Yogi TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
BANGUNAN AIR
TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
Ketentuan :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Bendung dengan lantai rendah tipe vlugter untuk irigasi.
Debit banjir rencana adalah 95 m3/dt.
Elevasi dasar tempat sungai tempat dibangun bendung adalah pada + 22.010
(Peta 0 pada potongan R7 + 600)
Tinggi bendung dari dasar 1,5 m dari dasar sungai.
Pengambilan irigasi sebesar 12,00 m3/dt.
Debit pembilasan sebesar 18,00 m3/dt.
Angka kekasaran Chezy dalam perhitungan dianggap tetap sebesar 70,00
m1/2 /dt.
Angka kekasaran Bazin dalam perhitungan diambil sebesar 0,8
Hidraulik gradient diperhitungkan sebesar 1/8.
Gravitasi bumi sebesar 9,81 m/dt2.
Ketentuan yang belum ada dan diperlukan dapat diambil/ditetapkan saudara
dengan harga yang wajar.
Catatan :
1. Untuk memudahkan perhitungan, lebar rata-rata sungai diambil sebesar panjang
bersih bendung.
2. Lebar total pintu pembilasan diambil 0,6 lebar total pintu pengambilan.
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
1. Lebar Sungai = B ( antara tanggul kanan – kiri ) pada Gambar Potongan
melintang R7+600 didapat = 61,88 m
B eff = B-2 ( n ka + kp ) H
= 61,88 -2 ( 1 . 0 + 0 ) 1
= 61,88 - 2 = 59,88 m
2. Kemiringan sungai ( i )
ELEVASI DASAR
A = R7 + 700
= + 22,231
B = R7 + 600
= + 22,010
C = R7 + 500
= + 21,776
i = (EL.DSR A – EL. DSR C ) / JARAK A Sampai C
i = (22,231 – 21,776) / 200 = 0,002
3. Elevasi Dasar sungai
= EL. DSR A – ( Jarak A sampai B x i )
= 22,231 – ( 100 x 0,002 )
= 22,031 m
TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR 2
I. Menentukan Dimensi Bendung
a. Elevasi Puncak Bendung
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
- Elevasi dasar sungai + 22,031
- Tinggi bendung dari dasar sungai 1,5 m
- Jadi, Elevasi Crest (puncak) Bendung = + 22,031 + 1,5 = + 23,531
+23.531
+22.031
A
Sungai sungai diperhitungkan sama dengan
Debit banjir rencana = 95 m3/dt. LebarLebar
bersih
bentang bersih bendung = 61,88 m
Maka :
Q
q
=
B
95
=
= 1,535 m3/dt/m ≈ 1,5 m3/dt/m
61,88
A
= Hn x 1
q
V
=
A
1,5
=
……………………………………………( 1 )
Hn
V
= C * R1/2 * I1/2
Dengan harga C = 70,00 m1/2/dt.
R
= Hn
I
= 0,002
Maka : V = 70,00 ( Hn * 0,002 ) ½ …………………………………( 2 )
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
Persamaan ( 1 ) = ( 2 )
1,50
= 70,00 ( Hn * 0,002) ½
Hn
1,50
= Hn * Hn ½ * (0,002)1/2
70,00
1,50
= Hn 3/2 * (0,002)1/2
70,00
1,5
Hn 3/2
=(
) / (0,002)1/2
70,00
Hn 3/2
= 0,47 m
Hn
= 0,60 m ≈ 0,6 m
Tinggi Muka air di downstream bendung pada keadaan normal adalah 0,6 m
II. Menentukan Dimensi Bendungan
Dimensi Bendung ( Bendung sebagai peluap sempurna)
Q = m * b * d * √g . d
Dimana :
Q = m * b * d * √g.d
Q
= Debit banjir m3/dt
g
= gravitasi bumi (9,81 m/dt2)
M
