IRIGASI DAN BANGUNAN AIR (TUGAS S1 TEKNIK SIPIL UNTAG SEMARANG, MAT KUL : IRBA2)

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SEMARANG

TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR II
Pada suatu daerah pengairan yang potensional, dibutuhkan sebuah bangunan penangkap air
disungai berupa bangunan bendung tetap.

Berdasarkan keadaan fisik lapangan dan hasil analisis data hidrologi, didapatkan informasi
seperti berikut ini :
1.

Debit banjir rencana

= 300 m3/dt

2.

Kemiringan memanjang dasar sungai

= 2,1 x 10-4

3.

Luas daerah irigasi sebelah kanan

= 1000 Ha

4.

Lebar sungai pada as bendung

= 60 m

5.

Ketinggian dasar sungai pada as bendung

= + 120 m

6.

Elevasi sawah tertinggi

= + 123,5 m

7.

Kebutuhan air untuk tanaman padi di sawah

= 1,18 l/dt/Ha

Rencanakan bangunan bendung tetap tersebut dengan berdasarkan pada :
a.

Kriteria perencanaan irigasi KP – 02

b.

Ketentuan USBR untuk bentuk kolam ola bangunan

c.

Ketentuan gambar teknik

d.

Data yang belum tercantum hendaknya direncanakan sendiri dengan wajar sesuai dengan
ketentuan, dengan menyebut sumbernya.

Diberikan kepada :
Rian Rendika Irmansyah

Semarang,
Dosen,

M.Afif Salim

M.AFIF SALIM, ST (FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL)
UNTAG SEMARANG

januari 2010

Ir.Rudjito, MT
Menentukan Tinggi Mercu Bendung
Tinggi Mercu = Elevasi Mercu – Elevasi dasar sungai
Faktor – factor yang mempengaruhi peil mercu bendung :
1

Elevasi sawah tertinggi

= 123,50

2

Peil muka air sawah tertinggi

= 0,15

3

Kehilangan tekanan dari tersier ke sawah

= 0,10

4

Kehilangan tekanan dari sekunder ke tersier

= 0,10

5

Kehilangan tekanan dari primer ke sekunder

= 0,10

6

Kehilangan tekanan karena turning saluran

= 0,15

7

Kehilangan tekanan dari alat ukur

= 0,40

8

Kehilangan tekanan karena eksploitasi

= 0,10

9

Persediaan untuk lain-lain bangunan

= 0,25

10

Kehilangan tekanan dari sungai ke primer

= 0,20

Elevasi Mercu Bendung

= 125,05

Menentukan Lebar efektif Bendung
Disini direncanakan baha seluruh debit banjir hanya melewati mercu dan tidak melalui pintu
pembilas, maka :
Beff

= B mercu – 2 (n.Kp + Ka1 + Ka2) . H1

B mercu

= B sungai – B pintu pembilas n . B pilar

B Pembilas

= B pintu + B pilar
= 1/6 . Bs – 1/10 . Bs Untuk sungai < 100 m

Dimana :
n

= jumlah pilar

Kp

= Koefisien konstruksi pada pilar

Ka

= Koefisien Konstruksi pada Abuttment

H1

= Tinggi energi dihilir

B pembilas

= 1/6 . Bs – 1/10 . Bs  diambil 7 meter dengan I rencana

UNTAG SEMARANG

Dimana :
Lebar 3 pintu pada pembilas

@2m = 6m

Lebar 2 pintu pada pembilas

@1m = 2m

Lebar 1 pilar pada mercu

@1,5 m = 1,5 m

B mercu

= B sungai - B pembilas
= 60 – 9,5
= 50,5 m
= B mercu – (2 . n . Kp + Ka1 + Ka2) . H1  KP 02 Hal.38

Beff

Dimana berdasarkan KP-02 hal.40 :
Kp

= 0,01 (Pilar berujung bulat)

Ka

= 0,10 (pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada 90 kearah aliran dengan 0,5 . H1

> r > 0,15 H1)
Tinggi Energi diatas Mercu Bendung
Berdasarkan KP-02 hal,42 digunakan rumus :

Cd .
Q=

2 2
.g .Beff .H 11,5
3 3

Dimana :
Q

= debit rencana (m/dt)

Cd

= Koefisien debit (Cd = C 0 + C 1 + C 2 )

G

= Percepatan gravitasi

Beff

= lebar efektif

H1

= Tinggi energi dihilir

Untuk mendapatkan harga H1 yang sesuai dengan Q rencana dicoba dengan mengambil harga Cd =
1,3

