Download - ariskaselesei coper
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 1/28
BAB III
PERENCANAAN BANGUNAN UTAMA
3.1. Perhitungan Kemiringan dan Kedalaman Sungai
3.1.1. Kemiringan Dasar Sungai Rerata
Perhitungan kemiringan dasar sungai rerata perlu dilakukan, karena pada setiap
penampang sungai mempunyai kemiringan yang berbeda.
Adapun cara yang dilakukan untuk mencari kemiringan rerata tersebut yaitu :
Gambar 3.1. Kemiringan Dasar Sungai Rerata
Rumus yang digunakan dalam perhitungan :
1. Menghitung beda tinggi
H = Elevasi (n) – Elevasi terendah
2. Menghitung luasan
( ))(
2
1 n Jarak Hi H
An i ×+
= +
3. Menghitung beda tinggi rerata
( )
∑
∑=
)(
2
n Jarak
An xrerata H
4. Menghitung kemiringan sungai rerata
∑=
)(n Jarak
HreratarerataS
9
L1
P1
L3L2
P3P2 P4
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 2/28
10
No
Elevasi H (m) A (m2)
(Dr Gambar) (Elev n- Elev n-1) (Dr Gambar)
0 107,2963 0,000 0,0000
I 107,546 0,250 1,6479
II 107,796 0,500 4,9100
III 108,046 0,750 9,4896
IV 108,296 1,000 15,5345
V 108,546 1,250 23,5541
VI 108,796 1,500 35,0892
VII 109,046 1,750 48,8024
VIII 109,296 2,000 63,6313
IX 109,546 2,250 79,2503
X 109,796 2,500 95,5032
XI 110,046 2,750 111,7502
XII 110,296 3,000 127,3192
XIII 110,5463 3,250 144,1772
3.1.2. Kedalaman Sungai Maksimum
Debit sungai yang diperhitungkan untuk dimensi bendung adalah Q25. Untuk
menghitung kedalaman sungai maksimum, rumus yang digunakan adalah :
Q = A . V
V = 1/n . R 2/3 . s0,5
dimana :
Q = debit aliran (m3/dt)
A = luas penampang basah saluran (m3)
V = kecepatan aliran (m/dt)
n = angka kekasaran Manning
R = jari-jari hidrolis (m)s = kemiringan saluran / slope
Untuk penentuan lebar bendung diambil lebar rata-rata dari bagian sungai yang
stabil. Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam penentuan lebar bendung ini,
yaitu :
1. Menentukan besar debit rencana, dalam hal ini dipakai Q25 = 70 m3/dt (ditentukan
oleh asisten ).
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 3/28
11
2. Mencoba-coba tinggi muka air (h) dengan Q25, sehingga didapat luas penampang
basah melalui pengukuran secara langsung pada potongan melintang penampang
sungai per pias.
3. Penentuan keliling basah (P), dengan mengukur secara langsung pada potongan
melintang penampang sungai ( disini pada P7).
4. Penentuan jari-jari hidrolis ( R ), serta kecepatan aliran (V) dan debit (Q).
5. Setelah nilai h dan Q diketahui, maka dibuat lengkung debitnya. Dari sini akan
diketahui nilai h pada Q50 = 72 m3/dt, dimana keadaan sungai di sini masih dalam
keadaan asli. Dengan h yang diketahui tersebut akan kita dapatkan lebar muka air
sungai (T). Lebar muka air inilah yang akan dijadikan sebagai lebar bendung.
Hasil perhitungan selanjutnya ditabelkan :
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 4/28
12
Tabel 3.2
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 5/28
13
Gambar 3.2. Lengkung Debit (Sungai Asli)
Dari perhitungan di atas dengan Q = 72 m3 /dt , diperoleh h = 3,25 m
Keterangan tabel :
1) Daerah piasan pada penampang sungai
2) Kedalaman sungai
3) Luasan sungai dengan menghitung pias-pias sungai,dengan cara :
- Membagi tiap pias menjadi persegi dan sisanya adalah bagian yang tidak simetris.
