intake pembilas

Bangunan Pembilas

Pintu pembilas pada Bendung Pleret ini menggunakan pembilas bawah

(underslice), untukmencegah masuknya angkutan sedimen dasar fraksi pasir yang

lebih kasar kedalam pengambilan,dimana :

“Mulut” pembilasbawah ditempatkan di hulu tempat pengambilan yang

membagi aliran menjadi 2 lapisanyaitu :

Lapisanatas mengalir ke pengambilan

Lapisan bawah mengalir melalui pembilas bawah lewat bendung

Untuk membilas kandungan sedimen agar pintu tidak tersumbat, pintu tersebut

akan dibuka setiap hari selama ± 60 menit.

1. Dimensi bangunan pembilas

Lebar pintu = 3 m

Jumlah pintu pembilas = 2 buah (dengan lebar masing - masing 1.5 m)

Lebar pilar (beton) = 1 m

Tinggi lubang = 0.8 m

Elevasi pelat unde rslice = +38.8 m

Tebal pelat under slice = 0,2 m

2. Kecepatan Aliran

Vc = 1.5 × C × √d

Dimana :

C = (3,2 – 5,5) diambil 3.5

d = 0,1 m

Vc = 1,5 × 3,5 × √0,1

= 1,66 m/det

q minimum (Debit Minimum):

= Vc3

g

= 1, 663

9.81

= 0,466 m3/det

3. Operasional Pintu

Pintu Dibuka Sesuai Tinggi Plat Undersluice Hal ini bertujun unuk menghindari adanya kemacetan pintu dan sedimen yang berdiameter kecil bisa keluar secara rutin.

h = Elevasi Mercu – Elevasi dasar lantai – (0,5 x tinggi bukaan) = 40 – 38 – (0,5 x 0,8) = 1,6 m

V = µ × √2× g× h

µ = 0,62

V = 0,62 × √2× 9,81 ×1,6

= 3,474 m/det > 1,66 m/det ( OK! )

Q = V × A

= 3,474 m/det × (0,8 m × 1,5 m)

= 4,169 m3/det

Kontrol kebutuhan debit untuk pembilasan:

q = Q / Lebarpintupembilas

= 4,169 / 1,5

= 2,779 m3/det > 0,466 m3/det (OK!)

Pintu Dibuka Penuh

H = Elevasi Mercu – Elevasi dasar lantai + 0,2= 40 – 38 + 0,2= 2,2 m

V = µ × √2× g× z

µ = 0.62

z = 1/3 H = 1/3 × 2,2 = 0,73 m

h = 2/3 H = 2/3 × 2.2 = 1,49 m

V = 0.62 × √2× 9.81 ×0,73

= 2.34 m/det > 1,66 m/det

Q = V × A

= 2.34 × (1,5 × 2,2 )

= 7,72 m3/det

Kontrol kebutuhan debit untuk pembilasan:

q = Q/Lebar pintu pembilas

= 7,72 /1,5

= 5,14 m3/det> 0,466 m3/det (OK!)

4. Perhitungan ukuran pintu kayu dan stang pintu untuk bangunan pembilas

A. Ukuran tebal pintu

Lebar pintu = 1,5 m

Tinggi pintu = 2,2 m

Tinggi satu balok = 0,2 m

MAB = +42,124 m

Gaya tekanan air dihitung dengan rumus:

P1 = w × h

Gaya tekanan lumpur dihitung dengan rumus:

P1 = ½ × s × h2 × (1−sinθ /1+sinθ )

Dimana:

w = berat jenis air = 1 ton/m3

s = berat jenis lumpur = 1,62 ton /m3

h = tinggi lumpur = 0,8 m (asumsi endapan setinggi pelat underslice)

= sudut geser dalam lumpur = 25

H1 = (MAB – elev. Dasar sungai) – tinggi 1 balok

= (42.124 – 38) – 0.2

= 3,92 m

H2 = MAB – elev. Dasar sungai

= 42.124 – 38

= 4,124 m

Tekanan air dan lumpur:

Di bagian b

P1 = (w × H1) + ½ × s × h2 × (1−sinθ /1+sinθ )

= (1 × 3,92) + ½ × 1.62 × (0,8)2 × (1−sin25 /1+sin25 )

= 2,655 t/m

Di bagian a

P2 = (w × H2) + ½ × s × h2 × (1−sinθ /1+sinθ )

= (1 × 4,124) + ½ + 1.62 × (0,8)2 × (1−sin25 /1+sin25 )

= 2,790 t/m

Jadi, tekanan yang terjadi adalah:

q = ( P1+P2

2 ) × t

=( 2,655+2,7902 ) × 0.2

= 0,544 ton/m

Momen maksimum pada pintu:

M max = 18 × q × l2

=18 × 0,544 × 1,52

= 0.15313 ton.m

= 15,313 kg.cm

Digunakan Kayu Kelas II Mutu A

Digunakankayujatilt (teganganijinlentur) = 130 kg/cm2

Untukkonstruksi yang terendam air lt = (2/3) × 130 = 86,67 kg/cm2

W perlu = Mσd = 25700

86,7 = 296,424 cm3

W (momenlawan) = 16 × t × b2

b = √ 6 Wt

= √ 6× 296,42420

= 9,43 cm

ukuranpintu yang direncanakan:

b = 10 cm = 0.10 m

t = 20 cm = 0.20 m

kontroltegangan

= Mw =

2570016

×20 ×102

= 77,1< 86,67 kg/cm2 … (OK!)

B. Ukuran Stang Pintu

Lebar pintu = 1,5 m

Tinggi angkat = 2 m

Koefisien geser = 0.4

Tekanan:

Tekanan air pada P1 = 2,655 × 1000 = 2655 kg/m2

Tekanan air pada P3 = 2,790 × 1000 = 2790 kg/m2

Tekanan air = P 1+P 3

2 = 2655+2790

2

= 2722,5 kg/m2

Jumlah tekanan pada pintu:

= 1,5 × 2 × 2722,5

= 8,167 ton

Kekuatan tarik = (jumlah tekanan pada pintu × koefisien geser) + berat

sendiri pintu

Berat sendiri kayu = lebar pintu x Lebar balok x (tinggi angkat + tinggi

balok) x BJ kayu

= 1,5 × 0,1 × ( 2 + 0,2 ) × 900

= 0,297 ton

8.75

+40

2

+38.8

+42.124

2.124

+38

Berat sendiri besi = 0.7 ton

Kekuatan tarik = 8,167 × 0.4 + (0,297 + 0.7)

= 4,263 ton

Untuk 1 stang = 4,2 63

2

= 2,1315 ton

Kekuatan tekan = jumlah tekanan pada pintu × koefisien geser – berat

sendiri pintu

= 8,167 × 0.4 - (0,297 + 0.7)

= 2,2698 ton

Untuk 1 stang =2, 2698

2

= 1,13 ton

Perhitungan pada tarik:

P = ¼ × × d2 × 6 kg/mm2

2,1315 = ¼ × 3.14 × d2 × 6

d2 = 2 131 , 5

( 14

×3.14 ×6)= 452,54

d = √455,84

= 21,27 ~ 22 mm

Perhitungan pada tekan:

Angka keamanan 5 × P

5 × P =π 2× E × IL2 I (momeninersia) =

164d4

5 × 1130 =3,142 × E ×d 4

64 L2 E (modulus elastisitasbesi) = 2 × 106

5 × 1130 =3,142 × (2×106 ) × d4

64 ×1002 L = 500 cm

d4 = 5× 1130× 64 ×1002

3,142 × (2×106 )

= 14394,9

d = 4√14394,9

= 10,95 ~ 12 cm

Jadi, ukuranstangpintu yang digunakan adalah stang pintu dengan

diameter (d) = 12 cm.