UNTAG SEMARANG

H1

Beef

G

Cd

Q

1,25

57,30

9,8

1,4

191,03

1,35

57,2840

9,8

1,4

214,357

1,45

57,2680

9,8

1,4

238,5438

1,55

57,2520

9,8

1,4

263,5678

1,65

57,2360

9,8

1,4

289,4006

1,75

57,220

9,8

1,4

316,0160

9,8

1,4

1,783122

57,2147

325,000

Perhitungan angka korelasi Cd
Menurut buku KP penunjangan hal 80 – 83 koefisien debit (Cd) adalah hasil dari :
P

= Elevasi mercu bendung - ketinggian dasar sungai pada as bendung
= 125,05 – 120
= 5,05 m

C 1 merupakan fungsi dari r/H1
C 2 merupakan fungsi dari p/H1
Mercu yang direncanakan adalah mercu bulat dari beton dengan 1 jari-jari. Mercu diambil 0,8 m.
H1/r

= 1,783122 / 0,8

= 2,22

Dari grafik didapat harga C 0 = 1,32
P/H1 = 5,05 / 1,783122

= 2,832

Dari grafik didapat harga C 1 = 1
Dari grafik didapat harga C 2 = 1,002
Cd

= C 0 .C 1 .C 2
= 1,32 x 1 x 1,002
= 1,32 - diambil 1,3

Cd berbeda dari nilai 1,4 jadi rumus diatas dikoreksi menjadi :
Q

= Cd x 2/3 x (2/3g) / 0,5 x Beef x H11,5

UNTAG SEMARANG

H1

Beef

g

Cd

Q

1,25

57,3

9,8

1,3

177,3941

1,55

27,2520

9,8

1,3

44,7416

1,65

57,2360

9,8

1,3

268,7291

1,75

57,220

9,8

1,3

293,435

1,85

57,2040

9,8

1,3

318,8625

1,865

57,2016

9,8

1,3

322,739

9,8

1,3

1,8737465

57,2002

Dari hasil coba-coba didapat pembacaan grafik maka H1

325,000

= 1,8737465 m

Menghitung Tinggi Air Banjir Hilir Bendung
Rumus yang digunakan adalah rumus STRICKER
Q

=V.A

V

= K . R2/3 I1/2

Dimana :
Q

= Debit (Q 200 = 300 m3/dt)

V

= Kecepatan aliran (m/dt)

A

= Luas penampang basah  A = H (b + m . H)

P

= Keliling basah  P = b + 2H (1 + m 2 ). ½

R

= jari – jari Hidrolis

K

= Koefisien kekasaran (diambil 45)

I

= Kemiringan dasar sungai (1,9 x 10-4)

Untuk mendapatkan harga H yang sesuai dengan debit banjir dicari dengan cara coba – coba ,
kemudian dihimpun dalam tabel :

UNTAG SEMARANG

H

A

P

R

V

Q

1,00

69,00

71,472

0,965

0,2501

17,256

2,500

180,00

78,180

2,3024

1,4224

256,031

2,650

191,595

78,851

2,4298

1,5842

303,533

2,6885

195,363

79,068

2,4708

1,6383

320,035

2,7125

196,453

79,130

2,4626

1,6539

324,904

2,7127750

196,474

79,132

2,4829

1,6542

325,000

Harga H

= 2,7127750 m

Menghitung tinggi jagaan di hilir
Dihitung dengan rumus Chasey
W

= 0,2 x 0,15 x Q2/3
= 0,2 x 0,15 x 3002/3
= 1,4 m

Perencanaan Kolam Olakan
1. Menentukan kecepatan awal loncatan
Berdasarkan KP-02 hal 56 untuk menentukan kecepatan awal loncatan digunakan
persamaan sebagai berikut :

V1 = 2.g (0,5.H 1 + Z )
Dimana :
V1

= kecepatan awal loncatan (m/dt)

g

= Percepatan gravitasi (9,8 m/dt)

H1

= Tinggi energi diatas ambang (1,8737465 m)

Z

= Tinggi jatuh, m = 4,81 ; m = P + n min

V1

=

2 × 9,8 × (0,5 × 1,8737465 ± 5,65)

UNTAG SEMARANG

= 11,362 m/dt
Debit persatuan luas (q)
Q

= V1 x Yu

Dimana :

q

Q
= Beff

Yu

q
= V1

300
= 57,2002

5,24
= 11,362

= 5,24 m

= 0,46 m

2. Mencari FR (Froude Number)
V1

FR

=

g.Yu

Dimana :
FR

= Bilangan Froude

V1

= Kecepatan awal loncatan (m/dt)

g

= Percepatan gravitasi (9,8 m/dt2)