- Tiap satu sentimeter persegi luasannya 1 m2 (untuk skala 1 : 100)
- Sisa dari pias yang berbentuk asimetri luasannya dihitung dengan menghitung
banyaknya kotak-kotak kecil dalam kertas grafik tersebut.
4)Keliling basah (P), pengukuran langsung pada potongan melintang
saluran (dengan menggunakan benang, lalu diukur panjang benang tersebut )
5) Jari-jari hidrolis (R), didapat : R = A/P
6) Kecepatan aliran (V), dipakai rumus Manning :
V = 1/n . R 2/3 . S1/2
Dimana : n = 0,028 (jenis batuan Medium Sand )
S = Slope asli sungai = 0,0130
7) Debit yang lewat, digunakan rumus :
Q = A x V
Contoh perhitungan :
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 6/28
14
Pada h = 1,000 m,
1. A = 15,5345 m2
2. P = 28,2382 m
Nilai A dan P didapat dengan cara mengukur dari gambar
Maka,
3. R = A/P
R = 15,5345/28,2382 = 0,5501 m
4. V = 1/n x R 2/3 x S0.5
V = 1/0,028 x 0,5501/3 x 0,01300,5 = 3,1372m/dt
5. Q = V x A
Q = 3,1372 x 15,5345 = 48,7343 m3/dt
Sehingga, hasil yang diperoleh dari gambar grafik hubungan Q dan h pada kondisi
sungai asli adalah :
Dari lengkung debit dengan Q50 = 72 m3/dt, didapat tinggi muka air (h)= 3,25 m
Dari gambar penampang melintang sungai (P7), pada h = 3,25 m didapat lebar
muka air (T) = 34,9127 m.
Pada kedudukan bendung atau as bendung digunakan penampang segi empat,
sehingga diperlukan rumus :
A = b x h
P = b + 2.h
R = A / P
Untuk perhitungan slope digunakan slope alam dengan S = 0,025
Perhitungan selanjutnya ditabelkan :
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 7/28
15
Tabel 3.3
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 8/28
16
Tabel 3.4
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 9/28
17
3.2.Perhitungan Site Bendung
Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam penentuan site bendung adalah :
Kemiringan dasar sungai
Dipertimbangkan untuk menyesuaikan bahan-bahan dasar sungai yang lewat,
sesuai dengan yang direncanakan atau untuk keamanan konstruksi bendung, intake dan
bangunan penguras.
• Bahan dasar sungai
Tergantung dari : - kemiringan dasar sungai
- lokasi (hulu, tengah, hilir)
- jenis material (gunung berapi, alluvial, dll)
• Morfologi sungai, meliputi :
a) Pada sungai yang lurus, tidak meandering.
b) Pada lapisan impermeable, bukan pada site yang memungkinkan terjadinya
degradasi (gerusan) dengan agradasi (sedimentasi) baik di dasar atau di tebing.
c) Pada sungai dengan palung yang stabil (tanpa kelongsoran tebing dan gerusan
dasar sungai).
d) Pada outlet catchment area.
Catchment Area
Sungai utama
Anak Sungai
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 10/28
18
e) Pada site yang memungkinkan elevasi muka air dapat mengairi seluruh areal
irigasi.
3.3. Desain Saluran Pengelak Sementara
Saluran pengelak yaitu saluran yang dibuat untuk mengalihkan aliran air
selama pelaksanaan konstruksi bangunan (bendung). Biasanya terletak di bagian hulu
turap baja. Kapasitas saluran pengelak direncanakan berdasar debit dengan kala ulang
10 - 20 tahun.
