struktur bangunan air ir . pudiastuti 26-8-2011
Post on 25-Jul-2015
510 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PROGRAM DIPLOMA 3 TEKNIK SIPIL
MODUL AJAR
Ir . PUDIASTUTI
TUJUAN PEMBELAJARAN
* MAHASISWA MENGENAL DASAR DASAR PENGENDALIAN SUNGAI .
* MAHASISWA MENGENAL BANGUNAN BANGUNAN YANG TERLETAK DI SEPANJANG
SUNGAI .
* MAHASISWA MAMPU MENGHITUNG KAPASITAS BANGUNAN PENGENDALIAN
SUNGAI ( SABO DAM / CHECK DAM ) DAN MENGHITUNG KEBUTUHAN DEMENSI
SERTA STABILITASNYA .
POKOK BAHASAN
MENGENAL DASAR DASAR PENGENDALI SUNGAI :
KARAKTERISTIK SUNGAI , METODE PENGENDALIAN SUNGAI , PERHITUNGAN DEBRIS
BERDASARKAN DEBIT.
PERHITUNGAN KAPASITAS PENGENDALIAN SABO / CHECK DAM :
KAPASITAS PENGENDALI DARI RENCANA INDUK , AS DAM , TINGGI MAIN DAM ,
TAMPUNGAN SEDIMEN DAN EROSI .
MENGHITUNG DEMENSI DAN STABILITAS MAIN DAM , APRON DAN SUB DAM
TUGAS : DESAIN CHECK DAM .
2
PUSTAKA :
1. DR. Ir . SUYONO SOSRODARSONO ; DR . MASATERU TOMINAGA ,
“ PERBAIKAN DAN PENGATURAN SUNGAI “
2. Ir . BAMBANG SUJADI , “ SEDIMEN TRANSPORT “
3. DEPARTEMEN PU TAHUN 1983 , “ SABO DESAIN “
4. DEPARTEMEN PU TAHUN 1986 , “ KRITERIA PERENCANAAN “
PRASYARAT :
1. REKAYASA PONDASI DAN KERJA TANAH .
2. HIDROLIKA TERAPAN.
3. HIDROLOGI TERAPAN .
4. IRIGASI .
3
* BANGUNAN PENGELAK SEMENTARA
* PENURAPAN
* KIST DAM
4
BANGUNAN PENGELAK SEMENTARA .A. PEKERJAAN DRAINASE :
SISTEM DRAINASE PADA PEKERJAAN TANAH ADALAH PENGATURAN PENGELUARAN AIR
DARI LOKASI PEKERJAAN YANG TERDIRI DARI :
- AIR SUMBER
- AIR GENANGAN
- AIR TANAH
- AIR HUJAN
PEMBUATAN SISTEM DRAINASE YANG SESUAI DENGAN TUJUAN SEBAGAI BERIKUT :
* MENINGKATKAN EFISIENSI PEKERJAAN , MEMPERPENDEK WAKTU
PELAKSANAAN UNTUK MENCAPAI HASIL YANG OPTIMAL .
KONSTRUKSI YANG DIPAKAI :
* SALURAN TERBUKA
* SALURAN TERTUTUP / GORONG GORONG
PEMBUATAN BANGUNAN SUNGAI UNTUK PADA LOKASI PEKERJAAN , MISAL :
* PONDASI PERKUATAN LERENG .
* PONDASI PINTU PEMBUANG.
* SISTEM DRAINASE UNTUK SUATU DAERAH YANG TERTUTUP OLEH KIST DAM
( BENDUNG ELAK SEMENTARA ) DAN DRAINASE UNTUK MENURUNKAN
AIR TANAH MENJADI LEBIH RENDAH .
* MEMBUAT KOLAM DANGKAL SEDIKIT DIBAWAH PERMUKAAN DASAR GALIAN
SEHINGGA AIR REMBESAN / AIR SUMBER MENGALIR MEMASUKI KOLAM DAN
DIKELUARKAN MELALUI POMPA .