Yu

= Kedalaman air diawal loncatan air (m)

11,362
FR

=

9,8 × 0,4

= 2,898
Syarat penelitian Kolam olak USBR berdasarkan (Fr)
Fr > 1,7

type I

1,7 > Fr > 2,5

type II

2,5 < Fr < 4,5

type III

Fr > 4,5

type IV

3. Mencari kedalaman konfigurasi
Maka dipakai Kolam Olak USBR type III
UNTAG SEMARANG

Y2 1
= × ( (1 ± 8.FR 2 ) − 1
Yu 2
Dimana :
Y2

= Kedalaman air diatas ambang ujung

Yu

= Kedalaman air diawal loncatan air

FR

= Bilangan Froude

Y2 1
= × ( (1 ± 8.(5,141) 2 ) − 1).0,5
Yu 2
Y2

= 3,39 m

Y2

= 3,39 < H2 = 2,7130  maka bagian Hilir tidak aman.

FR

= 5,141 < 4,5

Maka memakai kolam USBR type III  KP-02 hal 59

Menentukan UP lift Preassure
Keadaan yang paling berbahaya digunakan sebagai dasar menghitung tebal lantai belakang
adalah apabila ruang belakang tidak ada airnya sehingga Up Lift Preassure hanya ditahan oleh
lantai belakang. Aturan untuk Up lift Preassure dihitung :
P x = H x . L x /L . ΔH
Dimana :
Px

= gaya angkat pada x (kg/m2)

L

= panjang total bidang kontak dan bendung sampai x (m)

ΔH

= Beban tinggi energi (m)

Hx

= Tinggi energi diatas bendung (m)

Panjang n pemberat maksimum dan yoniciro untuk Up Lift
M = 2,74 x q0,61
Dimana :
M

= dalamnya penggerusan

q

= debit aliran m lebar (m3/dt)

panjang Cut Off (m)
M = 2,74 x 5,240,61
UNTAG SEMARANG

= 7,5256 m
Gaya angkat ( Up Lift )
Lx

= 5,05 x tg 45

L = H1 + h

= 5,05 x 1
= 5,05 m
Px

= 1,875 + 2,712
= 4,58 m

= 5,05 x 5,05/5,58 x 1,873
= 2,987 kg/m

Panjang lantai muka dihitung dengan metode lone, yaitu bidang kemiringan g lebih curam dari
45 derajat dianggap vertikal, dan yang kurang dari 45 derajat dianggap horizontal, jalur vertikal
dianggap memiliki daya tahan aliran 3 kali lebih kuat dari pada jalur horizontal, maka dipakai
rumus :

CL x H

= ∑ Lv + 1/3 ∑ Lh

Dimana :
CL

= Angka embesan Lone ( kerikil halus a,d)

∑ Lv = Jumlah panjang vertikal (m)
∑ Lh = Jumlah panjang Horizontal (m)
H

= Beda tinggi muka air (m)

CL x H

= 4 x 5,05 m = 20,2 m

∑ Lv

= 3,50 + 1,677 + 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,677 + 4
= 18,354 m

∑ Lh

= 1,5 + 4,25 + 2,5 + 1,5 + 5 + 1,5 + 4,75 + 1,5
= 22,50 m

∑ Lv + 1/3 ∑ Lh

= 18,354 + 1/3 . 22,50
= 25,83 m

Jadi CL x H < ∑ Lv + 1/3 ∑ Lh
20,2 m < 25,85 m
Karena jumlah panjang vertikal ditambah 1/3 jumlah panjang horizontal lebih besar harganya
UNTAG SEMARANG

daripada hasil kali dengan rembesan lone dengan beda tinggi muka air, maka kita bisa menahan
lantai muka air dahulu.

Menentukan Debit Saluran
1

Data luas daerah irigasi yang dialiri pada sebelah kanan dan kiri

2

Kebutuhan air untuk tanaman padi

3

Debit pengambilan

= 1000 Ha

= 1,18 l/dt/ha

= 0,383 m3/dt

Untuk mendimensi saluran ada beberapa unsur, disini dipakai Rumus Striky
q

=VxF

V

= K x R2/3 x I1/2

Dimana :
q

= Debit saluran (m3/dt)

v

= Kecepatan aliran (m/dt)

I

= Kemiringan dasar saluran

R

= jari-jari Hidrolis (m), dimana R = A/O

O

= Keliling basah (m)

Perhitungan :
O = 0,383 m3/dt
Berdasarkan tabel KP-02 hal 125 didapat:
m

= 1,0

n

= 1,0

K

= 35

Menurut Lacey dalam teori and Design of Irigation Structure kecepatan pengaliran pada suatu
saluran dengan jenis arah tertentu.
 Q. f 2 