Gambar 3.4. Desain Saluran Pengelak Sementara
• Urutan perencanaan :Data yang diperlukan :
Q10tahun = 6,5 m3/dt (Rencana)
n = 0,025
b / h = 4 (Tabel De Voss)
m = 1,5 (Tabel De Voss)
v = 0,700 m/dt (Tabel De Voss)
Perhitungan : A = (b + mh) h = (4h +1,5h)h = 5,5 h2
P = b + 2h (m2 + 1)0.5 = 4h + 2 h 3,25 = 7,605551 h
R = A / P = 5,5 h2 / 7,605551 h = 0,681245 h
Q = V . A
6,5 = 0,700 x 5,5 h2
h = 1,2994 m
Maka :
• b = 4 h = 5,1974 m
Turap
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 11/28
19
• A = 5,5 h2 = 5,5 x (4)
= 9,2857m2
• P = 7,065551.h = 7,6065551 x 1,2994
= 9,8823 m
• R = 0,681245 h = 0,681245 x 1,2994
= 0,9396
• w = 1/3 x h
= 1/3 x 1,2994= 0,4331 m
• H = h + w
= 11,2994+ 0,4331
= 1,7325 m
Cek Aliran :
hxg
Fr V
=
=1,2994x9,81
700,0
= 0,2212 < 1 aliran sub kritis
Perhitungan Saluran Pengelak sementara
Q10(m3/dt) b/h m V(m/dt) n A(m2) h(m) b(m) P(m)
6,5 4,01,
50,7000 0,0250 9,2857 1,2994 5,1974 9,8823
R(m) s T(m) D(m) Fr Aliran
0,940 0,00033 9,095 1,021 0,221 subkritis
R(m) s T(m) D(m) Fr Aliran
0,940 0,00033 9,095 1,021 0,221 subkritis
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 12/28
20
3.4. Penentuan Elevasi Puncak Mercu Bendung
Elevasi puncak mercu bendung ditentukan berdasarkan elevasi sawah
tertinggi yang akan diairi, ditambah dengan total kehilangan tinggi tekan pada
bangunan-bangunan dan saluran-saluran yang ada pada jaringan tersebut.
Diketahui :
Elevasi dasar sungai = + 107,296............................. (ditentukan asisten)
Tinggi muka air = 3,75 m
Elevasi sawah tertinggi = +107,872
Maka perhitungan elevasi mercu bendung :
1. Elevasi sawah tertinggi = +107,872
2. Tinggi air di sawah = 0,100
3. Kehilangan tekanan dari saluran tersier ke sawah = 0,100
4. Kehilangan tekanan dari saluran tersier ke sekunder = 0,100
5. Kehilangan tekanan dari saluran primer ke sekunder = 0,100
6. Kehilangan tekanan akibat kemiringan saluran = 0,150
7. Kehilangan tekanan pada alat ukur = 0,400
8. Kehilangan tekanan dari sungai ke saluran primer = 0,200
9. Persediaan untuk eksploitasi = 0,100
10. Persediaan untuk lain-lain = 0,250 +
Elevasi Mercu Bendung = + 110,046
Elevasi mrcu bendung = Elevasi dasar sungai + tinggi bendung
= + 107,296 + 2,75
= + 110,046
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 13/28
21
3.5. Penentuan Lebar Efektif Bendung
Lebar bendung adalah jarak antara pangkal bendung (abutment), sebaiknya
sama dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil.
Dalam menentukan lebar bendung, faktor utama yang dapat dipakai adalah
pertimbangan lebar sungai yang ada. Ketentuan untuk lebar maksimum bendung
adalah ≤ 1.2 kali lebar rerata sungai pada ruas yang stabil. Hal ini mempunyai tujuan
agar setelah bendung dibangun, tidak terlalu banyak mengganggu aliran sungai.
Lebar efektif bendung (Be) dihubungkan dengan lebar bendung yang
sebenarnya / lebar mercu bendung (B) dengan persamaan :
Be = B – 2.(n.Kp + Ka). He
B = b – p - t
Dimana :
Be = lebar efektif bendung
B = lebar mercu bendung
b = lebar bendung (lebar sungai)
p = lebar pintu penguras
Σ t = jumlah lebar pilar
Kp = koefisien kontraksi pilar
Ka = koefisien kontraksi dinding samping
He = tinggi tekan total di atas mercu
n = jumlah pilar.