5
B. PENURAPAN SEMENTARA .
FUNGSINYA :
* MEMPERTAHANKAN STABILITAS LERENG DI SEKELILING PONDASI YANG SEDANG
DIGALI ( DENGAN SEKAT PANCANG BAJA ).
* SEKAT MENGATASI ALIRAN AIR REMBESAN YANG MEMASUKI DAERAH ALIRAN
PONDASI .
* LEBIH EKONOMIS PAKAI SEKAT PANCANG KAYU APABILA DIGUNAKAN PADA LOKASI
KEDAP AIR DAN TIDAK DIPERLUKAN PENURUNAN MUKA AIR TANAH YANG TERLALU
TINGGI .
TIPE SEKAT PANCANG
1. TIPE DINDING TEGAK 2. TIPE TIANG PANCANG MIRING DIAGONAL
3. TIPE ANGKER TANAH 4. TYPE BALOK PENOPANG
6
Tanah yang digaliDinding sekat
Balok penopang
Balok ganjal datar
Dinding sekat Dinding sekat
Dinding sekatTanah yang digali
Tanah yang digali
KIST DAM ( BENDUNG ELAK SEMENTARA )
* KIST DAM DARI KARUNG PASIR .
* KIST DAM DAN SEKAT PANCANG LAPIS TUNGGAL
7
penguat
Karung pasir
Tanah kohesif
Sekat pancang
kolom
sedimensedimen
Sekat pancang
Urugan tanah
Hamparan batu lindung
Sekat pancang
Muka tanah galian
Muka tanah exsisting
Batang tarik untuk memperkuat
Sekat pancang baja
* KIST DAM LAPIS GANDA
8
Di isi dengan tanah
BANGUNAN PENGENDALI PASIR / SEDIMEN
- SABO / CHECK DAM
9
BANGUNAN PENGENDALI PASIR / SEDIMEN
1. SABO DAM : DARI BAHASA JEPANG
ADALAH BANGUNAN MELINTANG SUNGAI YANG BERSIFAT / BERFUNGSI UNTUK
MENAHAN , MENAMPUNG , DAN MENGURANGI KECEPATAN TURUNNYA MATERIAL.
2. CHECK DAM : DARI BAHASA DARATAN EROPA
ADALAH BANGUNAN MELINTANG SUNGAI YANG BERFUNGSI SAMA DENGAN
SABO DAM .
3. KONSOLIDASI DAM
ADALAH BANGUNAN MELINTANG SUNGAI YANG BERFUNGSI UNTUK
MENSTABILKAN BANGUNAN YANG ADA DIATASNYA .
BAGIAN DARI SABO DAM / CHECK DAM
* MAIN DAM : FUNGSI UTAMA ADALAH MENAHAN MATERIAL .
* SUB DAM : FUNGSI UTAMA ADALAH MEMBANTU MENGAMANKAN
MAIN DAM TERHADAP GERUSA YANG TERJADI KARENA LONCATAN AIR.
* APRON : BERFUNGSI UNTUK MENAHAN GERUSAN SERTA MENCEGAH IKUT
MENGALIRNYA BUTIRAN BUTIRAN TANAH HALUS AKIBAT ADANYA
ALIRAN TURBULEN DI HILIR MAIN DAM .
10
11
GUNUNG
HULU
TENGAH
HILIR
Daerah produksi Daerah pengendapanDaerah transportasi
LOKASI SABO DAM DAN CHECK DAM
Tempat pengendapan
Kantong pasir / kerikil
SINGLE DAM
12
CONTINUES DAM
STEP DAM
KONSOLIDASI DAM
LETAK BANGUNAN TERHADAP ALIRAN SUNGAI
13
BILA ARAH ALIRAN MELENGKUNG , MAKA L ETAK BANGUNAN T EGAK LURUS ARAH ALIRAN .