140 
V= 
Dimana :
Q

= Debit rencana saluran (m2/dt)

UNTAG SEMARANG

f

= Silf Fouster (untuk clay F = 0,4)

Maka dapat dihitung :
= h2 (m + n)

F = b . h + m . h +2

= h2 (1,0 + 1,0)
= 2h2
O = b + 2 .h

1 + m2

2
= h (n + 2 1 + m )
2
= h ( 1 + 2 1+1 )

= 3,82 h

R=

F
2h 2
=
O 3,82h

= 0,52 h

 Q. f 2 


 140 
V=

 0,383.0,4 2 


 140

=
= 0,275 m/dt

Q
V = f  0,275

0,383
2
= 2h

H2

= 0,696

H

= 0,834  0,8 m

Maka :
H

= 0,8 m

b

= n . h = 1,0 . 0,8

= 0,8 m

F

= 2h2

= 2 . (0,8)2

= 1,28 m

R

= 0,52 h

= 0,52 x 0,8

= 0,416 m

Rumus Manning :
V

= K x R2/3 x I1/2

0,275 = 35 x 0,4162/3 x 11/2
11/2

0,275
2/3
= 35.0,416
1= 0,0001

Tinggi jagaan (w)

= 0,2 x 0,15 x Q1/2

UNTAG SEMARANG

= 0,2 x 0,15 x 0,3831/2
= 0,308 m

Perhitungan pintu Pengambilan kanan
Diketahui Q pengambilan = 0,383 m3/dt
Tinggi ambang diambil im dari elevasi dasar bendung karena sungai mengangkut pasir dan
kerikil.

Dengan kecepatan air v = 1,00 m/dt ditetapkan butir-butir berdiameter 0,01 s/d 0,04m dapat
masuk, untuk itu diambil rumus :

Q

= µ .b.a 2 .g .z

Dimana :
Q

= Debit (m3/dt)

µ

= Koefisien debit untuk bukaan dibawah permukaan air dengan
kehilangan energi kecil µ = 0,80

b

= lebar bukaan, n

a

= tinggi bukaan, m

g

= percepatan gravitasi (g=9,8 m/dt)

z

= kehilangan tinggi energi pada bukaan (0,15 m)

maka :

Ap=0,796

b = 0,517
b

= 0,8 a

Q

= 1,2 Q p = 1,2 x 0,383 = 0,459 m3

UNTAG SEMARANG

Q
a.b

=

µ 2 gz
0,459

a.0,8.a

= 0,8 2.9,8.0,15

0,8 a2

= 0,3346  a = 0,646

Bp

= (b + 0,15)(0,517 + 2. 0,15)
= 0,817 m

ap

= (a + 0,15) = (0,646 + 0,15) = 0,796 m

b

= 0,8 a
= 0,8 x 0,646
= 0,517

Jadi digunakan pintu pengambilan dengan lebar = 0,817 m dan tinggi = 0,796 m, Untuk lebar
pengambilan utama (w) = lebar pembilas/0,6
= 5/0,6 = 8,33 m

Perhitungan pintu pembilas
Dalam rencana pintu pembilas direncanakan 3 buah terletak disebelah kanan mercu, sedangkan
untuk lebar bangunan pembilas diambil dengan harga :
1 1
=
6 10 dari lebar sungai pada as bendung

L pbl = 1/6 . 60 = 10 m
Maka : 10/3 = 3,33 m

Lebar pintu pembilas
Dipergunakan pintu pembilas dengan lebar masing – masing 1 pintu = 2,5 m dengan
menggunakan 2 pilar a = 1 m. Untuk tinggi pintu pembilas sama dengan tinggi bendung
ditambah dengan 0,5 m
Jadi elevasi dinding pemisah (Edp)
Edp

= +125,05 + 0,5 = 125,55 m

Sedangkan untuk elevasi dasar pintu direncanakan 0,5 m dari mercu
UNTAG SEMARANG

Jadi elevasi dasar pintu pembilas (Epp)
Epp = + 120,00 – 0,5 = 119,5 m
Kecepatan aliran yang digunakan untuk menghanyutkan semua sedimen yang terbawa air sungai
mengendap didepan pintu pengambilan diambil dengan rumus :
Vc = 1,5. C.d1/2
Dimana :
Vc

= kecepatan kritis yang diperlukan untuk pembilasan (m/dt)

C

= Koefisien yang tergantung dari bentuk sedimen (5,5)

d

= diameter maksimum butir (0,10 m)

maka:
Vc = 1,5 . 5,5 (0,10)1/2
= 2,609 m/dt
Jadi debit yang diperlukan untuk pembilasan

Q min

Vc 3 (2,609) 3
=
= 1,812
9,8
= g
m3/dt

Pintu terbuka penuh
Kecepatan aliran adalah :
V = c.