Data perencanaan lebar bendung :
Lebar sungai asli = 32,839 m
Lebar sungai rencana (b) = 1,2 x 32,839 = 39,047 m
Jumlah pilar (n) = 2
Lebar pilar utama = 2 m
Lebar pintu penguras (p) = == 047,3910
1
10
1 x xb 3,94 m
Direncanakan 3 buah pintu penguras, masing-masing dengan lebar 1,31 m dan
2 buah pilar dengan lebar 1 m.
Lebar dinding penahan ( l ) = 1 m
Direncanakan di kanan kiri sungai masing-masing selebar 0,5 m.
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 14/28
22
Pilar direncanakan (dari tabel 4.3 KP-02 Bangunan Utama, hal.40)
Kp = 0.01 (pilar berujung bulat)
Ka = 0.1 (pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada 90 ke arah aliran
dengan 0,5 . H1 > F > 0,15 H1 ) Jadi lebar mercu bendung :
B = b – p - Σ t - l
= 39,047 – (3,94) – (2 + 1 +1 ) – 1
= 32,839 m
Lebar efektif bendung :
Be = B – 2.(n.Kp + Ka). He
= 32,839 – 2.( 2.0,01 + 0,1). He= 32,839 – 0,24 He
Perhitungan He :
Cd = 1,28 (asumsi)
Rumus :
Q = Cd. 2/3. (2/3.g)0.5. Be .He1.5
72,25 = 1,28. 2/3. (2/3. 9,81)0.5. (32,839 - 0,24.He). He1.5
72,25 = 2,1823 . (32,839 – 0,24.He). He
1.5
32,076 = (23,87– 0,24.He). He1.5
Dengan cara coba-coba didapat He = 1,04 m
Be = 32,839 – 0,24 He
= 32,839 – 0,24 (1,04)
Be = 31,47 m
A = Be ( P + He )
= 31,47 ( 2,75 + 1,04)
A = 118,237 m2
V = A
Q
=237,118
2,72
V = 0,61 m/dt
Hd = He – (V2/2g)
= 1,04 – (0,612 / 2 . 9,81)
Hd = 1,02 m
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 15/28
23
3.8. Perencanaan Apron (Lantai Bendung)
3.8.1. Tebal Apron
Apron Hulu
Tebal apron di hulu bendung direncana untuk menahan gaya uplift pada pondasi
serta mengurangi penetapan panjang lantai. Apron hulu lebih ditujukan untuk
menjaga stabilitas aliran di hulu bendung.
Apron Hilir
Sama halnya dengan apron hulu, apron hilir juga direncana untuk menahan gaya
uplift pada pondasi serta mencegah terjadinya gerusan di hilir bendung.
Perencanaan panjang apron ditujukan untuk menahan bahaya piping. Bahaya piping
atau erosi bawah tanah disebabkan karena naiknya dasar galian atau rekahnya pangkal
hilir bendung. Karena penambahan tebal apron saat ini kurang ekonomis, maka
alternatif turap cukup baik untuk dilaksanakan karena menambah trayektori aliran.