KETERANGAN : 1 . MAIN DAM 6. DRAIN HOLE
2. PELIMPAH 7. DASAR MAIN DAM
3. SAYAP 8. APRON
4. KEMIRINGAN HILIR 9. SUB DAM
5. KEMIRINGAN HULU
14
4
GAMBAR PENAMPANG SABO DAM / CHECK DAM
1
6
3 2
8
9
7
15
Perencanaan Check Dam
Perencanaan Main Dam
a) Penentuan lebar dasar peluap Main Dam
Untuk menentukan lebar dasar peluap pada suatu perencanaan sabo dam dapat digunakan rumus dari Tomoaki Yokota, yaitu :
Q= 215
C √2 g (3 B1+2B2)h3
32
Dimana :
Q = debit debris ( m³/ dt );
C = koefisien ( 0,60 – 0,66 );
g = percepatan gravitasi ( 9,8 m/dt );
B1 = lebar peluap bawah (m);
B2 = lebar muka air di atas peluap (m)
h3 = tinggi air di atas peluap (m).
Dari rumus di atas, maka penurunan debit yang akan mengalir di atas peluap berbentuk trapesium dengan kemiringan 1:1 dengan angka hara C = 0.6, adalah sebagai berikut :
Q = (1,77B1+1,42 h3) .h3 3/2
Dimana :
Q = debit debris 450 (m³/ dt);
B1 = lebar peluap bawah (m);
h3 = tinggi air di atas peluap (m).
Kemudian untuk menentukan B1 dan h3 maka dapat dilakukan dengan cara coba-coba (trial and error)
B2 = B1 + 2h
b) Penentuan tinggi air di atas peluap Main Dam
15
Dengan menggunakan rumus di atas yaitu rumus untuk mencari lebar dasar peluap, maka dapat pula kita tentukan tinggi air yang berada di atas peluap (h3)
c ) Penentuan tinggi jagaan (free Board)
Untuk penentuan tinggi jagaan (free board) dapat ditentukan berdasarkan debit banjir rencana yang melimpas, seperti yang telah diuraikan pada tabel berikut ini:
Penentuan Tinggi Freeboard
Debit Rencana (Q)
Free Board (w)
(m)(m³/dt)
Q < 200 0,6
200 < Q < 500 0,8
500 < Q < 2000 1
2000 < Q < 5000 1,2
d ) Penentuan tinggi efektif Main Dam
Untuk tinggi efektif Main Dam didasarkan pada bentuk penampang sungai. Yaitu dari elevasi tertinggi tebing sungai dengan dikurangi tinggi jagaan dan tinggi air di atas mercu peluap
e ) Volume Tampungan
16
Volume tampungan dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :
V = ½ .B . H . L
Dimana :
V = volume tampungan (m³)
B = lebar rata rata sungai ( m )
H = tinggi efektif Main Dam ( m )
L = panjang tampungan ( m )
f ) Kecepatan air di atas peluap
Kecepatan air diatas peluap dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
q0=QDebris
brata−rata
h3=q0
v0
v0=q0
h3
Dimana :
h3 = tinggi air di atas mercu peluap Main Dam ( m )
q0 = debit per meter lebar pada titik jatuhnya terjunan (m³/dt/m’)
v0 = kecepatan terjunan air pada titik jatuhnya terjunan (m/dt)
Qdebris = debit debris ( m³/ dt);
brata-rata = lebar rata-rata peluap, yaitu ½. (B1 + B2 ) m
17
g ) Penentuan tebal mercu peluap Main Dam
Untuk menentukan tebal mercu peluap Main Dam dapat dihitung dengan rumus Thiery & Wang sebagai berikut :
b min =
h3 . γ w
fo . γ pas
Dimana :
b min = tebal mercu peluap Main Dam (m)
γw = berat volume air (1,2 t/m³)
γpas = berat volume pasangan (2,4 t/m³)
fo = koefisien geser air dan material (1)
h3 = tinggi air diatas peluap ( m)
(Sumber: Tomoaki Yokota, Guide line for sabo plan n design of sabo dam, hal 11)
Adapun tebal mercu yang disarankan adalah:
Tebal mercu peluap yang ditinjau dari keadaan material dan keadaan air.
