Word Fix.docx

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

PERENCANAAN BENDUNGAN

1. Gambar Garis Freatik

Diketahui : B = 12 m h1 = 39 m θ = 500 w =2

Penyelesaian : L= 2x

h1 + w +B tan θ

L= 2x

39 + 2 + 12 tan 50°

L= 2x

39 + 2 + 12 1,192

L = 80,806 m Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 1 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

L2 =

L−B w +B+ 2 tan 50°

L2 =

80,806 − 12 2 + 12 + 2 1,192

L2 = 48,08 m L1 = L − L2 L1 = 80,806 − 48,08 L1 = 32,72 m B2 = 0,3 x L1 B2 = 0,3 x 32,72 m B2 = 9,82 m d = L2 + B2 = 48,08 + 9,82 = 57,90 m (Sumber : DR. Suyono Sosrodarsono/Kensaku Takeda, Bendungan Type Urugan, Halaman 156-160) 𝑦0 = √ (h12 + d2 ) − d = √ (392 + 57,902 ) − 57,90 = 69,81 − 57,90 = 11,91 𝑚 𝑦0 2 11,91 𝑥0 = 2 𝑥0 =

𝑥0 = 5,96 𝑚

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 2 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

𝑎 = √ℎ12 + 𝑑 2 − √𝑑 2 − ℎ1 𝐶𝑜𝑡 2 𝛽 𝑎 = √392 + 57,902 − √57,902 − 392 𝑥 0,7 𝑎 = √1521 + 3352,41 − √3352,41 − 1521 𝑥 0,7 𝑎 = 69,81 − 47,76 𝑎 = 22,05 𝑚 𝑎 + ∆𝑎 =

𝑦0 1 − cos 𝜃

𝑎 + ∆𝑎 =

11,91 1 − 0,643

=

11,91 0,36

= 33,34 𝑚 ∆𝑎 = 𝑎 + ∆𝑎 − 𝑎 ∆𝑎 = 33,34 − 22,05 ∆𝑎 = 11,29 𝑚 Untuk memperoleh koordinat parabola bentuk dasar dengan persamaan berikut : 𝑎 = √2𝑦𝑜 𝑥 + 𝑦𝑜2 𝑎 = √2 𝑥 11,91 𝑥 + 11,912 𝑎 = √23,82 𝑥 + 141,85 x(m) -5,96 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 57,90

Nama Stambuk

y(m) 0,00 11,91 19,49 24,86 29,27 33,09 36,51 39,00

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 3 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

Jaringan Trayektori Aliran Filtrasi

Gambar Jaringan Trayektori 45.00

Sumbu Y (m)

40.00 35.00 30.00 25.00

20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 -5.00

5.00

15.00

25.00

35.00

45.00

55.00

65.00

Sumbu X (m)

Cara menggambarkan Jaringan Trayektor Jaringan Trayektor Aliran Filtrasi

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 4 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Kelas 3A - D4

Jurusan : Teknik Sipil 5 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

= 380 m3/det

Q Banjir H1

= 39 m

H2

= 16,89 m

B

= 12 m

θ

= 500

d

= 57,90 m

2. Menentukan Nilai q Filtrasi ( Debit Rembesan) Dengan rumus : Qf = ∑ q . B q = k. i . A (Sumber : DR. Suyono Sosrodarsono/Kensaku Takeda , Bendungan Type Urugan, 1977, Halaman 166)

Dimana : Qf = Kapasitas filtrasi Q = Kapasitas filtrasi per unit panjang tubuh bendungan B = Lebar Profil tubuh bendungan diasumsikan panjang bendungan = 150,00 m K = Koefisien filtrasi 3 x 10-6 cm/ det = 3 x 10-8 cm/det ( material Lempung) (Sumber : DR. Suyono Sosrodarsono/Kensaku Takeda, Bendungan Type Urugan,1997 Halaman 96)

I = Gradien hidrolis y0 = (h2 + d2 ) 0,5 – d A = Luas potongan lintang yang dilalui air filtrasi per unit lebar I = ∆h / L ( digunakan untuk menghitung kapasitas filtrasi per unit panjang)

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 6 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

Perhitungan : K = 0,0000003 Segmen I Diketahui ∆h = 5,97 L = 26,75 ∆h L 5,97 i= 26,75 i = 0,223 i=

q= kxixA q = 0,000003 x 0,223 x 116,72 m3 q = 0,00000078 det Gambar

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 7 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

SEGMENT I

SEGMENT

k

Δh

L

i

A

q

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003 0,00000003

5,97 7,46 6,93 6,28 5,70 0,36 0,66 1,94 3,04 2,84 0,42 0,49 1,86 3,21 3,20 0,31 0,51 1,84 3,27 3,61 0,04 0,74 1,96 3,31 4,08