Data Perencanaan
Up stream
Elevasi dasar = + 107,296
Elevasi mercu = +110,046
Tinggi air di atas mercu (Hd) = 1,02
Tinggi garis energi (He) = 1,04
Elevasi Muka Air = El. Mercu + Hd
= 110,046 + 1,02
= + 111,066
Down stream
Elevasi lantai = + 106,296
Panjang loncatan = 11,75 m
Tinggi air sebelum loncatan (Y1) = 0,255 m
Tinggi air sesudah loncatan (Y2) = 1,937 m
Elevasi Muka Air = El. Lantai + Y2
= + 106,296 + 1,937
= + 108,336
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 16/28
24
Data aliran
Q = 72,25 m3/dt
∆ H = beda muka air hulu dan hilir = El. Muka Air Hulu – El. Muka Air Hilir = 111,066 – 108,336
= 2,73 m
Karakteristik material
Jenis material = Medium Sand
Koefisien rayapan Lane = 5
Koefisien rayapan Bligh = 12
Exit gradien yang diijinkan = 1/5 – 1/6Silt factor (f) = 0,500
Perhitungan Panjang Apron
Panjang apron hulu = 10 m (direncanakan)
Panjang bendung = 5,08 m
Panjang apron hilir (kolam olak) = 11,75 m
3.8.2. Perhitungan Terhadap Rayapan
ΣLv = jumlah panjang aliran ke arah vertikal
= 2,7 +6,1 + 4,9 + 4,9 + 1+ 1,6 + 1,5 + 2,1 + 2,1 + 1,5 + 2,3 + 0,7 + 1+2,6
= 34
ΣLH = jumlah panjang aliran ke arah horizontal
= 4,9 + 5,8 + 23,4 + 1+ 1,8 + 1,3 + 2 + 1,4 + 1,7 + 12,3 +10,3 +2,2
= 68,1
Metode Lane
Rumus : L > Cw . ∆H
Dimana :
L = panjang rayapan bawah tanah pondasi (m)
Cw = angka keamanan minimum rayapan menurut Lane (= 5)
∆H = beda tinggi muka air hulu dan hilir = 2,73 m
Maka didapatkan :
L > Cw . ∆H L = Lv + 1/3.LH
34 + 1/3.68,1 > 5 . 2,73
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 17/28
25
56,47 > 13,65 (Aman !! )
Metode Bligh
Rumus : L > C . ∆H
Dimana :L = panjang rayapan bawah tanah pondasi (m)
C = angka keamanan minimum rayapan menurut Bligh (=12)
∆H = beda tinggi muka air hulu dan hilir = 2,73m
Maka didapatkan :
L > C . ∆H L = Lv + LH
34 + 68,1> 12 . 2,73
102,1 > 32,76 (Aman !!)
3.9. Perencanaan Sheet Pile
Kontrol dengan Teori Kosla
First pile line
d = 286,658 – 280,658 = 6
b = 18,713 ; b1 = 0,5
α= b / d = 18,713 / 6 = 3,119 ; b1 / b = 0,5 / 18,713 = 0,027
Untuk α= 3,119 dan b1 / b = 0,027 ; (1- b1/b) = 0,97 dari kurva didapat :
φ C1 = 52 %
φ D1 = 67 %
φ E1 = 98 %
♦ Koreksi untuk ketebalan lantai
t = 286,658 – 285,658 = 1 m
Koreksi untuk φ C1 = [(φ D1 - φ C1) / d] * t
= [(67 - 52) / 6] * 1
= 2,5 ( + )
♦ Koreksi terhadap pile 2
c = ( )[ ]bd Db
D+××
'19
dengan :
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 18/28
26
b’ = 6,950 m
b = 18,713 m
d = 286,558 – 280,658 = 5,9 m
D = 286,558 – 281,058 = 5,5 m
Maka : ( )[ ]18,713/9,55,5950,6
5,519 +××=c = 10,297 ( + )
Jadi koreksi tekanan :
φ C1 = 52 + 2,5 + 10,297 = 64,797 %
φ D1 = 67 %
φ E1 = 98 %
Intermediate pile line ( Pile 2)
d = 286,558 – 281,058 = 5,5 m
b = 18,713 m ; b1 = 7,450 m
α= b / d = 18,713 / 4 = 4,678 ; b1 / b = 7,450 / 18,713 = 0,398
Untuk α= 4,678 dan b1 / b = 0,398 ; (1-b1/b) = 0,602 dari kurva didapat :
φ C2 = 42 %
φ D2 = 45 %
φ E2 = 32 %