Tebal mercu
b = 1,5m - 2,5m b = 3m - 4m
Material Pasir dan kerikil / Batuan besar
kerikil dan batuan
Hidrologis
Kandungan sedimen
Debris flow kecil
sedikit, sampai Sampai debris
sedimen yang Flow besar
Banyak
(sumber : perencanaan bangunan pengendali sedimEn, VSTC, Yogyakarta, 1983)
18
h ) Penentuan kedalaman pondasi Main Dam
Untuk menentukan kedalaman pondasi Main Dam, maka untuk perhitungannya dapat menggunakan persamaan sebagai berikut :
δ = ( 1
4≈1
3 ) .( H '+h3 )
Dimana :δ = Kedalaman pondasi main dam (m);H’ = Tinggi efektif main dam (m);h3 = Tinggi air diatas mercu peluap ( m);H = Tinggi main dam (m).
Untuk harga δ dihitung masing-masing untuk n=1
3 sampai dengan n=1
4
δ1 = 13 (H’+ h3) δ2 =
14 (H’ + h3)
δ =
δ1+δ2
2
Sehingga tinggi main dam dapat dihitung sebagai berikut :
H = δ + H’
Dimana :H = Tinggi main dam (m).δ = Kedalaman pondasi main dam (m);H’ = Tinggi efektif main dam ( m);
19
I ) Penentuan kemiringan tubuh Main Dam
Untuk perencanaan kemiringan tubuh Main Dam, dipakai perumusan dari Tomoaki Yokota.
Kemiringan tubuh Main Dam bagian hilir (n)
n = Vk . √ 2g . H
Vk = √ β . f . dm( γ pas−γ w )cosα
γ w
Dimana :n = Kemiringan Main Dam bagian hilir;Vk = kecepatan kritis teoritis (m/dt);H = Tinggi Main Dam ( m);g = Percepatan gravitasi (9,8 m/dt).
β =
2gk
=2 .9,8 m /dt1 ,457 = 13,45 m/dt
k = koefisien tekanan positif dan negatif, dimana berdasarkan kondisi di Indonesia nilai k = 1,457;
f = Koefisien Hauska (0.3);dm = Diameter batu yang dianggap merusak bangunan (0,5 m);γpas = berat jenis material (2,4 t/m³);
γw = berat jenis air + sedimen (1,2 t/m³);
α = sudut yang dibentuk antar garis horizontal dengan garis kemiringan dasar sungai yang baru ( α = arc tg I0 )
20
Kemiringan tubuh Main Dam bagian hulu (m)
(1+α ) m2+ [2 ( n+ β )+n (4 α +γ )+2αβ ] m−(1+3α )+αβ (4 n+β )+γ (3 nβ+β2+n2)=0
dimana :
α=h3
H
h3 = tinggi air pada mercu peluap ( m);
H = tinggi Main Dam ( m);
γ=γ pas
γ w+ s
γpas = berat volume pasangan (2,2 t/m³);
γw+s = berat volume air + sediment (1,2 t/m³);
β=bmin
H
bmin = tebal mercu peluap Main Dam ( m);
H = tinggi Main Dam ( m);
n = kemiringan tubuh Main Dam bagian hilir
m = kemiringan tubuh Main Dam bagian hulu.
Perhitungan :
α=h3
H
γ=γ pas
γ w+ s
=2,21,2
=1,8
β=bmin
H
21
j ) Penentuan lubang drainase (drain hole)
Dalam perencanaan Check Dam , direncanakan drain hole berbentuk segi empat .
Ilustrasi penempatan Drain hole
Perencanaan Apron
Penentuan tebal Apron
Tebal Apron diperhitungkan dengan mempertimbangkan material yang ada dalam aliran air dan gaya yang ditimbulkan oleh jatuhnya debris pada lantai di hilir Main Dam.