2 gz

Dimana :
V

= kecepatan aliran (m/dt)

P

= Tinggi muka air (125,05 – 119,5) = 5,55 m

C

= koefisien (0,75)

Z

= 1/3.P = 1/3. 5,55 = 1,85 m

Maka :

2.9,8.1,85 = 4,275 m/dt

V

= 0,75 .

Vc

=v

2,609

= 4,275 m/dt

UNTAG SEMARANG

PERHITUNGAN KANTONG LUMPUR
Tujuan : pengendapan pasir atau lumpur agar tidak masuk kehilangan energi dalam saluran,
sebab bila pasir atau lumpur terbawa masuk dalam saluran akan mengakibatkan terjadinya
pengendapan.sehingga mengurangi kapasitasnya. Kriteria dan bentuk Hidrolis :
1. Pembilasan dilaksanakan secara hidrolis
2. Perhitungan kemiringan dasar kantong lumpur dan besar debit pembilas ditentukan
dengan memperhatikan bahwa kecepatan rata-rata dapat menimbukan tumbuhnya
vegetasi atau pengendapan partikel-partikel lempung.
3. Besarnya kecepatan hendaknya selalu dibawah kecepatan kritis, karena kecepatan super
kritis akan mengurangi efektifitas proses pengambilan.
4. Panjang kantong lumpur ditetapkan sedemikian rupa sehingga cukup waktu untuk
mengendapkan butiran.
Gambar potongan memanjang kantong lumpur

Diasumsikan ukuran butiran sedimen = 0,67 mm
Direncanakan pembilasan dilakukan 1x seminggu (T)
T = 7 hari
= 7 x 24 x 3600
= 604800
Kebutuhan pengambilan (Qn) = 5,120 m3/dt
Volume kantong lumpur (V) = 0,0005 x Qn x T
= 0,0005 x 5,120 x 604800
= 1548,288
Luas permukaan rata-rata (Lb)

Qn
= w

Dimana :
Qn

= Kebutuhan pengambilan (m3/dt)

W

= kecepatan endapan partikel sedimen (m/det)

¢ partikel = 0,007 mm
Berdasarkan buku petunjuk perencanaan irigasi bagian penunjang halaman 64 kecepatan
UNTAG SEMARANG

endapan w dapat dibaca pada gambar 3.5, karena di indonesia dipakai suhu air sebesar 200 C
dengan diameter 0,07 mm, kecepatan endap w menjadi 0,004 m/dt. Maka :
0,383
Qn
Lb = w Lb = 0,004 = 95,75 m2
Dari KP-02 hal 141 diperoleh :
L/B > 8 maka, dapat dihitung B dan L
Lb = 95,75 m2
Lb > 8
L>8b  Lb= 95,75
8b2 = 95,75

95,75
8
b<
b< 3,459
b dipakai 3,46  L>8b
L>8. 3,46
L>27,68 m
Jadi b <3,46 m dan L>27,68 m

Menentukan tinggi P
Dari grafik 3.8 hal 68 Kp penunjang, untuk d = 0,007 m diambil kecepatan kritis Vcr didaerah
bergerak = 0,015 m/dt.
Vcr = ghz

I1/2 =

1
P

=

v
gh
0,015
9,8.0,8 = 2,8 x 10-5

= 1 x 1 = 2,8 x 10-5 . 27,68 = 7,7 . 10-4 = 0,7 m

UNTAG SEMARANG

Menentukan kolam pengendap
V

= 0,399 m/dt

Q

= 0,383 m2/dt

A

Q 0,383
=
= 0,959
= v 0,399
m2

A

= (b + h).h

0,959 = (0,8 b + 0,82)