= koef. peluapan (dipakai 1,33)
d
= tinggi air diatas mercu
b
= bentang Bendung B eff = 59,88 m
Q
95
95
d3/2
d
= m * b * d * √g . d
= 1,33 * 59,88 * d * √ 9,81 x d
= 1,33 * 59,88 * d3/2 * 9,811/2
95
=
249,441
550
= 0,381 m
359.41
= 0,526 m ≈ 0,5 m
Tipe Bendung adalah Vlugter, maka :
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
Ho
3
= 2 d
3
= 2 x 0,5
= 0,789 m ≈ 1 m ( Kecepatan datang dianggap kecil )
Z
= ( Elv. Crest + Ho ) – ( Elv. Dsr + Hn )
= (23,531+ 0,789) – ( 22,031 + 0,60)
= 1,689 m ≈ 1,7 m
R = D = Ho + ( 1,1 * Z )
= 0,8 + ( 1,1 *1,7)
= 2,670 m ≈ 2,7 m
Ho
a
= 0,2 * Ho *
Z
0, 8
= 0,2 * 0,8 *
1,7
= 0,110 m ≈ 0,5 m
2a
= 2 * 0,5 = 1 m
√
√
R1
R2
1
= 2 * Ho
1
= 2 *1
= 2 * R1
= 2 * 0,5
= 0,5 m
=1m
III. Dimensi Bendung
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
H0 = 1 m
d = 0,5 m
Z = 1,7 m
1.50
Hn = 0,60 m
D = 2,7 m
+22.031
2.a = 1.00
a = 0.50
2.00
PERHITUNGAN STABILITAS BENDUNG
1. Penggulingan
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
2
1
0.25
4
3
5
1.80
3.25
3.00
0.45
6
0.27
7
8
0.37
0.66
0.91
2.62
0.50
0.50
3.55
3.17
1
2
4
1.96
3
5
0.15
6
7
8
0.72
1.52
3.09
3.59
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
a. Perhitungan momen negatif akibat momen akibat beban bending sendiri
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
N
o
Hitungan
Luas
Luas
( m2 )
1 ¼ x 3,14 x 0,50
2
½ x 0,50 x 0,25
3
3,00 x 0,50
4 3,25 x 0,50
5
½ x 2,62 x 1,80
6
0,45 x 2,62
7
½ x 0,27 x 0,37
8
½ x 0,91 x 0,66
0,4
0,06
1,5
1,6
2,4
1,2
0,05
0,3
JUMLAH
7,5
Bj
Beton
Cyclop
Berat
Lengan
( ton/m2 )
( ton )
(m)
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
0,9
0,1
3,3
3,5
5,3
2,6
0,11
0,7
3,55
3,17
3,59
3,09
1,96
1,52
0,15
0,72
Yogi imam firtama // C.111.14.0090
16,5
Momen
( ton.m )
3,2
0,3
11,8
10,8
10,4
4
0,02
0,5
41,1
BANGUNAN AIR
Hydraulic Gradient
H0 = 1 m
d = 0,5 m
Z = 1,7 m
1.50
Hn = 0,60 m
D = 2,7 m
Lantai Muka
A
2.a = 1.00
D
2.00
E
1.00
B
J
a = 0.50
1.50
G
2.00
C
F
2.50
2.00
1.00
1.50
H
I
1.00
14.50
3.10
2.00
1.00
1.00
1.50
2.00
2.20
H
=D–a
= 2,2 m
Hydraulic Gradient
8H
= 1/8
= 8 X 2,2
= 17,6 m
Panjang a – j
= 14,5
Maka butuh lantai muka sepanjang
= 17,6 – 14,5
= 3,1 m
Yogi imam firtama // C.111.14.0090
2.00
1.50
1.00
2.50
BANGUNAN AIR
b. Perhitungan momen positif
Akibat tekanan air
1.50
+22.031
1
2xBj
1.20
air x h²
3.84
Bj air = 1 ton / m2
H = 1,50 m
h
=D–a
= 2,7 – 0,5
= 2,22
t
= h – ( 2/3 x H )
= 2,22 – ( 2/3 x 1,50 )
= 1,2 m
F
= ½ * Bj. Air * H2
= ½ * 1 * 1,502
= 1,1 ton
M
=F*t
= 1,1 * 1,2
= 1,3 ton.m
Yogi imam firtama // C.111.14.0090
Akibat Uplift
1.50
3.50
2.00
S'
0.34
0.79
0.44
2.06
3.33
3.10
A
2.00
B
1.00
C
1.00
0.91
1.50
D
E
14.50
2.00
S'
2.00
F
1.50
2.20
2.00
A
1.00
B
B
U1
C
D
0.91
E
E
S'
1.01
1.06
1.14
U3
U2
1.50
D
1.19
1.24
1.34
1.00
C
U5
U4