♦ Koreksi untuk ketebalan lantai
t = 286,558 – 285,058 = 1,5 m
Koreksi untuk φ C2 = [(φ D2 - φ C2) / d] * t
= [(45 – 42) / 5,5] * 1,5
= 0,818 ( + )Koreksi untuk φ E2 = [(φ E2 - φ D2) / d] * t
= [(32 – 45) / 5,5] * 1,5
= 3,545 ( - )
♦ Koreksi terhadap pile 1
c = ( )[ ]bd Db
D+××
'19
dengan : b’ = 6,950 m
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 19/28
27
b = 18,713 m
d = 284,658 – 281,058 = 3,6 m
D = 284,658 – 280,658 = 4 m
Maka : ( )[ ]18,713/6,34950,6419 +××=c = 5,854 ( - )
♦ Koreksi terhadap pile 3
c = ( )[ ]bd Db
D+××
'19
dengan :
b’ = 10,663 m
b = 18,713 m
d = 284,558 – 281,058 = 3,5 m
D = 284,558 – 280,558 = 4 m
Maka : ( )[ ]18,713/5,34663,10
419 +××=c = 4,664 ( + )
Jadi koreksi tekanan :
φ E2 = 32 – 3,545 – 5,854 = 22,601 %
φ C2 = 42 + 0,818 + 4,664 = 47,482 %
Pile no.3 di akhir downstream
d = 286,558 – 280,558 = 6 m
b = 18,713 m
1/α= d / b = 6 / 18,713 = 0,321
Untuk 1 / α= 0,321 dari kurva didapat :
φ D3 = 33 %
φ E3 = 85 %
♦ Koreksi untuk kedalaman
t = 286,558 – 285,558 = 1 m
Koreksi untuk φ E3 = [(φ E3 - φ D3) / d] * t
= [(85 – 33) / 6] * 1
= 8,667 ( - )
♦ Koreksi terhadap pile 2
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 20/28
28
c = ( )[ ]bd Db
D+××
'19
dengan :
b’ = 10,663 m
b = 18,713 m
d = 284,558 – 281,058 = 3,5 m
D = 284,558 – 280,558 = 4 m
Maka : ( )[ ]18,713/5,34663,10
419 +××=c = 4,664 ( - )
Jadi koreksi tekanan :
φ E3 = 85 – 8,667 – 4,664 = 71,669 %
Maximum Percolation Head (H = 2,249 m)
Point % Pressure (f) Pressure Head
C1 64,797 1,457
E2 22,601 0.508
C2 47,482 1,068
E3 71,669 1,612
Cek untuk Ketebalan Lantai
♦ Titik A
PC1 – [( PC1 – PE2) / 6,950 * 7,15]
= 1,457 – [((1,457 – 0,508) / 6,950) * 7,5]
= 0,432
dengan Gs = 2,2 maka ketebalan lantai apron =
PA / (Gs-1) = 0,432 / (2,2 – 1) = 0,36
♦ Titik B
PC2 – [( PC2 – PE3)/ 13,474 * 0.4]
= 1,068 – [((1,068 – 1,612) / 6,950)* 0.4]
= 0,457
dengan Gs = 2,2 maka ketebalan lantai apron =
PB / (Gs-1) = 0,458 / (2,2 – 1) = 0,381
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 21/28
29
♦ Titik C
PC2 – [( PC2 – PE3)/ 4,62 * 0,9]
= 1,068 – [((1,068 – 1,612 ) / 10,663)* 0,9]
= 1,007
dengan Gs = 2,2 maka ketebalan lantai apron =
Pc / (Gs-1) = 1,007 / (2,2 – 1) = 0,839
Titik Ketebalan
Hitung RencanaA 0,360 1…( aman !!!!)
B 0,381 1 …( aman !!!!)
C 0,839 1 …( aman !!!!)
Exit Gradien
Perbedaan muka air hulu dan muka air hilir = 2,249 m
d = El. Lantai hulu – El. Pile 3
= 286,658 – 280,558 = 6,1
Sehingga ∝ = b / d = 18,713 / 6,1 = 3,646
Dari kurva Exit Gradien didapat :
1 / ( π √ λ) = 0,44
Jadi GE = (H / d) * [1 / ( π √ λ)]
= (2,249 / 6,1) * 0,44
= 0,162Karena GE terletak pada 0,162 < 1/6 maka ..... (Aman !!)
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 22/28
30
3.10. Desain Dinding Penahan
Dinding penahan dibangun di bagian kanan dan kiri bendung yang berfungsi
untuk menahan tanah yang ada di samping kiri dan kanan bendung supaya tidak
longsor.