b

0,959 − 0,64
= 0,398
0,8
=
m

o

= b + 2h

1 + m2

= 0,398 + 2.0,8

1+ 12

= 2,66 m

R

A 0,959
=
= 0,360
= O 2,66
m

11/2

v
0,399
=
= 5,07.10 −4
2
35.0,360
= k .R

Sand Trap Kanan ( Cara II)
Diketahui :
Q pengambilan = 0,383 m3/dt

σ bazin pasang batu = 0,46
h = 0,8 m
b = 0,398 m
Ap

= h ( b + m.b)
= 0,8 ( 0,398 + 1.0,8)
= 0,958 m

Pp

= b + 2h

m 2 + 12

= 0,398 + 2.0,8

1 + 1 = 2,66 m

UNTAG SEMARANG

Rp

Ap 0,958
=
= 0,360
pp
2,00
=

C Bazin

87
87
=
σBazin
0,46 
1+ 
 1+ 

 pp 
 0,36 


=

V

Qp 0,398
=
= 0,399
= Ap 0,958

V

=c

R.I

 v 
0.5  1 / 2 
 c.R 
I pengambilan =
 0,399 
0.5 

 49,254.0,36 
=
= 1,8 x 10-4

Perhitungan Pembilasan
Q pembilasan = 1,2 x Q pembilasan
= 1,2 x 0,383
= 0,459 m3/dt
b = 0,398 m
V pembilasan = 2,75 m/dt

Ap

Ap 0,459
=
= 0,166
v
2,75
=

Ap 0,166
=
= 0,419
0,398
h pembilasan = b
m

h kritis

 Q 2 (b + 2m.hkr 
3 

g (hkr )


=

UNTAG SEMARANG

R2 b
= 3
b
Tembok tegak = m = 0 -------------- = g
Cheek untuk = 1.1

h kritis

1,1.(0,459) 2 .0,398 
3 
 = 0,530m
 9,8.(0,398) 
=

h kritis

= 0,530 m

h pembilasan = 0,419 m
Jadi pengaliran dalam keadaan meluncur
P

= b + 2.h pembilas
= 0,398 + 2.0,419
= 1,236 m

Perhitungan Pintu Pembilas ( 3 pintu )
Perhitungan satu pintu
Daun pintu dibuat dari balok kayu Mutu A dengan kelas kuat I
= 100 kg/cm2, lumpur dianggap setinggi mercu bendung dengan γ = 1,8 t

σ TK
0

= 300

Ka

= tg2 (450-0/2) = tg2 (45o- 30/2)

= 0,333

Tekanan balok bawah :
Akibat air

= 0,15 (1,873 + 5,05 )1000

= 1038,45 kg/m

Akibat lumpur = 0,15 (1800 – 1000) x 2 x 0,333
q
f

= b + (2.t/2)
2

m

= 1/8 q l

w

= 1/6 . b . h2

=

79,91 kg/m

= 1118,36 kg/m

= 1,5 + (2 x 0,25/2)
2

= 1,75 m

= 1/8 x 1118,36 2

= 559,18 kg/m

= 1/6 x 15 x 252

= 1562,5 cm3

M
σ > w

55918
100 = 1562,5
100 = 35,7648 kg/cm2 ( aman )
UNTAG SEMARANG

A

q 0,459
=
= 0,166m
v
2,75
=

R

A 0,166
=
= 0,134m
= p 1,236

C

87
= 38,553
1 + 0,46 / 0,134
=

[

1 pembilas

]

v2
2,752
=
= 0,0379
c 2 R 38,5532.0,134
=

Hitungan diameter stang pengangkat pintu
Daun pintu terbuat dari kayu kelas kuat II dengan berat kayu σ b = 0,75 t/m3
Besar pintu :
Balok kayu

= 4,2 x 0,25 x 750

= 1500 kg

Plat besi

= 0,1 x 0,015 x 2 x 5,11 x 7800

= 119,574 kg

= 0,07 x 0,015 x 2 x 4

= 65,52 kg

Perkiraan stang ulir

= 500 kg
g----------- = 2185,095 kg

Stabilitas bendung
Gaya – gaya yang bekerja pada bendung
1. Akibat berat sendiri
Gaya

= Tinggi x lebar x berat jenis beton
(Untuk bendung segitiga dikalikan ½)

Momen

= Gaya x lengan

UNTAG SEMARANG

Kode

Tinggi(m) Lebar(m)

Berat

Gaya

Lengan

Momen

Jenis

(ton)

(m)

(ton/m)

G1

8,55

1,50

2,20

28,215

7,8

220,077

G2

7,05

7,05

2,20

54,673

4,7

256,963

G3

1,50

0,75

2,20

1,238

6,81

8,415

G4

1,50

2,50

2,20

8,250

1,25

10,313

92,376

495,768

2. Akibat tekanan air
a. Pada keadaan Air Normal
Kode Tinggi(m) Lebar(m)

b.