U1 sampai U5 adalah bentuk trapezium, dengan luas L = ½ (a + b) x t
Maka
U1
U2
U3
U4
U5
N
o
Luas
Bidan
g
= ½ x( 1,34 + 1,24 ) x 2
= ½ x( 1,24 + 1,19 ) x 1
= ½ x( 1,19 + 1,14 ) x 1
= ½ x( 1,14 + 1,06 ) x 1,50
= ½ x( 1,06 + 1,01 ) x 0,91
Bj air
Be
ra
t
= 2,58
= 1,21
= 1,17
= 1,65
= 0,94
L
e
n
g
m2
m2
m2
m2
m2
Mome
n
G
1.50
H
1.00
I
2.50
A
B
B
C
C
D
D
E
E
S
( m2 )
( ton /
m2 )
( to
n
)
2,58
1
2,5
8
1,21
1
1,2
1
1,17
1
1,1
7
1,65
1
1,6
5
0,94
1
0,9
4
a
n
(
m
)
0,
3
4
3,
3
3
0,
7
9
2,
0
6
0,
4
4
( ton.m
)
0,87
4,02
0,92
3,39
0,41
7,5
9,61
5
Total momen postif = momen akibat tekanan air + momen Uplift
M positif = 1,3 + 9,61= 10,91 ton.m
M Negatif= 41,1 ton.m
∑
Jadi n
7,55
MN
MP
=
44,1
10,91
= 4,04 > SF = 1,5 , jadi aman terhadap guling.
3. Tekanan yang timbul pada tanah dasar pondasi (keadaan normal)
Ditentukan σ tegangan ijin = 16 ton/m2
W = 1/6 .b . h2
= 1/6 .1 . 3,842
= 2,46
P
M
σ max
=
+
A
W
9,6 1
10,91
=
+
3, 84
2, 46
2
= 6,9 ton/m < 18 ton/m2
P
M
σ min
=
A
W
9,6 1
10,91
=
+
3,84
2,46
+23.531
1.50
+22.031
1.20
S'
2.00
3.84
= -1,9 ton/m2 < 18 ton/m2
σ min
σ mak
4. Geser
Berat total bendung
Tekanan air (F)
Luas Pondasi
Tekanan Uplift ( U )
Berat bendung diperhitungkan
Koef Geseran
Ditentukan
Koefisien gesekan (f)
= 20,41 ton
= 2,53 ton
= 3,56 m2
= 7,37 ton
= 20,41 – 7,37
= 12,63 ton
+22.031
2,53
=
12,63
= 0,20 < σ = 1,5 (OK)
= 20˚
2,53
=
12,63
= 0,20 < tg 20˚
= 0,20 < 0,36 (OK)
+23.531
1.50
F
1.20
1
2xBj air x h²
S'
2.00
B
U
3.84
5. Eksentrisitas
Total Momen
= Mneg – Mpos
= 44,89 – 13,52
= 31,37 ton.m
+23.531
1.50
Berat total bendung
= 20,41 ton
31,37
Lengan Momen Total =
20,41
= 1,54 m
+22.031
F
1
2xBj
1.20
air x h²
S'
2.00
B
U
1/6 x 3,56
= 0,59 m
1/3 x 3,56
= 1,19 m
½ x 3,56 - 1,54
= 0,24 m < 0,6227 m ( OK )
Letak resultante masih didalam teras.
1.00
1.50
3.84
0.73
6. PINTU PENGAMBILAN
Q irigasi = 13 m3/dt
Keterangan
V
Q
µ
h
b
g
z
α
:
= Kecepatan Aliran ( m/det )
= Debit rencana ( m3/det )
= Koefisien pengaliran diambil 0,80 – 0,85
= tinggi pintu intake (m)
= lebar pintu intake (m)
= Gaya gravitasi = 9,81 m/det2
= Kehilangan tinggi energi bukaan antara 0,15 – 0,3
= Koefisien kekasaran (untuk sungai, harga α dapat diambil antara1,5 –
1,75 )
V1
= 1,5 m/dt ( diambil )
2
α* (V 1 )
2g
=
Z1
h1
=
= 1 - 0,17 = 0,83 m
2
1,5* (1,5)
2∗9,81
= 0,17
Rumus :
Q = μ . b1 . h1
Q
μ
h1
Z1
g
= 13 m3/dt
= Koef. debit dambil ± 0,85
= 0,83 m
= 0,17 m
= 9,81 m/dt2
maka harga b1
V2
Z2
h2
Rumus :
√2 g . Z
13
0,85∗0,83∗√ 2∗9,81∗0,17
= 10,09 m
= 2,0 m/dt ( diambil )
=
2
α* (V 2 )
2g
=
=
= 1 - 0,30 = 0,70 m
2
1,5* (2)
2∗9,81
= 0,30
Q = μ . b1 . h1
Q
μ
h2
Z2
g
√2 g . Z
= 13 m3/dt
= Koef. debit dambil ± 0,90
= 0,70 m
= 0,30 m
= 9,81 m/dt2
13
0,90∗0,70∗√ 2∗9,81∗0,30
= 8,50 m
Dikonstruksikan dengan 3 daun pintu, maka lebar tiap daun pintu 8,50 /3
maka harga b2
=
= 2,83 m.
