analisa stabilitas bendung (beta ver.)
DESCRIPTION
Analisa stabilitas bendung (BAB III) dalam perancangan bangunan airTRANSCRIPT
BAB III
ANALISA STABILITAS BENDUNG
Gaya–gaya yang bekerja pada tubuh bendung, akibat :
1. Tekanan air.
2. Tekanan lumpur.
3. Tekanan berat sendiri bendung.
4. Gaya gempa.
5. Gaya angkat (uplift pressure).
3.1 Tekanan Air
3.1.1 Tekanan Air Normal
Gambar 3.1 Diagram Tekanan Akibat Air Normal
= 1 ton/m3
Pa1 = = = 18 ton
Pa2 = b . h . = (4.85).(6).(1) = 29.1 ton
41
Tabel. 3.1 Perhitungan Tekanan Air Normal
Bagian Berat (ton) Lengan (m) Momen (tm)
V H x y Mr MoPa1 18 5.92 106.56Pa2 29.1 10.57 307.59
Jumlah 29.1 18 307.59 106.56
3.1.2 Tekanan Air Banjir (Flood)
Gambar 3.2 Diagram Tekanan Akibat Air Banjir
Pf1 = = = 18 ton
Pf2 = b . h . = 2.20.(6).(1) = 13.20 tonPf3 = b . h . = 4.85.(6).(1) = 29.10 tonPf4 = b . h . = 5.35.(2.20).(1) = 11.17 ton
Pf5 = = = 4.03 ton
Pf6 = = = -
4.03 ton
42
Tabel.3.2 Perhitungan Tekanan Air Banjir
Bagian Berat (ton) Lengan (m) Momen (t m) V H x y Mr Mo
Pf1 18 6.65 119.70Pf2 13.20 7.56 99.79Pf3 29.10 10.57 307.59 Pf4 11.77 10.33 121.58 Pf5 4.03 0.95 3.83 Pf6 4.03 4.94 19.92
jumlah 13.22 37.23 452.92 219.49
3.1.3 Tekanan Lumpur
= 0.6 ton/m3
θ = 300
Ka = tan2 (450 – θ/2)
= tan2 (450 – 30o/2)
= 0,333
Keterangan :
γlumpur = berat volume lumpur (t/m3)
θ = sudut gesek dalam
Ka = tekanan lumpur aktif
43
Gambar 3.3 Diagram Tekanan Akibat Lumpur
PL1 = . Ka . . h2
= .(0,333).(0,6).(6)2
= 3.596 ton
PL2 = .b.h
= 0.6.(4.85).(6)
= 17.46 ton
Tabel.3.3 Perhitungan Tekanan Lumpur
Bagian berat (ton) Lengan (m) Momen (t m)V H x y Mr Mo
PL1 3.596 5.92 21.291
PL2 17.46 10.57 184.552 jumlah 17.46 3.596 184.552 21.291
3.2 Tekanan Berat Sendiri Bendung
Berat volume pasangan batu = 2.2 t/m2
44
Gambar 3.4 Diagram Tekanan Akibat Berat Sendiri Bendung
Pada badan bendung yang berbentuk parabola, luas penampang digunakan
pendekatan :
A = 2/3 . L . H
W1 = b . h . = 6 . 3.56 . 2.2 = 47.01 ton
W2 = b . h . = 1.49. 4.36 . 2.2 = 14.29 ton
W3 = b . h . = 2 . 4.90 . 2.2 = 21.56 ton
W4 = b . h . = 2 . 5 . 2.2 = 22 ton
W5 = b . h . = 3 . 4. 2.2 = 26.4 ton
W6 = 1/2 .b. h . = 1/2 .1.50 . 3 . 2.2 = 9.90 ton
W7 = 1/2 . b. h . = 1/2 .0.95 . 1.89 . 2.2 = 2.63 ton
W8 = 2/3 . b. h . = 2/3 . 1.83 . 1.63 . 2.2 = 4.33 ton
W9 = b. h . = 0.50. 1.50 . 2.2 = 1.65 ton
W10 = 2/3 . b. h . = 2/3 . 0.30 . 1.40 . 2.2 = 0.46 ton
W11 = b. h . = 0.07. 1.93 . 2.2 = 0.15 ton
Tabel 3.4 Perhitungan Tekanan Berat Sendiri Bendung
45
Segmen Berat (ton) Lengan (m) Momen (t m)X Y Mr Mo
W1 19.80 9.50 2.51 188.10 49.64
W2 24.71 8.82 7.43 217.98 183.52
W3 33.00 6.50 6.00 214.50 198.00
W4 22.00 4.00 4.50 88.00 99.00
W5 26.40 1.50 2.00 39.60 52.80
W6 1.18 9.35 11.32 11.02 13.35
W7 0.21 9.28 11.89 1.94 2.49
W8 3.87 8.24 11.30 31.93 43.79
W9 4.68 7.43 9.93 34.76 46.46
W10 3.76 6.23 9.62 23.47 36.21
W11 4.40 4.33 7.67 19.07 33.73
W12 9.90 2.00 5.00 19.80 49.50Jumlah 153.92 890.16 808.48
3.3 Gaya Gempa
3.3.1 Gempa Horizontal
Gaya Horizontal (H) = Kh . ΣW
= 0.1 . 153.92 = 15.392 ton
Momen akibat gempa horizontal :
M0 = Kh . ΣM01
= 0.1 . 808.48 = 80.848 tm
Keterangan :