5,05

5,05

Gaya

Lengan

Momen

Jenis
W

Berat

(ton)

(m)

(ton/m)

5,183

5,183

1,00

66,09

Pada keadaan Air banjir
Gaya
Kode

(ton)
H

V

W1

5,05

5,05

1

12,751

5,183

66,088

W2

5,05

1,00

1

5,050

6,025

30,426

W3

1,87

1,5

1

-2,805

7,485

-20,995

W4

2,71

2,71

1

-3,672

0,903

-3,316

W5

2,71

2,71

1

1,807

-6,635

-3,672
14,129

UNTAG SEMARANG

-6,477

65,568

3. Akibat Gempa
Gaya gempa
Kode

= gaya x Koefisien Gempa

Koefisien

Gaya

Gaya

Lengan Momen

Gempa(m)

(ton)

gempa(t/m3)

(m)

(t/m)

G1

0,15

28,215

4,22

4,275

18,092

G1

0,15

54,673

8,201

3,850

31,573

G1

0,15

1,238

0,186

1,000

0,185

G1

0,15

8,250

1,238

0,750

0,928

4. Akibat Endapan lumpur
Endapan lumpur dianggap setinggu mercu bendung = 5,05 m
W

= 1000 kg/m3

S

= 1800 kg/m3

θ

= 300

Ka

= 0,333

Gaya Horizontal

= 0,5 x 5,052 x (1800-1000) x 0,333
= 3366,33 kg

Lengan

= 5,183 m

Momen

= Gaya horizontal x lengan
= 3366,33 x 5,183
= 17447,608 kg/m

= 17,4476 ton/m

5. Gaya akibat tekanan Tanah aktif
Asumsi yang timbul γ sub = 1,599
γ w = 1 t/m3

ϑ

= 100

C

= 0,0300

Ka

= 0,704

a. Pada keadaan Air Normal
Beban diatasnya :
UNTAG SEMARANG

q

=hxw

σ a1

= q x Ka x 2c x

= 5,05 t/m2

= 5,05 x 1
ka

= 5,05 x 0,704 – 2 x 0,03

0,704

= 3,556 – 0,05
= 3,505 t/m2

σ a2

(
)
= γ sub − γ w x t x ka
= (1,599 – 1) x 3,5 x 0,704
= 1,476 t/m2

Kode

Uraian

Gaya (t)

Lengan (m)

Momen (m)

Pat 1

3,505x3x5

12,268

1,750

21,468

Pat 2

0,5x1,476x3,5

2,583

1,167

3,015

b. Pada keadaan Air Normal
Beban diatasnya
q

=hx γ

σ a1

= q x Ka x 2c x

w

= (5,05 x 1,87) x 1

= 6,92 t/m2

ka

= 6,92 x 0,704 – 2 x 0,03

0,704

= 4,872 – 0,05
= 1,476 t/m2

σ a2

= (γ sub − γ w ) x t x ka
= (1,599 – 1) x 3,5 x 0,704
= 1,476 t/m2

Kode

Uraian

Gaya (t)

Lengan (m)

Momen (m)

Pat 1

4,822x3x5

16,877

1,750

29,534

Pat 2

0,5x1,476x3,5

2,583

1,167

3,015

UNTAG SEMARANG

6. Up Lift Pressure
Px – Hx – Lx/L : ∆ H
Dimana :
Px = Gaya angkat pada x (kg/m2)
L

= Panjang kotak bendung dan tanah bawah (m)

Lx = jarak sepanjang bidang kontak dari hulu sampai x (m)
Hx = Tinggi energi dihulu bendung (m)
a. Pada Keadaan Air Normal
No

Hx

Lx

L

∆H

Px

A

5,05

0

28,55

2,712

5,05

B

8,55

3,5

28,55

2,712

8,182

C

8,55

4,66

28,55

2,712

8,130

D

7,05

5,667

28,55

2,712

6,455

E

7,05

7,094

28,55

2,712

6,306

F

8,55

8,594

28,55

2,712

7,649

G

8,55

9,427

28,55

2,712

7,561

Momen Up Lift Pressure pada kondisi normal dititik x
No

Uraian

Gaya

Gaya

Lengan

Momen

Titik

Gaya

Vertikal

Horizontal

(m)

(kgm)

A–B

0,5x3,5x(5,05+8,182)

B–C

0,5x1,5x(8,182+8,130)

C–D

23,1566

1,458

33,762

12,2342

8,675

106,130

0,5x0,75x(8,130+6,455)

5,470

7,613

41,643

D -E

0,5x3,8x(6,455+6,306)

24,246

5,083

123,242

E–F

0,5x2,0x(6,306+7,649)

0,75

10,466

F–G

0,5x1,5(7,679+7,561)