Digunakan 2 pilar, lebar tiap pilar = 1 m.
Maka lebar total saluran pengambilan = ( 3 x 2,83) + (2 x 1) = 10,49 m
8. Pintu Pembilasan
Q pembilasan = 15 m3/dt
Lebar pintu pembilas diambil sebesar 60 % x lebar saluran pengambilan.
b = 60 % x 10,49 m = 6,29 m
Dikonstruksikan dengan 3 pintu dan 2 pilar, lebar tiap pilar 1m
Lebar tiap pintu = 6,29 : 3 = 2,1 m
Lebar pintu total = ( 3 x 2,1 ) + ( 2 x 1 ) = 8,3 m
Debit minimum sungai 13 m3/dt < Debit pembilasan sebesar 15 m3/dt, maka
debit pembilasan diambil sama dengan Q minimum Sungai = 13 m3/dt
V Pembilasan diambil sebesar 4,50 m/dt
Q
13
A Pembilasan =
=
= 2,89 m2
V
4,5
A
2,89
h Pembilasan =
=
= 0,46 m
b
6,29
hkr
=
√
3
√
3
=
2
α Q 2(b+mh kr )
g∗(b+mh kr )
Q
2
g∗b
√
132
= 0,76 m
2
9,81 x 6,29
h Pembilasan = 0,46 m < h kr = 0,76 m ( OK )
Pembilasan pada keadaan meluncur
=
3
Dimensi Saluran Induk
Q
V
= 13 m3/dt
= 0,46 * Q0,182
= 0,46 * 130,182
= 0,73 m/dt
b/h
= 1 jadi, m = 1
Q
13
2b+ 2h
2
A
=
Karena b = h maka :
A
=A*V
= A * 0,73
A
= 17,81 m2
*h
= 2h2
P
17,81 = 2 h2
h
= 2,98 m , jadi b dan h = 2,98 m
R
=
V
=C
A
P
=
17,81
11,41
√1 + m2
2
= 2,98 + 2 * 2,98 √ 1 + 1
= b + 2h
= 11,41 m
= 1,56 m
√R I
2
I
=
I
=
V
C2 x R
0,732
70 2 x 1,56
= 0,0000697 = 0,697 * 10-4
Waking ( W ) / Tinggi Jagaan untuk Q >10 m3/dt = 0,75 m
0,75
1
2,98
1
2,98
imensi Saluran Induk
Debit Saluran Q = 13 m3/dt
V = 0,46 * Q0.225
= 0,41 * 130.225
= 0,82 m/dt
A
=
Q
V
Diambil harga
b
A
13
0,82
=
b
h
= 15,85
m ……………( 1 )
=5
= 5h
= h ( b + m.h )
= h (5h + 1. h )
= 5 h2 ………………………………….……( 2 )
Persamaan (1) dan (2) :
15,85 = 5 h2
h2 = 3,17
h = 1,78 m
b = 5*h
=5*1,78
= 8,9 m
P
R
V
h2 +m2 . h2
= b + 2h
)
¿
√¿
2
2
2
1,78 +1 ¿ 1,78
= 8,9 + 2 * 1,78
)
¿
√¿
= 18,54 m
A
15,85
=
=
= 0,855 m
P
18,54
=C
Jadi, I =
√ R∗I
V2
C 2∗R
untuk harga
C = 70 m1/2/dt
R = 0,855 m
V = 0,82 m/dt
0,822
70 2∗0,855
=
= 1,604 * 10-4 = 0,1604 * 10-3
Waking ( W ) / Tinggi Jagaan untuk Q > 10 m3/dt = 0,75 m
0,75
1
1,62
1
8,9
TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
Ketentuan :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Bendung dengan lantai rendah tipe vlugter untuk irigasi.