5. Perhitungan Plat Pelayanan

Digunakan : fc’ = 20 MPa

fy = 240MPa

Ly = 1,5 + ( 2 x 0,25) = 2 m

Lx = 1,5 m

LyLx = 2

1,5 = 1,33< 2,5 → Plat 2 arah

Penentuan Dimensi

H=1/20L = 1/20 (200)

H= 10 cm

Pembebanan

Beban Mati (Pelat Lantai)

qDL=(tebal pelat x BJ beton)

¿ (0,1 ×2,4 )

¿0,24 t /m2

Beban Hidup(berdasarkan SNI )

PLL= Pb1 × a1

¿ 0,5 ton1m ×1 m

¿0,5 t /m2

Perhitungan Momen Ultimate

Akibat qdl

Mlx=0,001 ×0,24× 1,3× 22× 43=0,053ton m

Mtx=−12

×0,053=−0,027 tonm

Mly=0,001 ×0,24 × 1,3× 22× 32=0,04 ton m

Mty=−0,001 ×0,24 × 1,3 ×22× 91=−0,113 tonm

Akibat PLL

Myvs=Mty=−0,122× 0,5× 1,8 ×1× 1=−0,11ton m

Mys=Mly=0,065 × 0,5× 1,8 ×1× 1=0,059 tonm

Mxs=Mlx=0,034 × 0,5×1,8 ×1×1=0,031ton m

T ULA N GAN TUMPUAN ARAH Y

M ty=Mty¿+ MtyDL

¿−0,11 tm+(−0,113) tm

¿−0,223 tm=2,23 KNm

Selimut beton = 2,5 cm

Digunakan D 8

d = H – 2,5 – (0,5 x 0,8 cm)

= 10 cm – 2,5 – (0,5 x 0,8 cm)

= 7,1 cm

MUb . d2=

2,231 ×0,0712 =443 KN

m2

ρmin=1,4fy

=0,00583

ρmax=ρb× 0,75=0,0323× 0,75=0,0242 ρ=0,0023 Jika ρ<ρ min , maka ρ yang dipakai adalah ρ min

As=ρ. b . d¿0,00583 ×100 ×7,1

¿4,14 cm2

Menggunakantulangan D8→ Astul

=0,503 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

=8,23

jarak tulangan

a= 100n tul

= 1008,23

=12,15 cm→ 120 mm

a max = 2d = 2 x 7,1 = 14,2 cm = 142 mm

a min = 2,5 cm = 25 mm

UntuktumpuanarahymenggunakantulanganǾ8 – 120

TU LA N GANLAPANGAN ARAH Y

M ly=Mly¿+ MlyDL

¿0,059+0,04

¿0,099 tm

¿0,99 KNm

Digunakan D8 d = 7,1 cm

MUb . d2=

0,99 KNm1 × 0,0712 =197 KN /m2

.

ρmin=1,4fy

=0,00583

ρmax=ρb× 0,75=0,0323× 0,75=0,0242 ρ=0,001 Jika ρ<ρ min , maka ρ yang dipakai adalah ρ min

As=ρ. b . d¿0,00583 ×100 ×7,1

¿4,14 cm2

Menggunakantulangan D8→ As /t ul=0,503 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

= 4,140,503

=8,23

jarak tulangan

a= 100n tul

= 1008,23

=12,15 cm→ 120 mm

a max = 2d = 2 x 7,1 = 14,2 cm = 142 mm

a min = 2,5 cm = 25 mm

Untuk lapangan arahymenggunakantulanganǾ8-120

TU LA N GANLAPANGAN ARAH X

M lx=Mlx¿+MlxDL

¿0,031+0,053

¿0,084 tm

¿0,84 KNm

Digunakan D6

Selimut beton = 2,5 cm

d = 10 – 2,5 – 0,8 – ( 0,5 x 0,6) = 6,4 cm

MUb .d2=

0,84 KNm1×0,06352 =209 KN /m2

.