26,75 20,67 16,36 14,20 14,37 6,26 6,18 5,98 5,53 5,89 6,36 6,37 6,08 5,46 5,67 6,28 6,31 6,04 5,38 5,32 6,36 6,34 6,06 5,40 4,91

0,223178 0,36091 0,423594 0,442254 0,39666 0,057508 0,106796 0,324415 0,549729 0,482173 0,066038 0,076923 0,305921 0,587912 0,564374 0,049363 0,080824 0,304636 0,607807 0,678571 0,006289 0,116719 0,323432 0,612963 0,830957

116,72 230,09 207,78 174,26

0,00000078145 0,00000249122 0,00000264044 0,00000231200 0,00000084483 0,00000002587 0,00000012505 0,00000051602 0,00000098195 0,00000048719 0,00000003520 0,00000007735 0,00000041294 0,00000090793 0,00000060159 0,00000002942 0,00000006718 0,00000032782 0,00000075518 0,00000071226 0,00000000402 0,00000008053 0,00000027056 0,00000058571 0,00000077956

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

71,00 15,00 39,03 53,02 59,54 33,68 17,77 33,52 44,99 51,48 35,53 19,86 27,70 35,87 41,42 34,99 21,29 23,00 27,88 31,85 31,27

Jurusan : Teknik Sipil 8 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

26 27 28 29 30

Kelas 3A - D4

2,16 0,00000003 4,26 0,00000003 6,24 0,00000003 6,94 0,00000003 10,14 0,00000003 JUMLAH ( ∑ )

20,83 19,18 16,43 11,63 8,51

0,103697 0,222106 0,379793 0,596733 1,191539

53,86 41,54 43,19 44,00 29,87

0,00000016756 0,00000027679 0,00000049208 0,00000078773 0,00000106779

1691,00

0,00001965

Qf = ∑ q . B Qf = 0,00001965 x 150 Qf = 0,00294678 m3 /det Qf = 2,94678

3. Menentukan Nilai Daerah Keruntuhan

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 9 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

Dinyatakan dengan Fs = FAKTOR KEAMANAN Fs =

=

Nama Stambuk

τf τd penahan peruntuh

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 10 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

METODE FELLENIUS ∑Pn=1[c . l + (N − Ne . U) tan φ] Fs = ∑Pn=1[ T + Te] ∑Pn=1[c . l + (Wn . cos αn − e. W. sin α − u. b. cos α) tan φ] Fs = ∑Pn=1[ Wn . sin αn + Wn . sin αn . e] Fs = Safety factor N’ = ( Wn cos ᾱn ) C = Angka kohesi tanah yang dapat ditentukan dengan percobaan Dasumsikan = 4 untuk Zona Kedap Air = 0 untuk Zona Lulusan Wn = A x ɣ ( jika satu segmen terdapat hanya satu jenis tanah ɣd atau ɣsat) Wn = ( Adry x ɣdry ) + ( Asat x ɣsat ) ( berat potongan dinyatakan dalam ton ) ( jika satu segmen terdapat lebih satu jenis tanah ɣd dan ɣsat ) A = Luas Segmen ɣ = Berat Jenis an = Yaitu sudut yang dibentuk dari perpotongan dengan perpanjangan garis dari titik pusat R garis lebar slice. U = ɣw x Hw ( tekanan air pori) Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 11 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

ɸ

= Sudut geser material yang digunakan dari percobaan kuat geser tanah. Diasumsikan tan ɸ = 0,50 untuk zona kedap air ɸ = 26,5650 = 0,80 untuk zona Lulusan ɸ = 38,650

E

= intensitas beban seismis beban horisontal Diasumsikan = 0,15

bn T Te Ne

= Lebar segmen = Wn x Sin an =exT =exT

U =

u x bn Cos a

C.L = c x R

∅c 360

x R x 2π

= Jari-jari

Øc = Nilai sudut bidang keruntuhan Diketahui : Diasumsikan ɣd = 0,7 ton/m3

Nama Stambuk

ɣsat

= 1,7 ton/m3

ɣw

=1

c

=4

Øc

= 500

R

= 24,48 m

tan ɸ

= 0,500

bn

= 6,29 m

e

= 0,15

ton/m3

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 12 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Segment 1

Adry 27,16

Kelas 3A - D4

Asat Hwater 0,08 0,61

Ano 13

Penyelesaian : Segment 1 W = ( Adry x ɣdry ) + ( Asat x ɣsat ) W = ( 27,16 x 0,7 ) + ( 0,08 x 1,7 ) = 19,011 + 0,138 = 19,149 ton/m3 U U