Debit banjir rencana adalah 95 m3/dt.
Elevasi dasar tempat sungai tempat dibangun bendung adalah pada + 22.010
(Peta 0 pada potongan R7 + 600)
Tinggi bendung dari dasar 1,5 m dari dasar sungai.
Pengambilan irigasi sebesar 12,00 m3/dt.
Debit pembilasan sebesar 18,00 m3/dt.
Angka kekasaran Chezy dalam perhitungan dianggap tetap sebesar 70,00
m1/2 /dt.
Angka kekasaran Bazin dalam perhitungan diambil sebesar 0,8
Hidraulik gradient diperhitungkan sebesar 1/8.
Gravitasi bumi sebesar 9,81 m/dt2.
Ketentuan yang belum ada dan diperlukan dapat diambil/ditetapkan saudara
dengan harga yang wajar.
Catatan :
1. Untuk memudahkan perhitungan, lebar rata-rata sungai diambil sebesar panjang
bersih bendung.
2. Lebar total pintu pembilasan diambil 0,6 lebar total pintu pengambilan.
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
1. Lebar Sungai = B ( antara tanggul kanan – kiri ) pada Gambar Potongan
melintang R7+600 didapat = 61,88 m
B eff = B-2 ( n ka + kp ) H
= 61,88 -2 ( 1 . 0 + 0 ) 1
= 61,88 - 2 = 59,88 m
2. Kemiringan sungai ( i )
ELEVASI DASAR
A = R7 + 700
= + 22,231
B = R7 + 600
= + 22,010
C = R7 + 500
= + 21,776
i = (EL.DSR A – EL. DSR C ) / JARAK A Sampai C
i = (22,231 – 21,776) / 200 = 0,002
3. Elevasi Dasar sungai
= EL. DSR A – ( Jarak A sampai B x i )
= 22,231 – ( 100 x 0,002 )
= 22,031 m
TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR 2
I. Menentukan Dimensi Bendung
a. Elevasi Puncak Bendung
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
- Elevasi dasar sungai + 22,031
- Tinggi bendung dari dasar sungai 1,5 m
- Jadi, Elevasi Crest (puncak) Bendung = + 22,031 + 1,5 = + 23,531
+23.531
+22.031
A
Sungai sungai diperhitungkan sama dengan
Debit banjir rencana = 95 m3/dt. LebarLebar
bersih
bentang bersih bendung = 61,88 m
Maka :
Q
q
=
B
95
=
= 1,535 m3/dt/m ≈ 1,5 m3/dt/m
61,88
A
= Hn x 1
q
V
=
A
1,5
=
……………………………………………( 1 )
Hn
V
= C * R1/2 * I1/2
Dengan harga C = 70,00 m1/2/dt.
R
= Hn
I
= 0,002
Maka : V = 70,00 ( Hn * 0,002 ) ½ …………………………………( 2 )
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
Persamaan ( 1 ) = ( 2 )
1,50
= 70,00 ( Hn * 0,002) ½
Hn
1,50
= Hn * Hn ½ * (0,002)1/2
70,00
1,50
= Hn 3/2 * (0,002)1/2
70,00
1,5
Hn 3/2
=(
) / (0,002)1/2
70,00
Hn 3/2
= 0,47 m
Hn
= 0,60 m ≈ 0,6 m
Tinggi Muka air di downstream bendung pada keadaan normal adalah 0,6 m
II. Menentukan Dimensi Bendungan
Dimensi Bendung ( Bendung sebagai peluap sempurna)
Q = m * b * d * √g . d
Dimana :
Q = m * b * d * √g.d
Q
= Debit banjir m3/dt
g
= gravitasi bumi (9,81 m/dt2)
M
= koef. peluapan (dipakai 1,33)
d
= tinggi air diatas mercu
b
= bentang Bendung B eff = 59,88 m
Q
95
95
d3/2
d
= m * b * d * √g . d
= 1,33 * 59,88 * d * √ 9,81 x d