Untuk menentukan tebal apron dapat digunakan rumus :
t=C (0,6 H1+3h3−1 )
H1=H−t
dimana :t = tebal lantai olakan (m);C = angka koefisien (0,1 - 0,2) H = tinggi main dam ( m);H1 = tinggi mercu main dam dari muka lantai permukaan batuan (m)h3 = tinggi air diatas mercu main dam ( m)
(Sumber:Tomoaki Yokota, Guide line for sabo plan n design of sabo dam, hal 47)
22
Dimana syarat lantai olakan pada saat muka air normal ialah :
t >
Uxγ pas
Ux = (Hx -
Σ LxΣL .ΔH) γ w
Dimana syarat lantai olakan pada saat muka air banjir ialah
t >
Ux−(h1 . γ w )γ pas
Ux = (Hx -
Σ LxΣL .ΔH) γ w
Maka :
t >
Ux−(h1 . γ w )γ pas
Panjang Apron
Persamaan yang dapat digunakan untuk merencanakan panjang Apron adalah sebagai berikut :
L=Lw+ X+bsub
23
Panjang terjunan air (Lw)
Untuk menghitung panjang terjunan air menggunakan rumus :
Lw=V 0 [ 2( H1+12
h3 )
g ]12
Dimana :
Lw = panjang terjunan (m);V0 = kecepatan air diatas pelimpah main dam ( m/dt);q0 = debit per meter lebar peluap ( m³/dt/m’);h3 = tinggi air diatas mercu main dam (m);H1 = tinggi mercu main dam dari muka lantai apron atau permukaan
batuan (m);g = percepatan gravitasi (m/dt2);
Panjang loncatan air (X)
Untuk mencari panjang loncatan air menggunakan rumus :
X=β . h j
Perhitungan :
V 1=√2g( H1+h3+ K0−h1−K1 )
24
Perencanaan Sub Dam
Untuk mencegah bahaya gerusan serta mencegah ikut mengalirnya butiran–butiran tanah halus, maka perlu dibangun kolam olakan (apron) dan Sub Dam. Prencanaan Sub Dam dan Apron meliputi :
1. Perencanaan lebar dasar mercu peluap Sub Dam
Aliran yang melalui overflow / peluap Main Dam secara langsung jatuh bebas kea rah hilir Main Dam, dimana disitu terdapat Apron dan Sub Dam yang berfungsi untuk menstabilkan aliran. Aliran yang telah distabilkan tersebut akan melalui peluap Sub Dam. Pada pekerjaan Check Dam ini lebar peluap Sub Dam diambil sama dengan lebar Apron .
2 Perencanaan tebal mercu peluap Sub Dam
Seperti halnya pada Main Dam, perencanaan tebal mercu peluap pada Sub Dam, direncanakan sama dengan tebal mercu peluap Main Dam.
3 Perencanaan kemiringan tubuh Sub Dam
Kemiringan tubuh bagian hilirKemiringan tubuh bagian hilir Sub Dam direncanakan sama dengan
kemiringan hilir tubuh Main Dam .
Kemiringan tubuh bagian huluKemiringan tubuh bagian hilir Sub Dam direncanakan sama dengan
kemiringan hulu tubuh Main Dam .
4 Perencanaan letak dan tinggi Sub Dam
25
Perencanaan letak Sub Dam
Berdasarkan panjang Apron yang diperoleh, maka Sub Dam terletak di hilir Main Dam m.
Analisa gerusan local (Scouring) terhadap Sub Dam.
Kedalaman pondasi Sub Dam akan menentukan keamanan dari pengaruh adanya Scouring yang akan terjadi, juga memberikan kestabilan terhadap kedudukan Main Dam. Untuk menentukan kedalaman pondasi dihitung berdasarkan perumusan Scouring yang akan terjadi.
Rumus Dr. Fushitani :
T=0 ,663D
m0,2
( q .V 2−0 .00224 . Dm
1,63)0 , 42
Dimana : T = kedalaman Scouring (m);Dm = diameter rata – rata material (30mm);V2 = kecepatan aliran di atas pelimpah Sub Dam (m/dt.)
Berdasarkan rumus diatas , maka besar Scouring ditetapkan sedalam T muntuk memberi keamanan bagi kedudukan Sub Dam terhadap bahayascouring yang akan terjadi .