= ɣw x Hw = 1 x 0,6 = 0,61 ton/m2

T

= Wn x sin an = 19,149 x sin 13 = 19,149 x 0,225 = 4,308 ton/m3

Te = e x n = 0,15 x 18,658 = 2,799 ton/m3

N

= Wn x cos an = 19,149 x cos 13 = 19,149 x 0,974 = 18,658 ton/m3

Ne = e x T = 0,15 x 4,308 = 0,646 ton/m3

Nama Stambuk

U=

𝑢 𝑥 𝑏𝑛 cos 𝑎

U=

0,61 𝑥 6,29 = 3,938 0,974

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 13 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

C. L = c x

∅c x R x 2π 360

C. L = 4 x

50 x 24,48 x 6,28 360

= 85,408 Fs =

c . L + (N − Ne − U). tan ɸ T + Te

Fs =

85,408 + (18,658 − 0,646 − 3,938). 0,500 4,308 + 2,799

Fs =

92,445 7,106

Fs = 13,009

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 14 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

Tabel Perhitungan Adry

Awater

Hwater

an

bn

(m2) 0,08 7,62 7,62 11,99

(m) 0,61 5,12 5,87 5,25

(˚)

(m)

1 2 3 4

(m2) 27,16 27,98 17,98 9,38

13 17 19 17

5

2,60

5,13

3,43

13

Segment

Segment 1 2 3 4 5

Wn (ton/m) 19,14899 32,53027 25,53 26,94496 10,53491

Σ jumlah

u

sin an

(ton/m) 0,61 5,12 5,87 5,25 3,43

0,2249511 0,2923717 0,3255682 0,2923717 0,2249511

tanɸ

Cos an

e

R

6,29 6,29 6,29 6,29

4 4 4 4

0,5 0,5 0,5 0,5

0,9744 0,9563 0,9455 0,9563

0,15 0,15 0,15 0,15

24,48 24,48 24,48 24,48

6,29

4

0,5

0,9744

0,15

24,48

U= ub/cos

T=Wn.

N=Wn.

Ne =

sin an

cos an

3,937826 33,67629 39,04979 34,53136 22,1422

4,3076 9,5109 8,3127 7,8779 2,3698

18,6582 31,10885 24,14173 25,76759 10,2649

1,3602137

32,379

Segment

Te = e . N

T + Te

Fs

1 2 3 4 5

2,80 4,67 3,62 3,87 1,54

7,11 14,18 11,93 11,74 3,91

13,00887 5,883434 6,479891 6,849587 20,28139

48,87

52,503

Σ

Nama Stambuk

c

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

e.T

(N-UNe)tan

C.L

0,6461 1,4266 1,2469 1,1817 0,3555

7,0371 -1,997 -8,0775 -4,9727 -6,1164

85,408 85,408 85,408 85,408 85,408

-14,127

427,04

Jurusan : Teknik Sipil 15 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

Fs =

∑ C. L + ∑(N − U − Ne) tan ɸ ∑( T + Te )

Fs =

427,04 + −14,127 = 8,449 ( aman ) 48,87

Sf (Faktor aman) Fs < 1,5 = Lereng dalam keadaan tidak Stabil Fs = 1,5 = Lereng dalam keadaan seimbang ( kritis ) Fs > 1,5 = Lereng dalam keadaan seimbang

METODE BISHOP Metode ini menganggap bahwa gaya-gaya yang bekerja pada sisi-sisi mempunyai resultan = 0 pada arah vertikal.

∑Pn=1[c . bn + ( Wn. cos a − Un . bn )tan φ] Fs = ∑Pn=1( Wn . sin an ) ∑Pn=1[c . bn + ( N. u. bn) tan φ] Fs = ∑Pn=1( Wn . sin αn )

Dimana: Fs = Safety factor N’ = (Wn cos an) C

= Angka kohesi tanah yang dapat ditentukan dengan percobaan Diasumsikan

= 4 Zona Kedap Air = 0 Untuk Zona Lulusan

Wn

= A x ɣ ( berat potongan dinyatakan dalam ton/m) ( jika suatu segmen terdapat hanya satu jenis tanah ɣd atau ɣsat )

Nama Stambuk

A

= Luas Segmen

ɣ

= Berat jenis

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 16 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

an = Yaitu sudut yang dibentuk dari perpotongan dengan perpanjangan garis dari titik pusat R garis lebar slice. u

= ɣw x Hw ( tekanan air Pori )