= 1,33 * 59,88 * d3/2 * 9,811/2
95
=
249,441
550
= 0,381 m
359.41
= 0,526 m ≈ 0,5 m
Tipe Bendung adalah Vlugter, maka :
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
Ho
3
= 2 d
3
= 2 x 0,5
= 0,789 m ≈ 1 m ( Kecepatan datang dianggap kecil )
Z
= ( Elv. Crest + Ho ) – ( Elv. Dsr + Hn )
= (23,531+ 0,789) – ( 22,031 + 0,60)
= 1,689 m ≈ 1,7 m
R = D = Ho + ( 1,1 * Z )
= 0,8 + ( 1,1 *1,7)
= 2,670 m ≈ 2,7 m
Ho
a
= 0,2 * Ho *
Z
0, 8
= 0,2 * 0,8 *
1,7
= 0,110 m ≈ 0,5 m
2a
= 2 * 0,5 = 1 m
√
√
R1
R2
1
= 2 * Ho
1
= 2 *1
= 2 * R1
= 2 * 0,5
= 0,5 m
=1m
III. Dimensi Bendung
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
H0 = 1 m
d = 0,5 m
Z = 1,7 m
1.50
Hn = 0,60 m
D = 2,7 m
+22.031
2.a = 1.00
a = 0.50
2.00
PERHITUNGAN STABILITAS BENDUNG
1. Penggulingan
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
2
1
0.25
4
3
5
1.80
3.25
3.00
0.45
6
0.27
7
8
0.37
0.66
0.91
2.62
0.50
0.50
3.55
3.17
1
2
4
1.96
3
5
0.15
6
7
8
0.72
1.52
3.09
3.59
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
a. Perhitungan momen negatif akibat momen akibat beban bending sendiri
YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090
BANGUNAN AIR
N
o
Hitungan
Luas
Luas
( m2 )
1 ¼ x 3,14 x 0,50
2
½ x 0,50 x 0,25
3
3,00 x 0,50
4 3,25 x 0,50
5
½ x 2,62 x 1,80
6
0,45 x 2,62
7
½ x 0,27 x 0,37
8
½ x 0,91 x 0,66
0,4
0,06
1,5
1,6
2,4
1,2
0,05
0,3
JUMLAH
7,5
Bj
Beton
Cyclop
Berat
Lengan
( ton/m2 )
( ton )
(m)
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
0,9
0,1
3,3
3,5
5,3
2,6
0,11
0,7
3,55
3,17
3,59
3,09
1,96
1,52
0,15
0,72
Yogi imam firtama // C.111.14.0090
16,5
Momen
( ton.m )
3,2
0,3
11,8
10,8
10,4
4
0,02
0,5
41,1
BANGUNAN AIR
Hydraulic Gradient
H0 = 1 m
d = 0,5 m
Z = 1,7 m
1.50
Hn = 0,60 m
D = 2,7 m
Lantai Muka
A
2.a = 1.00
D
2.00
E
1.00
B
J
a = 0.50
1.50
G
2.00
C
F
2.50
2.00
1.00
1.50
H
I
1.00
14.50
3.10
2.00
1.00
1.00
1.50
2.00
2.20
H
=D–a
= 2,2 m
Hydraulic Gradient
8H
= 1/8
= 8 X 2,2
= 17,6 m
Panjang a – j
= 14,5
Maka butuh lantai muka sepanjang
= 17,6 – 14,5
= 3,1 m
Yogi imam firtama // C.111.14.0090
2.00
1.50
1.00
2.50
BANGUNAN AIR
b. Perhitungan momen positif
Akibat tekanan air
1.50
+22.031
1
2xBj
1.20
air x h²
3.84
Bj air = 1 ton / m2
H = 1,50 m
h
=D–a
= 2,7 – 0,5
= 2,22
t
= h – ( 2/3 x H )
= 2,22 – ( 2/3 x 1,50 )
= 1,2 m
F
= ½ * Bj. Air * H2
= ½ * 1 * 1,502
= 1,1 ton
M
=F*t
= 1,1 * 1,2
= 1,3 ton.m
Yogi imam firtama // C.111.14.0090
Akibat Uplift
1.50
3.50
2.00
S'
0.34
0.79
0.44
2.06
3.33
3.10
A
2.00
B
1.00
C
1.00
0.91
1.50
D
E
14.50
2.00
S'
2.00
F
1.50
2.20
2.00
A
1.00
B
B
U1
C
D
0.91
E
E
S'
1.01
1.06
1.14
U3
U2
1.50
D
1.19
1.24
1.34
1.00
C
U5
U4
U1 sampai U5 adalah bentuk trapezium, dengan luas L = ½ (a + b) x t
Maka
U1
U2
U3
U4
U5
N
o
Luas
Bidan
g