ρmin=1,4fy

=0,00583

ρmax=ρb× 0,75=0,0323× 0,75=0,0242 ρ=0,0011 Jika ρ<ρ min , maka ρ yang dipakai adalah ρ min As=ρ. b . d

¿0,00583 ×100 ×6,4

¿3,731 cm2

Menggunakantulangan D6→ As /tul=0,283 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

=3,7310,283

=13,18

jarak tulangan

a= 100n tul

= 10013,18

=7,6 cm 80 mm

a max = 2d = 2 x 6,4 = 12,8 cm = 128 mm

a min = 2,5 cm = 25 mm

Untuk lapangan arahxmenggunakantulanganǾ6 - 80

TU LANGAN BAGI

As tulbag > 20% x As terbesar dari tul utama

> 20% x 4,14

> 0,828

As tulbag = 3cm2

Menggunakantulangan polos6→ As /tul=0,283 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

= 30,283

=10,6

jarak tulangan

¿ 100n tul

= 10010,6

=9,4cm 100 mm

Untuktulbag menggunakantulanganǾ6– 100

KONTROL GESER PONDS

Vc = 2 .d[ ( b1+d )+(a1+d ) ] .(√ fc '6 )

= (2 x 7,1) . [ (100+7,1 )+(100+7,1 ) ] .(√206

×10)= 22671,05 kg = 22,671 ton

Vc ≥P .( fb)

0,7

Vc≥0,5(1,8)

0,7

22,671ton ≥ 1,29tonOK

Bangunan Pengambil atau Intake

Bangunan pengambil atau intake yang berfungsi sebagai penyadap aliran sungai,

direncanakan berada disebelah kanan sisi bendung dari arah aliran sungai dengan

menggunakan satu pintu.

1. Dimensi Bangunan Pengambil atau Intake

V = 1 – 2 m/det (kecepatan aliran masuk ijin menurut KP.02) Tinggi dari dasar sungai ke intake (P) = 0,5 – 1,5, z kehilangan energy pada bukaan (0,15 – 03 m).

Lebar bukaan pintu (b) = 2 m

Jumlah pintu = 1 buah

Lebar pilar (beton) = 1 m

Kehilangan energi (z) = 0,2

Tinggibukaan (a) = 1 m

Koef debit (µ) = 0,8

Q = µ .b .a .√2 . g . z x 120%

=0,8. 2 . 1 .√2 . (9,81 ) . 0,2 x 120%

=3,17 x 120 %

= 3,804 m3/dt

Kontrol :

A = a x b

= 1 x 2

= 2 m2

V = Q / A

= 3,804 / 2

= 1,9 m/det→ diantara 1 -2 m/det(OK)

2. Perhitungan Ukuran Pintu Kayu Dan Stang Pintu Untuk Bangunan Intake

Ukuran Tebal Pintu

Lebarpintu = 1 m

Jumlah pintu = 2 buah

P = 1.5 m ( tinggi dasar sungai ke lantai intake)

Tinggi pintu = a + z

= 1 + 0.2

= 1,2

Tinggi 1 balok = 20 cm

MAB = +42.124

Gaya tekanan pada air :

Tekanan air padabagianP1 :

42.124

40

36.5

38

2.124

1,35

1.5

P1 = γw x h

= 1 x (42.124 – 40)

= 2.124 t/m2

Tekanan air pada bagian P2 :

P2 = γw x h

=1 x (42.124 – (36.5+1,5))

= 4.124 t/m2

Jadi, tekanan yang terjadi adalah:

q = ( P1+P2

2 ) × t

=( 2.124+4.1242 ) × 0.2

= 0,8372 ton/m

Momen maksimum pada pintu:

M max = 18 × q × l2

=18 × 0,8372 × (1 + 0,4)2

= 0,205114 ton.m

= 20511.4 kg.cm

Digunakan Kayu Kelas II Mutu A

Digunakankayujati lt (teganganijinlentur) = 130 kg/cm2

Untukkonstruksi yang terendam air lt = (2/3) × 130 = 86,67 kg/cm2

W perlu = Mσd = 20511.4

86,7 = 236,67 cm3

W (momenlawan) = 16 × t × b2

b = √ 6 Wt

= √ 6 × 236,6720

= 8,42 cm ~ 10 cm

ukuran pintu yang direncanakan:

b = 10 cm = 0,10 m

t = 20 cm = 0,20 m

control tegangan

= Mw =

20511.416

×20 ×102

= 61,5324 < 86,67 kg/cm2 … (OK!)