1,25

14,260

13,955
11,408
53,357

37,111

UNTAG SEMARANG

329,503

b. Pada Keadaan Air Banjir
No

Hx

Lx

L

∆H

Px

A

5,05

0

28,55

2,712

5,05

B

8,55

3,5

28,55

2,712

8,182

C

8,55

4,66

28,55

2,712

8,130

D

7,05

5,667

28,55

2,712

6,455

E

7,05

7,094

28,55

2,712

6,306

F

8,55

8,594

28,55

2,712

7,649

G

8,55

9,427

28,55

2,712

7,561

Momen Up Lift Pressure pada kondisi normal dititik x
No

Uraian

Gaya

Gaya

Lengan

Momen

Titik

Gaya

Vertikal

Horizontal

(m)

(kgm)

A–B

0,5x3,5x(7,76+10,691)

B–C

0,5x1,5x(10,691+10,61)

C–D

32,290

1,458

47,08

15,976

8,675

138,592

0,5x0,75x(10,61+8,839)

7,293

7,613

55,522

D -E

0,5x3,8x(8,839+8,609)

33,151

5,083

168,507

E–F

0,5x2,0x(8,609+9,644)

0,75

13,690

F–G

0,5x1,5(9,644+9,508)

1,25

17,955

18,253
14,364
70,784

50,543

441,346

Stabilitas Bendung Pada Keadaan Air Banjir
1. Terhadap Guling
a. Momen Tahanan
Beban sendiri

= 495,76

tm

Up Lift Pressure

= 0,380

tm

----------------MG

= 495,388

tm

b. Momen Guling
Tekanan Lumpur
= 17,488
tm
UNTAG SEMARANG

+

Tekanan air

= 89,879

tm

Tekanan Tanah

= 32,549

tm

Up Lift

= 0,060

tm

Akibat Gempa

= 50,780

tm

--------------------MG

= 190,716

tm

+

MT 495,388
=
= 2,597 > 1,5
MG 190,716
Syarat Keamanan =

OK

2. Terhadap Geser
a. Gaya Vertikal
Berat sendiri

= 92,376

ton

Tekanan air

=-

Up Lift Vertikal

= 0,053

ton

------------------ v

= 92,323

ton

Tekanan Lumpur

= 3,36

ton

Tekanan Air

= 14,219

ton

Tekanan tanah

= 19,465

ton

Up Lift Horizontal

= 0,050

ton

Akibat gempa

= 13,847

ton

--------------- H

= 50,846

ton

-

b. Gaya Horizontal

+

F .V 0,75.92,323
=
= 1,361 > 1,25
H
50,846
-Aman
Syarat Keamanan =

UNTAG SEMARANG

Stabilitas Bendung Pada Keadaan Air Normal
1. Terhadap Guling
a. Momen Tahanan
Beban sendiri

= 495,768

tm

Up Lift Pressure

= 0,285

tm

----------------MG

= 495,485

tm

+

b. Momen Guling
Tekanan Lumpur

= 17,488

tm

Tekanan air

= 66,09

tm

Tekanan Tanah

= 24,483

tm

Up Lift

= 0,044

tm

Akibat Gempa

= 56,780

tm

--------------------MG

= 164,845

tm

+

MT 495,485
=
= 3,005 > 1,5
Syarat Keamanan = MG 164,845
2. Terhadap Geser
a. Gaya Vertikal
Berat sendiri

= 92,376

ton

Tekanan air

=-

Up Lift Vertikal

= 0,053

ton

------------------ v

= 92,323

ton

UNTAG SEMARANG

-

OKE

b. Gaya Horizontal
Tekanan Lumpur

= 3,36

ton

Tekanan Air

= 12,751

ton

Tekanan tanah

= 14,851

ton

Up Lift Horizontal

= 0,037

ton

Akibat gempa

= 13,847

ton

--------------- H

= 44,846

ton

+

F .V 0,75.92,323
=
= 1,544 > 1,25
44,846
Syarat Keamanan = H
-Aman

UNTAG SEMARANG

IRIGASI DAN BANGUNAN AIR (TUGAS S1 TEKNIK SIPIL UNTAG SEMARANG, MAT KUL : IRBA2)

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to IRIGASI DAN BANGUNAN AIR (TUGAS S1 TEKNIK SIPIL UNTAG SEMARANG, MAT KUL : IRBA2)

Similar to IRIGASI DAN BANGUNAN AIR (TUGAS S1 TEKNIK SIPIL UNTAG SEMARANG, MAT KUL : IRBA2) (20)

More from afifsalim

More from afifsalim (9)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

IRIGASI DAN BANGUNAN AIR (TUGAS S1 TEKNIK SIPIL UNTAG SEMARANG, MAT KUL : IRBA2)