Penentuan Tinggi Sub Dam
Tinggi Sub Dam (H2) diperoleh melalui persamaan
H =H rSub { size 8{2} } +t+T} {¿H2=
13≈ 1
4.Hmain dam
Dimana :H″ = tinggi total sub dam (m);t = tebal lantai olakan / apron (2m);T = kedalaman penetrasi (m);H2 = tinggi efektif Sub Dam.
Penentuan tinggi air pada hilir Sub Dam
26
Pehitungan untuk menentukan tinggi muka air pada bagian hilir Sub Dam memperhatikan kemiringan dasar sungai dan debit yang melimpas dari mercu peluap Sub Dam serta semua faktor-faktor yang mempengaruhi ada tidaknya loncatan setelah limpasan dari mercu sub Dam. Tentunya perhitungan tersebut didasarkan pada asumsi bahwa keadaan air banjir dan Check Dam kosong material.
Kontrol Stabilitas Check Dam
Tinjauan Stabilitas
Mengingat selama dan sesudah Check Dam dibangun akan selalu menahan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksinya, maka perlu untuk memperhitungkan faktor kestabilan melalui perhitungan stabilitas. Agar perhitungan stabilitas mudah dipahami, maka dapat dibuat anggapan sebagai berikut :
a) Gaya-gaya yang bekerja ditinjau per satuan meter.b) Titik guling ditempatkan pada tempat dimana akan terjadi pengulingan di
tempat tersebut, seperti yang ditunjukkan pada gambar, yaitu titik B dan E.c) Dalam perhitungan ini ditinjau pada keadaan yang memungkinkan terjadinya
keadaan kritis. Untuk itu pada Main Dam ditinjau dalam 4 keadaan, yaitu : Kondisi air penuh rata ambang. Kondisi air banjir. Check Dam terisi air dan material penuh rata ambang. Check Dam penuh material rata ambang dan air banjir.
Gaya-gaya yang Bekerja
27
Gaya Berat / Berat sendiri
Diagram Gaya Berat Sendiri pada Main Dam
Gaya Akibat Tekanan Hidrostatis
a. Pada keadaan air rata ambang
Diagram Gaya Akibat Tekanan Hidrostatis pada Main Dam Saat Muka Air Normal .
28
b. Pada keadaan air banjir
Diagram Gaya Akibat Tekanan Hidrostatis Pada Main Dam Pada Saat Muka Air Banjir.
Gaya Akibat Tekanan Sedimen dan Tekanan Tanah
Diagram Gaya Akibat Tekanan Sedimen dan Tekanan Tanah pada Main Dam Saat Muka Air Normal dan Banjir.
29
Gaya Tekanan Keatas
Diagram Gaya Akibat Uplift pada Main Dam.
Syarat Kestabilan
Tahan terhadap gaya guling
Tahan terhadap gaya geser
Tahan terhadap gaya turun
Tahan terhadap gaya retak
Perhitungan Stabilitas Check Dam
30
γsed = 1,9 ton/m3 γtnh = 1,712 ton/m3
γpas = 2,2 ton/m3
γw = 1,2 ton/m3
(Sumber: Data Perencanaan Proyek )
Untuk Ka pada air = 1Dimana Φair = 45°
Φsed = 35° ≈ Ka = tg2 (45 -
φ2 )
= tg2 (45 -
352 )
= 0,271
Φtnh = 30° ≈ Ka = tg2 (45 -
φ2 )
= tg2 (45 -
302 )
= 0,333
Dengan Φtnh = 30° Maka didapatkan:Nc = 35Nq = 22Nγ = 20 (Sumber:Ir. Sunggono kh, Mekanika Tanah, hal 214)
Sehingga :
Qult = 1,3.C.Nc + q.Nq + 0,4.γt.B.Nγ
q = γ.(Df – D) + γ’.D
q = 1,712t/m2 . (3m–2m) + 0,725t/m2 . 2m
q = 3,162 t/m2
Dimana :
C = kohesi (0,1);
Df = kedalaman pondasi (2,5 m);
D = kedalaman muka air tanah sampai dengan dasar pondasi ( 2,5m – 1m = 1,5m);
γ’ = γsat – γw = 1,725t/m2 – 1t/m2 = 0,725 t/m2.