C. Ukuran Stang Pintu

`

Lebar pintu = 2,2 m

Jumlah pintu = 1 buah

Tinggi angkat = 2 m

Koefisien geser = 0.4

Tekanan:

Tekanan air pada P1 = 2,124 × 1000 = 2124 kg/m2

Tekanan air pada P2 = 4,124 × 1000 = 4124 kg/m2

Tekanan air = P 1+P 2

2 = 2124+4124

2

= 3124 kg/m2

Jumlah tekanan pada pintu:

= 2,2 × 2,124 × 3124

= 14,59782 ton

Kekuatan tarik = (jumlah tekanan pada pintu × koefisien geser) + berat

sendiri pintu

Berat sendiri kayu =lebar pintu x Lebar balok x (tinggi angkat + tinggi

balok) x BJ kayu

= 2,2 × 0,15 × ( 2 + 0,2 ) × 900

= 0,6534 ton

Berat sendiri besi = 0.7 ton

Kekuatan tarik = 14,59782 × 0.4 + (0,6534 + 0,7)

= 7,1925 ton

Untuk 1 stang = 7,1925

2

= 3,59 ton

Kekuatan tekan = jumlah tekanan pada pintu × koefisien geser – berat

sendiri pintu

= 14,59782 × 0.4 - (0,6534 + 0,7)

= 4,485 ton

Untuk 1 stang =14,485

2n

= 2,242 ton

Perhitungan pada tarik:

P = ¼ × × d2 × 6 kg/mm2

3590 = ¼ × 3.14 × d2 × 6

d2 = 3590

( 14

×3.14 ×6)= 700,88

d = √700,88

= 26,47 ~ 28 mm

Perhitungan pada tekan:

Angka keamanan 5 × P

5 × P =π 2× E × IL2 I (momeninersia) =

164d4

5 × 2242 =3,143 × E × d4

64 L2 E (modulus elastisitasbesi) = 2 × 106

5 × 2242 =3,143 × (2×106 ) × d4

64 ×1002 L = 500 cm

d4 = 5× 2242× 64 ×5 002

3,143× ( 2× 106 )

= 14394,9

d = 4√14394,9

= 10,95~ 12 cm

Jadi, ukuranstangpintu yang digunakanadalahstangpintudengan

diameter (d) = 12 cm.

3. Perhitungan Plat Pelayanan

Digunakan : fc’ = 20 MPa

fy = 240MPa

Ly = 1 +( 2 x 0,5) = 2 m

Lx = 1,5 m

LyLx = 2

1,5 = 1,33< 2,5 → Plat 2 arah

PenentuanDimensi

H=1/20L = 1/20 (200)

H= 10 cm

Pembebanan

Beban Mati (Pelat Lantai)

qDL=(tebal pelat x BJ beton)

¿ (0,1 ×2,4 )

¿0,24 t /m2

Beban Hidup(berdasarkan SNI )

PLL= Pb1 × a1

¿ 0,5 ton1m ×1 m

¿0,5 t /m2

Perhitungan Momen Ultimate

Akibat qdl

Mlx=0,001 ×0,24× 1,3× 22× 43=0,053ton m

Mtx=−12

×0,053=−0,027 tonm

Mly=0,001 ×0,24 × 1,3× 22× 32=0,04 ton m

Mty=−0,001 ×0,24 × 1,3 ×22× 91=−0,113 tonm

Akibat PLL

Myvs=Mty=−0,122× 0,5× 1,8 ×1× 1=−0,11ton m

Mys=Mly=0,065 × 0,5× 1,8 ×1× 1=0,059 tonm

Mxs=Mlx=0,034 × 0,5×1,8 ×1×1=0,031ton m

T ULA N GAN TUMPUAN ARAH Y

M ty=Mty¿+ MtyDL

¿−0,11 tm+(−0,113) tm

¿−0,223 tm=2,23 KNm

Selimut beton = 2,5 cm

Digunakan D 8

d = H – 2,5 – (0,5 x 0,8 cm)