= ½ x( 1,34 + 1,24 ) x 2
= ½ x( 1,24 + 1,19 ) x 1
= ½ x( 1,19 + 1,14 ) x 1
= ½ x( 1,14 + 1,06 ) x 1,50
= ½ x( 1,06 + 1,01 ) x 0,91
Bj air
Be
ra
t
= 2,58
= 1,21
= 1,17
= 1,65
= 0,94
L
e
n
g
m2
m2
m2
m2
m2
Mome
n
G
1.50
H
1.00
I
2.50
A
B
B
C
C
D
D
E
E
S
( m2 )
( ton /
m2 )
( to
n
)
2,58
1
2,5
8
1,21
1
1,2
1
1,17
1
1,1
7
1,65
1
1,6
5
0,94
1
0,9
4
a
n
(
m
)
0,
3
4
3,
3
3
0,
7
9
2,
0
6
0,
4
4
( ton.m
)
0,87
4,02
0,92
3,39
0,41
7,5
9,61
5
Total momen postif = momen akibat tekanan air + momen Uplift
M positif = 1,3 + 9,61= 10,91 ton.m
M Negatif= 41,1 ton.m
∑
Jadi n
7,55
MN
MP
=
44,1
10,91
= 4,04 > SF = 1,5 , jadi aman terhadap guling.
3. Tekanan yang timbul pada tanah dasar pondasi (keadaan normal)
Ditentukan σ tegangan ijin = 16 ton/m2
W = 1/6 .b . h2
= 1/6 .1 . 3,842
= 2,46
P
M
σ max
=
+
A
W
9,6 1
10,91
=
+
3, 84
2, 46
2
= 6,9 ton/m < 18 ton/m2
P
M
σ min
=
A
W
9,6 1
10,91
=
+
3,84
2,46
+23.531
1.50
+22.031
1.20
S'
2.00
3.84
= -1,9 ton/m2 < 18 ton/m2
σ min
σ mak
4. Geser
Berat total bendung
Tekanan air (F)
Luas Pondasi
Tekanan Uplift ( U )
Berat bendung diperhitungkan
Koef Geseran
Ditentukan
Koefisien gesekan (f)
= 20,41 ton
= 2,53 ton
= 3,56 m2
= 7,37 ton
= 20,41 – 7,37
= 12,63 ton
+22.031
2,53
=
12,63
= 0,20 < σ = 1,5 (OK)
= 20˚
2,53
=
12,63
= 0,20 < tg 20˚
= 0,20 < 0,36 (OK)
+23.531
1.50
F
1.20
1
2xBj air x h²
S'
2.00
B
U
3.84
5. Eksentrisitas
Total Momen
= Mneg – Mpos
= 44,89 – 13,52
= 31,37 ton.m
+23.531
1.50
Berat total bendung
= 20,41 ton
31,37
Lengan Momen Total =
20,41
= 1,54 m
+22.031
F
1
2xBj
1.20
air x h²
S'
2.00
B
U
1/6 x 3,56
= 0,59 m
1/3 x 3,56
= 1,19 m
½ x 3,56 - 1,54
= 0,24 m < 0,6227 m ( OK )
Letak resultante masih didalam teras.
1.00
1.50
3.84
0.73
6. PINTU PENGAMBILAN
Q irigasi = 13 m3/dt
Keterangan
V
Q
µ
h
b
g
z
α
:
= Kecepatan Aliran ( m/det )
= Debit rencana ( m3/det )
= Koefisien pengaliran diambil 0,80 – 0,85
= tinggi pintu intake (m)
= lebar pintu intake (m)
= Gaya gravitasi = 9,81 m/det2
= Kehilangan tinggi energi bukaan antara 0,15 – 0,3
= Koefisien kekasaran (untuk sungai, harga α dapat diambil antara1,5 –
1,75 )
V1
= 1,5 m/dt ( diambil )
2
α* (V 1 )
2g
=
Z1
h1
=
= 1 - 0,17 = 0,83 m
2
1,5* (1,5)
2∗9,81
= 0,17
Rumus :
Q = μ . b1 . h1
Q
μ
h1
Z1
g
= 13 m3/dt
= Koef. debit dambil ± 0,85
= 0,83 m
= 0,17 m
= 9,81 m/dt2
maka harga b1
V2
Z2
h2
Rumus :
√2 g . Z
13
0,85∗0,83∗√ 2∗9,81∗0,17
= 10,09 m
= 2,0 m/dt ( diambil )
=
2
α* (V 2 )
2g
=
=
= 1 - 0,30 = 0,70 m
2
1,5* (2)
2∗9,81
= 0,30
Q = μ . b1 . h1
Q
μ
h2
Z2
g
√2 g . Z
= 13 m3/dt
= Koef. debit dambil ± 0,90
= 0,70 m
= 0,30 m
= 9,81 m/dt2
13
0,90∗0,70∗√ 2∗9,81∗0,30
= 8,50 m
Dikonstruksikan dengan 3 daun pintu, maka lebar tiap daun pintu 8,50 /3
maka harga b2
=
= 2,83 m.