Perhitungan terhadap stabilitas dinding penahan pada tubuh bendung dipilih
pada bagian tertinggi. Perhitungan dengan memperhatikan keadaan air normal dan
pada perencanaan ini tidak diperhitungkan gempa.
Stabilitas terhadap gulingSF = MT / MG > 1,5
Dimana : SF = angka keamanan
MT = momen tahan
MG = momen guling
Stabilitas terhadap geser
Sf = (f . Σ V) / Σ H > 1,5
Dimana : f = koefisien geser (tg φ )
Σ V = jumlah gaya vertikal
Σ H = jumlah gaya horisontal
e = (Σ M / Σ V) – (L/2) < 1/6
maka :
σ tanah = (Σ V / L) * [1 ± (6.e)/ L] < σ ijin
dimana :
e = eksentrisitas
Σ M = Σ Mz – Ma (tanah)
Tekanan tanah
Pa = Ka . ∂t . h2 + ½ . Ka . ∂z . h2
Dimana :
Pa = tekanan tanah (tm)
H = tinggi jatuh (m)∂z = berat jenis tanah
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 23/28
31
Koefisien tanah (Ka)
Ka = ( 1 – sin θ ) / ( 1 + sin θ )
Dimana θ = sudut geser tanah
Koefisien tanah pasif (Kp)
Kp = 1 / Ka
3.10.1 Dimensi Dinding Penahan
Gambar 3.17. Sketsa Perencanaan Dinding Penahan
Data-data tanah di lokasi bendung :
Sudut geser dalam ( φ ) = 38
Spesific Gravity (Gs) = 2,2
Void ratio (e) = 29 %
Koefisien kohesi ( c ) Fine Sand
Data Teknis :
P = 2,75 m
Hd = 1,02 m1. h = P + Hd = 2,75 + 1,02 = 3,76 m
Hh = P +Hd
2
1/3 h
0,26 H
0,425 H
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 24/28
32
2. W = 1/3 h = 1/3 . 3,76 = 1,26 m
3. H = h + W + 2 = 7,021 m
4. b = 0,26 . H = 1,826 m
5. B = 0,425 H = 2,984 m
3.10.2. Kontrol Stabilitas Terhadap Guling, Geser, dan Daya Dukung Tanah
♦ Ka = 1 – sin φ = 1 – sin 38 = 0,25
1 + sin φ 1 + sin 38
Kp = 1 / Ka = 1 / 0,2709 = 4,02
f = tg φ = tg 35 = 0,75
♦ ∂t = [( 1 + w ) / ( 1 + e)]. ∂w. Gs
e = (w . Gs) / Sr ; Sr = 1
w = (e . Sr) / Gs = 0,3 / 2,2 = 0,1318
∂t = [(1 + 0,1318)/ (1 + 0,3)] . 1 . 2,2 = 1,93 t/m3
♦ ∂sat = [∂w . (Gs + 1)] / (1+e)
= [1. (2,2 + 1)] / ( 1 + 0,3)
= 2,48
♦ ∂sub = ∂sat - ∂w
= 2,48 – 1 = 1,48 t/m3
♦ Menentukan rembesan air pada tubuh dinding penahan :
d = 2 m (ditentukan Asisten)
Yo = 1,5 m (ditentukan Asisten)
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 25/28
33
Tabel Perhitungan Gaya Vertikal
Notasi Volume per meter (m3)g
(t/m3)
Gaya
(t)
Lengan
(m)
Momen
Tahan (t.m)
w1 1,300 x 0,679 x 1 = 0,883 2,400 2,118 0,339 0,718
w2 1,171 x 0,659 x 1 = 0,386 2,400 0,926 1,069 0,990
w3 3,770 x 1,850 x 1 = 6,975 2,400 16,739
0,925 15,483
w4 3,770 x 1,170 x 1 = 2,205 2,400 5,293 2,240 11,856
w5 3,020 x 2,000 x 1 = 6,040 1,95211,79
01,510 17,803
w6 2,340 x 1,300 x 1 = 3,042 1,930 5,872 1,850 10,863