31
Maka :
Qult = 1,3.0,1.35+3,162.22+0,4.0,712ton/m2. 10,15m.20
Qult = 131,93 ton/m3
Qijin=QultSF
Dimana :
FK = Safety Factor (Faktor Feamanan) 1,5 s/d 2
Qijin=131 , 93 ton/m3
2=65 , 96 ton /m3
Perhitungan stabilitas Main Dam pada keadaan muka air normal.
Tekanan Uplift
Ux = (Hx -
Σ LxΣL . ΔH) γw ;
Dimana :Ux = tekanan Up lift pada titik yang ditinjau (ton); Hx = jarak antara muka air up stream dan titik yang ditinjau (m); Lx=panjang garis Creep Line sampai titik yang ditinjau (m); L = panjang garis Creep Line (m); H = beda tinggi elevasi garis energi pada muka air up stream pada Main Dam
dan muka air down stream pada Sub Dam (m);γw = berat volume air (1 t/m3).
32
a) Kestabilan terhadap Guling
Syarat :
ΣM tahan
ΣM guling ≥ 1,5 s/d 2
b) Kestabilan terhadap Geser
Syarat :
ΣVΣH . f ≥ 1,3
f = angka keamanan (2 s/d 3)
33
c) Kestabilan Terhadap Turun Syarat :
σ t ' =
ΣVB . 1m '
±ΣH . y−ΣV (1
2. B−x )
16
B2 .1 m' ≤
σ t
Dari rumus ini didapat бt1 ≤ σ t
бt2 > σ t
Diagram Gaya Tegangan Tanah 1 dan Tegangan Tanah 2.
Bangunan stabil tidak mengalami penurunan
d) Kestabilan Terhadap Retak Secara grafis :
Syarat : arah resultan semua gaya horisontal dan gaya vertikal harus masuk bidang KERN
Letak bidang Kern dapat dicari dengan penurunan rumus dari tegangan tanah, yaitu :
σ= VB . 1m'
± V .e1
6. B2 .1m'
0= VB .1m'
± V . e1
6. B2 . 1m'
± V .e1
6. B2 .1m'
= VB .1m'
± e1
6. B
=11
e =±16
. B
34
Bidang KERN Tampak Samping.
Diagram Gaya Arah Resultan Pada Bidang KERN Tampak Samping.
Letak Bidang KERN dan Resultan Ditinjau Dari Atas Bangunan dan Detail Bidang KERN.
R = √ ΣV 2+ΣH 2
tg α =
ΣHΣV
35
Secara analisis :
tg α =
ΣHΣV
tg α =
a−xy
a−xy =
ΣHΣV
ΣV(α - x ) = ΣH. y
ΣV. α – ΣV.x = ΣH. y
α =
ΣH . y+ΣV . xΣV =
syarat :
13 B < α <
23 B , dimana B = lebar pondasi MAIN DAM
Bangunan stabil, tidak mengalami keretakan.
Perhitungan stabilitas Main Dam pada keadaan muka air banjir.
Tekanan Uplift
Ux = (Hx -
Σ LxΣL . ΔH) γw ;
dimana :Ux = tekanan Up lift pada titik yang ditinjau (ton); Hx = jarak antara muka air up stream dan titik yang ditinjau (m); Lx = panjang garis Creep Line sampai titik yang ditinjau (m); L = panjang garis Creep Line (m); H = beda tinggi elevasi garis energi pada muka air up stream pada Main Dam dan
muka air down stream pada Sub Dam (m);γw = berat volume air (1t/m3).
36
a) Kestabilan terhadap Guling
Syarat :
ΣM tahan
ΣM guling ≥ 1,5 s/d 2
Bangunan stabil tidak mengguling dan ekonomis.
b) Kestabilan terhadap Geser
Syarat :
ΣVΣH . f ≥ 1,3
f = angka keamanan (2 s/d 3)
Bangunan stabil tidak menggeser
37
c) Kestabilan Terhadap Turun Syarat :
σ t ' =
ΣVB . 1m '
±ΣH . y−ΣV (1
2. B−x )
16
B2 .1 m' ≤
σ t
Dari rumus ini didapat бt1 ≤ σ t
бt2 > σ t
Bangunan stabil, tidak mengalami penurunan.
d) Kestabilan Terhadap Retak Secara grafis :
Diagram Gaya Arah Resultan Pada Bidang KERN Tampak Samping.