ɸ

= Sudut geser material yang digunakan

Diasumsikan tan ɸ = 0,500 untuk Zona kedap air ɸ = 26,565o = 0,800 untuk zona lulusan

ɸ = 38,65o

Bn = Lebar potongan N’ = (Wn x Cos a) Ԏ

= Wn x sin an (gaya geser)

Diketahui : Diasumsikan

Nama Stambuk

ɣd

= 0,7 ton/m3

ɣsat

= 1,7 ton/m3

ɣw

= 1 ton/m3

c

=4

tan ɸ

= 0,500

bn

= 6,29 m

e

= 0,15

Øc

= 500

R

= 24,48 m

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 17 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Segment 1

Adry 27,16

Kelas 3A - D4

Asat Hwater 0,08 0,61

Ano 13

Penyelesaian : Segment 1 Wn = ( Adry x ɣdry ) + ( Asat x ɣsat ) Wn = ( 27,16 x 0,7 ) + ( 0,08 x 1,7) = 19,011 + 0,138 = 19,149 ton /m U U

= ɣw x Hw = 1 x 0,6 = 0,61 ton/m2

T

= Wn x sin an = 19,149 x sin 13 = 19,149 x 0,225 = 4,308 ton/m3

N’ = Wn x cos an = 19,149 x cos 13 = 19,149 x 0,974 = 18,658

Fs =

c . bn + ( N′. u. bn) tan φ Wn . sin αn

Fs =

25,16 + ( 18,658 − 0,61 x 6,29)x 0,500 19,149 x 0,225

Fs =

32,57 4,31

Fs = 7,561

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 18 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

Tabel Perhitungan

Segment 1 2 3 4 5

Adry

Awater

Hwater

an

bn

(m2) 27,16 27,98 17,98 9,38 2,60

(m2) 0,08 7,62 7,62 11,99 5,13

(m) 0,61 5,12 5,87 5,25 3,43

(˚)

(m)

13 17 19 17 13

6,29 6,29 6,29 6,29 6,29

Segment

cos an

1 2 3 4 5

0,974 0,956 0,946 0,956 0,974

sin an

Wn

T=Wn.

.tanɸ

(ton/m) 19,149 32,53 25,53 26,945 10,535

sin an

0,112 0,146 0,163 0,146 0,112

Σ jumlah

Segment

N - u.bn

1 2 3 4 5

14,8213 -1,0959 -12,7806 -7,2549 -11,3098 Σ Jumlah

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

(N - u.bn ) tanɸ 7,4107 -0,5480 -6,3903 -3,6275 -5,6549

ɸ

c

tan ɸ

sin an

26,565 26,565 26,565 26,565 26,565

4 4 4 4 4

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

0,225 0,2924 0,3256 0,2924 0,225

c.bn

4,307585 9,51093 8,312663 7,877944 2,369839

25,16 25,16 25,16 25,16 25,16

32,37896

125,8

U= Hw.ɣw 0,61 5,12 5,87 5,25 3,43

u.bn 3,84 32,20 36,92 33,02 21,57

N=Wn. cos a 18,658 31,109 24,142 25,768 10,265

Fs 7,5612 2,5878 2,2580 2,7333 8,2306

-8,80996

Jurusan : Teknik Sipil 19 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil

Perencanaan Bangunan Air

Kelas 3A - D4

Fs =

∑(c . Bn) + ∑(N − U. bn). tan ɸ ∑( Wn + Sin an )

Fs =

125,8 + −8,809 32,379

= 3,613 ( aman )

Sf (Faktor aman) Fs < 1,5 = Lereng dalam keadaan tidak Stabil Fs = 1,5 = Lereng dalam keadaan seimbang ( kritis ) Fs > 1,5 = Lereng dalam keadaan seimbang

KESIMPULAN Dari perhitungan diatas, dengan menggunakan metode fellenius dan metode bishop didapatkan hasil faktor keamanan yaitu :

Fs Metode Fellenius = 8,449 (aman) Fs Metode Bishop

= 3,613 (aman)

Dengan persyaratan lereng sebagai berikut : Fs < 1,5 = Lereng dalam keadaan tidak Stabil Fs = 1,5 = Lereng dalam keadaan seimbang ( kritis ) Fs > 1,5 = Lereng dalam keadaan seimbang

Adapun mengenai metode yang digunakan yakni metode metode fellenius dan bishop yang lebih mudah serta lebih efesien digunakan yaitu metode bishop dan dapat disimpulkan bahwa lereng dalam keadaan seimbang.

Nama Stambuk

: Asnidar Irdayanti. S : 412 14 005

Jurusan : Teknik Sipil 20 Program Studi : D4 Jasa Konstruksi Sipil