= 10 cm – 2,5 – (0,5 x 0,8 cm)

= 7,1 cm

MUb . d2=

2,231 ×0,0712 =443 KN

m2

ρmin=1,4fy

=0,00583

ρmax=ρb× 0,75=0,0323× 0,75=0,0242 ρ=0,0023 Jika ρ<ρ min , maka ρ yang dipakai adalah ρ min

A s=ρ.b .d¿0,00583 ×100 ×7,1

¿4,14 cm2

Menggunakantulangan D8→ Astul

=0,503 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

=8,23

jarak tulangan

a= 100n tul

= 1008,23

=12,15 cm→ 120 mm

a max = 2d = 2 x 7,1 = 14,2 cm = 142 mm

a min = 2,5 cm = 25 mm

UntuktumpuanarahymenggunakantulanganǾ8 – 120

TU LA N GANLAPANGAN ARAH Y

M ly=Mly¿+ MlyDL

¿0,059+0,04

¿0,099 tm

¿0,99 KNm

Digunakan D8

d = 7,1 cm

MUb . d2=

0,99 KNm1 × 0,0712 =197 KN /m2

.

ρmin=1,4fy

=0,00583

ρmax=ρb× 0,75=0,0323× 0,75=0,0242 ρ=0,001 Jika ρ<ρ min , maka ρ yang dipakai adalah ρ min

As=ρ. b . d¿0,00583 ×100 ×7,1

¿4,14 cm2

Menggunakantulangan D8→ As /tul=0,503 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

= 4,140,503

=8,23

jarak tulangan

a= 100n tul

= 1008,23

=12,15 cm→ 120 mm

a max = 2d = 2 x 7,1 = 14,2 cm = 142 mm

a min = 2,5 cm = 25 mm

Untuk lapangan arahymenggunakantulanganǾ8-120

TU LA N GANLAPANGAN ARAH X

M lx=Mlx¿+MlxDL

¿0,031+0,053

¿0,084 tm

¿0,84 KNm

Digunakan D6 Selimut beton = 2,5 cm

d = 10 – 2,5 – 0,8 – ( 0,5 x 0,6 ) = 6,4 cm

MUb .d2=

0,84 KNm1×0,06352 =209 KN /m2

.

ρmin=1,4fy

=0,00583

ρmax=ρb× 0,75=0,0323× 0,75=0,0242 ρ=0,0011 Jika ρ<ρ min , maka ρ yang dipakai adalah ρ min As=ρ. b . d

¿0,00583 ×100 ×6,4

¿3,731 cm2

Menggunakantulangan D6→ As /tul=0,283 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

=3,7310,283

=13,18

jarak tulangan

a= 100n tul

= 10013,18

=7,6 cm 80 mm

a max = 2d = 2 x 6,4 = 12,8 cm = 128 mm

a min = 2,5 cm = 25 mm

Untuk lapangan arahxmenggunakantulanganǾ6 - 80

TU LANGAN BAGI

As tulbag > 20% x As terbesar dari tul utama

> 20% x 4,14

> 0,828

As tulbag = 3 cm2

Menggunakantulangan polos6→ As /tul=0,283 cm2

Banyaknyatulangan

n tulangan= AsAs/ tul

= 30,283

=10,6

jarak tulangan

¿ 100n tul

= 10010,6

=9,4cm 100 mm

Untuktulbag menggunakantulanganǾ6 – 100

KONTROL GESER PONDS

Vc = 2 .d[ ( b1+d )+(a1+d ) ] .(√ fc '6 )

= (2 x 7,1) . [ (100+7,1 )+(100+7,1 ) ] .(√206

×10)= 22671,05 kg = 22,671 ton

Vc ≥P .( fb)

0,7

Vc≥0,5(1,8)

0,7

22,671ton ≥ 1,29tonOK