38
Letak Bidang KERN dan Resultan Ditinjau Dari Atas Bangunan dan Detail Bidang KERN.
R = √ ΣV 2+ΣH 2
tg α =
ΣHΣV
Secara analisis :
tg α =
ΣHΣV
tg α =
a−xy
a−xy =
ΣHΣV
ΣV(α - x ) = ΣH. y
ΣV. α – ΣV.x = ΣH. y
α =
ΣH . y+ΣV . xΣV
syarat :13 B < α <
23 B , dimana B = lebar pondasi MAIN DAM
Bangunan stabil, tidak mengalami keretakan.
39
Perhitungan stabilitas Sub Dam pada keadaan muka air normal.
a) Kestabilan terhadap Guling
Syarat :
ΣM tahan
ΣM guling ≥ 1,5 s/d 2
Bangunan stabil tidak mengguling
b) Kestabilan terhadap Geser
Syarat :
ΣVΣH . f ≥ 1,3
Dimana f = angka keamanan (2 s/d 3)
Bangunan stabil tidak menggeser
40
c) Kestabilan Terhadap Turun Syarat :
σ t ' =
ΣVB . 1m '
±ΣH . y−ΣV (1
2. B−x )
16
B2 .1 m' ≤
σ t
Dari rumus ini didapat бt1 ≤ σ t
бt2 > σ t
Bangunan stabil, tidak mengalami penurunan.
d) Kestabilan Terhadap Retak Secara grafis :
Diagram Gaya Arah Resultan Pada Bidang KERN Tampak Samping.
41
Gambar 4.14
Letak Bidang KERN dan Resultan Ditinjau Dari Atas Bangunan dan Detail Bidang KERN.
R = √ ΣV 2+ΣH 2
tg α =
ΣHΣV
Secara analisis :
tg α =
ΣHΣV
tg α =
a−xy
a−xy =
ΣHΣV
ΣV(α - x ) = ΣH. y
ΣV. α – ΣV.x = ΣH. y
α =
ΣH . y+ΣV . xΣV
syarat :13 B < α <
23 B , dimana B = lebar pondasi SUB DAM
Bangunan stabil, tidak mengalami keretakan.
42
Perhitungan stabilitas Sub Dam pada keadaan muka air banjir.
a) Kestabilan terhadap Guling
Syarat :
ΣM tahan
ΣM guling ≥ 1,5 s/d 2
Bangunan stabil, tidak mengguling
b) Kestabilan terhadap Geser
Syarat :
ΣVΣH . f ≥ 1,3
Dimana f = angka keamanan (2 s/d 3)
43
Bangunan stabil, tidak menggeser
c) Kestabilan Terhadap Turun Syarat :
σ t ' =
ΣVB . 1m '
±ΣH . y−ΣV (1
2. B−x )
16
B2 .1 m' ≤
σ t
Dari rumus ini didapat бt1 ≤ σ t
бt2 > σ t
Bangunan stabil, tidak mengalami penurunan.
d) Kestabilan Terhadap Retak Secara grafis :
Diagram Gaya Arah Resultan Pada Bidang KERN Tampak Samping.
44
Letak Bidang KERN dan Resultan Ditinjau Dari Atas Bangunan dan Detail Bidang KERN.
R = √ ΣV 2+ΣH 2
tg α =
ΣHΣV
Secara analisis :
tg α =
ΣHΣV
tg α =
a−xy
a−xy =
ΣHΣV
ΣV(α - x ) = ΣH. y
ΣV. α – ΣV.x = ΣH. y
α =
ΣH . y+ΣV . xΣV
syarat :
13 B < α <
23 B , dimana B = lebar pondasi SUB DAM
Bangunan stabil, tidak mengalami keretakan.
45
46
47
top related