w7 0,659 x 1,190 x 1 = 0,392 1,930 0,757 1,459 1,104
w8 0,659 x 1,157 x 1 = 0,762 1,930 1,472 2,435 3,584
w9 0,664 x 2,076 x 1 = 0,689 1,930 1,330 2,280 3,033
w10 2,076 x 0,526 x 1 = 1,092 1,930 2,108 2,757 5,811
w11 0,256 x 1,694 x 1 = 0,217 1,481 1,481 2,832 4,193Jumlah 49,886 75,439
Tabel Perhitungan Gaya Horisontal Pasif
P Volume per meter (m3)Gaya per
m (t)
Lengan
(m)Momen Tahan (tm )
Pw 3,770 x 3,770 x 1 7,106 2,257 16,039
Pp 5,960 x 1,000 x 1 2,980 0,333 0,992
Jumlah 10,086 17,032
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 26/28
34
Tabel Perhitungan Gaya Horisontal
Aktif
Pan Volume per meter (m3)Gaya per
m (t)
Lengan
(m)
Momen Tahan
(tm )
Pa1 1,530 x 3,185 x 1 2,437 4,819 11,742
Pa23,69
4x 1,530 x 1 5,652 1,847 10,439
Pa33,69
4x 1,340 x 1 2,475 1,231 3,047
Pa43,69
4x 0,900 x 1 1,662 1,231 2,046
Jumlah 12,226 27,274
Tabel Tekanan Up-Lift
Pvn Volume per meter (m3)Gaya per
m (t)
Lengan
(m)Momen Tahan (tm )
Pv1 3,02 x 2 x 1 6,040 1,510 9,120
Pv2 3,77 x 3,02 x 1 5,693 1,007 5,733
Jumlah 11,733 14,853
Gaya vertikal Gaya Horisontal Momen Tahan Momen Guling
11,733 49,886 12,226 10,086 75,439 27,274
17,032 14,853
Jumlah 92,471 42,126
38,153 2,139 50,344
Kontrol stabilitas terhadap guling
Sf = ( Σ MT / Σ MG ) …> 1,5
= ( 92,471 / 42,126 )
= 2,195 …. > 1,5 (Aman !! )
Kontrol stabilitas terhadap geser
Sf = f * (Σ V / Σ H) f = koefisien gesek = 0,700
= 0,700 * (38,153 / 2,139)
= 7,94 ….> 1,5 (Aman !! )
Kontrol stabilitas terhadap daya dukung tanah
e = (Σ M / Σ V) – ( L / 2 ) ….. < L / 6
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 27/28
35
= (38,153 / 2,139) – ( 3,576 / 2 ) < ( 3,576 / 6 )
= -0,435 ….< 0,6 (Aman !! )
∂ tanah = (Σ V / L) * [ 1 ± (6e / L) ] …< σ ijin
= (38,153 / 2,139)* [ 1 ± (6*-0,3148 / 3,576) ]
max = 11,07 ( 1,702 ) = 18,849 t/m2
min = 11,07 ( 0,278 ) = 3,294 t/m2
Syarat aman : σ max < σ ijin
ijin = ( ) ( ) ( ) fk
N sat Nq D sat Ncc ∂∂+∂+ ..5,0...
dengan :
fk : faktor keamanan (diambil 3)
c : angka kohesi = 1,91
D : dalam pondasi = 2 m
B : lebar pondasi = 18,713 m
∂sat = 2,46 t/m3
Untuk φ = 35, dari tabel didapat :
Nc = 46,124
Nq = 33,296
N∂ = 48,029
Sehingga :
σ ijin = ( ) ( ) ( ) fk
N sat Nq D sat Ncc ∂∂+∂+ ..5,0...
=( ) ( ) ( )
3
029,4846,25,0296,33246,2124,4691,1 ⋅⋅+⋅⋅+⋅
=3
989,310= 103,663
σmax = 22,7373 t/m2 …< 103,663 t/m2 ..... (Aman !! )
σmin = 7,0215 t/m2 …< 103,663 t/m2..... (Aman !! )
5/17/2018 ariskaselesei coper - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/ariskaselesei-coper 28/28
36