasil penyelidikan tanah pada lokasi embung, tanah dasar untuk lokasi pondasi adalah sebagai berikut:
N
c
= 9.64 c = 20,46 Tonm
2
γ = 1,716 Tonm
3
N
q
= 2.70 z = 2,00 m
γ
sat
= 1,940 Tonm
3
N
γ
= 1.20 B = 9,25
m γ
sub
= 0,940 Tonm
3 φ
Nc Nq
N γ
Nc Nq
N γ
o
5.71 1.00 0.00 3.81 1.00 0.00 5
o
7.32 1.64 0.00 4.48 1.39 0.00 10
o
9.64 2.70 1.20 5.34 1.94 0.00 15
o
12.80 4.44 2.40 6.46 2.73 1.20 20
o
17.70 7.43 4.60 7.90 3.88 2.00 25
o
25.10 12.70
9.20 9.86
5.60 3.30
30
o
37.20 22.50 20.00 12.70 8.32 5.40 35
o
57.80 41.40 44.00 16.80 12.80 9.60 40
o
95.60 81.20 114.00 23.20 20.50 19.10 45
o
172.00 173.00 320.00 34.10 35.10 27.00
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
α, β = bentuk tapak pondasi adalah jalur strip, α = 1, dan β = 0.5 Perhitungan:
Q
ult
= c×N
c
+ γ×z×N
q
+ β×γ
sub
×B×N
γ
Q
ult
= 20,46 x 9,640 + 1,716 × 2 × 2,70 + 0,5 × 0,940 × 9,25 ×1,2
= 217,718
tonm
3
Q
all
= 573
, 70
3 718
, 217
3 =
=
ult
Q Tegangan yang terjadi :
τ
= RvL 1 + 6eL
τ
max = RvL 1 + 6eL = 9,616 Tonm
2
q
all
Æ Aman
τ
min = RvL 1 - 6eL = 4,478 Tonm
2
q
all
Æ Aman
Dari hasil perhitungan di atas, dengan demikian bangunan spillway dinyatakan aman terhadap daya dukung tanah.
¾ Kontrol terhadap geser : S = RvRh 1,5
= 12,66 1,5 Æ Aman
b Pada Kondisi Air Banjir
H G
F E
D C
A + 122
+ 12 4
B
0.85 3.00
4.82 0.58
1.00 4 .02
2 .00
+ 1 27.90
A A
Gambar 5.31 Rembesan dan Tekanan Air Tanah di Bawah Pelimpah Kondisi Muka Air Banjir
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
H G
F E
D C
A + 122
B 1.00
P aktif W3
W2
W4 P pasif
W5 G6
G5 G7
G4 G3
G2 G1
W1
W10 W9
W8 W7
h2=4.02 h1=2.00
h8 = 2.00 m h7 = 2.29 m
l1=0.95 l2=3.58
l3=4.72
h5=1.73
h3=1.00 h4=3.29
l4=0.95 l5=0.58
l6=3.00 l7=4.72
Wt1 Wt2
Wt3
3.90
1.27
+ 122 + 122
1.74
AA
W6
Tabel 5.20 Perhitungan Rembesan dan Tekanan Air Tanah Kondisi Muka Air Banjir
Titik Garis Panjang Rembesan
Beda Tekanan Air
Beda Tinggi
Energi Tekanan
Air Tanah
Elevasi Titik
dari elv.A
LV LH 13 LH
LW ∆H = LW CW
H P = H -
∆H m m m m Tonm
2
Tonm
2
Tonm
2
AA 0.00 0.00 0.00 0.00 3.9
3.9 A
0.00 0.00 0.00 0.00 5.9
5.9 0.00 B A
- B 4.03 0.00
0.00 4.03 2.927
9.93 7.003 -4.03
C B - C
0.00 0.85
0.283 4.313
3.132 9.93
6.798 -4.03
D C - D
1.00 0.00
0.00 5.313
3.858 8.93
5.072 -3.03
E D -
E 0.00 3.00 1.00 6.313
4.585 8.93
4.345 -3.03 F E
- F 1.00 0.00
0.00 7.313 5.331
9.93 4.599 -4.03
G F -
G 0.00 4.82 1.61 8.923
6.480 9.93
3.45 -4.03
H G -
H 2.00 0.00 0.00 10.923
7.93 7.93
-2.03 ΣLV 8.03
Σ13 LH
2.893
Angka rembesan C
w
= Σ Lv + Σ ⅓Lh H
w
= 2.71
Gambar 5.32 Stabilitas Pelimpah Pada Kondisi Muka Air Banjir
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
Tabel 5.21 Perhitungan Stabilitas Pelimpah Kondisi Muka Air Banjir Gaya Horisontal
Tabel 5.22 Perhitungan Stabilitas Pelimpah Kondisi Muka Air Banjir Gaya Vertikal
Gaya Luas x Tekanan
Gaya Terhadap Titik G
Lengan Momen Ton m Tonm
G1
l1 h5 γc
-3.944 8.77 -34.59 G2