Digunakan 2 pilar, lebar tiap pilar = 1 m.
Maka lebar total saluran pengambilan = ( 3 x 2,83) + (2 x 1) = 10,49 m
8. Pintu Pembilasan
Q pembilasan = 15 m3/dt
Lebar pintu pembilas diambil sebesar 60 % x lebar saluran pengambilan.
b = 60 % x 10,49 m = 6,29 m
Dikonstruksikan dengan 3 pintu dan 2 pilar, lebar tiap pilar 1m
Lebar tiap pintu = 6,29 : 3 = 2,1 m
Lebar pintu total = ( 3 x 2,1 ) + ( 2 x 1 ) = 8,3 m
Debit minimum sungai 13 m3/dt < Debit pembilasan sebesar 15 m3/dt, maka
debit pembilasan diambil sama dengan Q minimum Sungai = 13 m3/dt
V Pembilasan diambil sebesar 4,50 m/dt
Q
13
A Pembilasan =
=
= 2,89 m2
V
4,5
A
2,89
h Pembilasan =
=
= 0,46 m
b
6,29
hkr
=
√
3
√
3
=
2
α Q 2(b+mh kr )
g∗(b+mh kr )
Q
2
g∗b
√
132
= 0,76 m
2
9,81 x 6,29
h Pembilasan = 0,46 m < h kr = 0,76 m ( OK )
Pembilasan pada keadaan meluncur
=
3
Dimensi Saluran Induk
Q
V
= 13 m3/dt
= 0,46 * Q0,182
= 0,46 * 130,182
= 0,73 m/dt
b/h
= 1 jadi, m = 1
Q
13
2b+ 2h
2
A
=
Karena b = h maka :
A
=A*V
= A * 0,73
A
= 17,81 m2
*h
= 2h2
P
17,81 = 2 h2
h
= 2,98 m , jadi b dan h = 2,98 m
R
=
V
=C
A
P
=
17,81
11,41
√1 + m2
2
= 2,98 + 2 * 2,98 √ 1 + 1
= b + 2h
= 11,41 m
= 1,56 m
√R I
2
I
=
I
=
V
C2 x R
0,732
70 2 x 1,56
= 0,0000697 = 0,697 * 10-4
Waking ( W ) / Tinggi Jagaan untuk Q >10 m3/dt = 0,75 m
0,75
1
2,98
1
2,98
imensi Saluran Induk
Debit Saluran Q = 13 m3/dt
V = 0,46 * Q0.225
= 0,41 * 130.225
= 0,82 m/dt
A
=
Q
V
Diambil harga
b
A
13
0,82
=
b
h
= 15,85
m ……………( 1 )
=5
= 5h
= h ( b + m.h )
= h (5h + 1. h )
= 5 h2 ………………………………….……( 2 )
Persamaan (1) dan (2) :
15,85 = 5 h2
h2 = 3,17
h = 1,78 m
b = 5*h
=5*1,78
= 8,9 m
P
R
V
h2 +m2 . h2
= b + 2h
)
¿
√¿
2
2
2
1,78 +1 ¿ 1,78
= 8,9 + 2 * 1,78
)
¿
√¿
= 18,54 m
A
15,85
=
=
= 0,855 m
P
18,54
=C
Jadi, I =
√ R∗I
V2
C 2∗R
untuk harga
C = 70 m1/2/dt
R = 0,855 m
V = 0,82 m/dt
0,822
70 2∗0,855
=
= 1,604 * 10-4 = 0,1604 * 10-3
Waking ( W ) / Tinggi Jagaan untuk Q > 10 m3/dt = 0,75 m
0,75
1
1,62
1
8,9