12 l2 h5 γc
-7.432 7.11 -52.84 G3
l1+l2 h4 γc
-35.769 7.70
-275.42 G4
12 l3 h7 γc
-12.971 3.15
-40.86 G5
l4 h3 γc
-2.28 8.77 -20.00 G6
12 l5 h3 γc
-0.696 8.11 -5.64 G7
l3 h6 γc
-22.656 2.36
-53.47 W7
PC l4
6.462 8.77 56.67 12 PB - PC l4
0.11 8.97 0.99 W8
PD l5
2.928 8.01 23.45
12 PC - PD l5
0.498 8.11 4.04 W9
PE l6
13.035 6.23 81.21
12 PF - PE l6
1.09 6.72 7.32 W10
PG l7
19.045 2.36 44.95
12 PF - PG l7
1.344 3.15 4.23 Wt1
Berat air di atas pelimpah -3.0769
8.77 -26.98
Wt2 Berat air di atas pelimpah
-13.951 6.51
-90.82 Wt3
Berat air di atas pelimpah -18.416
2.36 -43.46
ΣRv -76.68 ΣMv -421.22
Gaya Luas x
Tekanan Gaya
Terhadap Titik G Lengan
Ton m W1
PAA h1
7.8 5.02 39.156
12 PA - PAA h1
2.00 4.367 8.734 W2
PA h2
23.718 2.01 103.576
12 PB - PA h2
2.217 1.34 2.97 W3
PE h3
4.345 0.5 2.172
12 PF - PE h3
0.127 0.33 0.042 W4
PD h5
-5.072 0.50 -2.536
12 PC - PD h3
-0.863 0.33 -0.285 W5
PG h6
-3.9 0.67 -2.613
12 PG - PH h8
-3.45 1.34 -4.623 W6
12 PH h7
0.00 0.67 0 P aktif
γb h2 tg
2
45º - φ2 + 2 C tg45º - φ2
38.663 2.01 77.71 P pasif
γb h8 tg
2
45º + φ2 + 2 C tg45º + φ2
-54.49 1.34 -73.017 ΣRh 11.096
ΣMh 151.286
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
¾ Garis tangkap dan gaya resultan : Rv =
-76.68 Ton Rh =
11.096 Ton Mv = -421.22 Ton m
Mh = 151.286 Ton m Mo = -269,934 Ton m
¾ Kontrol terhadap guling : e = L2 – MoRv
L6 =
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
− ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ 68
. 76
269,934 2
25 ,
9 ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ 6
25 ,
9 = 1.105
1,54 Æ Aman
FS = [MvMh] 1,5 = 421.22 151.286 1,5
= 2.784
1,5 Æ Aman
Dari hasil penyelidikan tanah pada lokasi embung, tanah dasar untuk lokasi pondasi adalah sebagai berikut:
N
c
= 9.64 c = 20,46 Tonm
2
γ = 1,716 Tonm
3
N
q
= 2.70 z = 2,00 m
γ
sat
= 1,940 Tonm
3
N
γ
= 1.20 B = 9,25
m γ
sub
= 0,940 Tonm
3
α, β = bentuk tapak pondasi adalah jalur strip, α = 1, dan β = 0.5 Perhitungan:
Q
ult
= c×N
c
+ γ×z×N
q
+ β×γ
sub
×B×N
γ
Q
ult
= 20,46 x 9,640 + 1,716 × 2 × 2,70 + 0,5 × 0,940 × 9,25 ×1,2
= 217,718
tonm
3
Q
all
= 573
, 70
3 718
, 217
3 =
=
ult
Q Tegangan yang terjadi :
τ
= RvL 1 + 6eL
τ
max = RvL 1 + 6eL = 9,616 Tonm
2
q
all
Æ Aman
τ
min = RvL 1 - 6eL = 4,478 Tonm
2
q
all
Æ Aman
Laporan Tugas Akhir Budi S.
L2A002031 Perencanaan Embung Sungai Kreo
Kukuh Dwi P. L2A002092
Dari hasil perhitungan di atas, dengan demikian bangunan spillway dinyatakan aman terhadap daya dukung tanah.
¾ Kontrol terhadap geser : S = RvRh 1,5
= 6.91 1,5 Æ Aman
Tabel 5.23 Hasil analisis stabilits bangunan pelimpah
Kondisi Angka
keamanan yang ada
Angka keamanan yang
diijinkan Keterangan
Muka air normal
Guling 9,278 1,50
Aman Daya dukung Tonm
2
9,616 70.573
Aman Geser 12,66
1,50 Aman
Muka air banjir
Guling 2.784 1,50
Aman Daya dukung Tonm
2
9,616 70.573
Aman Geser 6.91
1,50 Aman
5.14 Bangunan Penyadap