H = gaya gempa horizontal (t)
Kh = koefisien gempa horizontal, (Pondasi batu : Kh = 0,10)
V1 = berat sendiri bendung (t)
M01 = momen guling akibat berat sendiri (tm)
3.3.2 Gempa Vertikal
Gaya Vertikal (V) = Kv . ΣW
= 0.05 . 153.92
= 7.696 ton
Momen akibat gempa vertikal :
Mr = Kv . ΣMr1
= 0.05 . 890.16 = 44.508 tm
Keterangan :
46
V = gaya gempa vertikal (t)
Kv = koefisien gempa vertikal, (Pondasi batu : Kv = 0,05)
Mr1 = momen tahanan akibat berat sendiri (tm)
3.4 Gaya Angkat (Uplift Pressure)
3.4.1 Air Normal
ΣL = Lh + Lv
= 32.85 + 19.2
= 52.05 m
ΔH = 422.45 m – 415.6 m = 6.85m
Ux = Hx – . ΔH
Ux = Hx – .(6.85)
Ux = Hx – 0.1316 Lx
Keterangan :
Hx = tinggi muka air dari titik yang dicari (m)
Lx = panjang rayapan (m)
ΣL = total rayapan (m)
ΔH = tinggi muka air normal (m)
Ux = uplift pressure di titik x (t/m2)
Gambar 3.5 Rayapan Gaya Angkat
47
Tabel 3.5 Perhitungan Gaya Angkat Akibat Air Normal
Bagian Gambar Gaya angkat per 1 m panjang (t)
a-b
H = .(1,0497 + 5,7373) = 13,5740 t
y =
= = 1,5396
m
y total = 4 – 1,5396 = 2,4604 m
b-c
V = .( 6,2530 + 5,7373) = 17,9855 t
y =
= = 1,4785 m
y total = 3 – 1,4785 = 1,5215 m
c-d
H = .(4,5968 + 6,2530) = 10,8498 t
y =
= = 0,9491 m
y total = 4 – 0,9491 = 3,0509 m
d-e
V = .(5,1125 + 4,5968) = 14,5640 t
x =
= = 1,4734 m
x total = 6 – 1,4734 = 4,5266 m
48
e-f
H = .(3,4563 + 5.1125) = 8,5688 t
y =
= = 0,9356 m
y total = 2 – 0,9356 = 1,0644 m
f-g
V = .(3,8001 + 3,4563) = 7,2564 t
x =
= = 0,9842 m
x total = 8 – 0,9842 = 7,0158 m
g-h
H = .(3,8001 + 7,3158) = 16,6739 t
y =
= = 1,3419 m
y total = 3 – 1,3419 = 1,6581 m
h-i
V = .(7,8315 + 7,3158) = 22,7210 t
x =
= = 1,4830 m
x total =11 – 1,4830 = 9,5170 m
49
i-j
H = .(3,199 + 4,221) = 19,7681 t
y =
= = 1,4057 m
y total = 3 – 1,4057 = 1,5943 m
Tabel 3.6 Gaya Angkat Akibat Air Normal
Titik Hx (m) Lx (m)Ux
(t/m2)Uplift Force (t) Lengan (m)
Momen (t m)
V H x y Mr Moa 8.0500 52.0500 1.200 4 -13.854 1.564 21.672 b 12.0500 48.0500 5.727 3 17.772 1.517 26.954c 12.0500 45.0500 6.121 2 10.506 1.055 11.085d 10.0500 43.0500 4.385 2 9.032 4.010 36.217E 10.0500 41.0500 4.648 1 4.214 2.517 10.606F 9.0500 40.0500 3.779 3 11.930 6.525 77.844G 9.0500 37.0500 4.174 2 -10.612 1.929 20.470 h 11.0500 35.0500 6.437 3 19.904 9.515 189.388i 11.0500 32.0500 6.832 3 16.589 2.618 43.430j 8.0500 29.0500 4.227
JUMLAH 58.639 6.843 42.142 395.525
Gaya Angkat :
H = fu . ΣH = 0,50 . (6.843) = 3.4216 t
V = fu . ΣV = 0,50 . (58.639) = 29.3197 t
M0 = fu . ΣM0 = 0,50 . (395.525) = 197.7626 tm
Mr = fu . ΣMr = 0,50 . (42.142) = 21.0710 tm
Dimana : fu = koefisien reduksi untuk jenis tanah keras (50 %)
3.4.2 Air Banjir
50
Ux = Hx - . ΔH
ΔH = Hb = 424.4735 – 415.600 = 8.8735m
Ux = Hx - . 8.8735
Ux = Hx - 0.1705 Lx
Keterangan :
Hx = tinggi muka air banjir dari titik yang dicari (m)
Lx = panjang rayapan (m)
ΣL = total rayapan (m)
ΔH = beda tinggi M.A.B dengan muka air di hilir (m)
Ux = uplift pressure di titik x (t/m2)
Tabel 3.7 Perhitungan gaya angkat akibat air banjir
Bagian Gambar Gaya angkat per 1 m panjang (t)
a-b
H = .(1,0497 + 5,7373) = 13,5740 t
y =
= = 1,5396
m
y total = 4 – 1,5396 = 2,4604 m
51
b-c
V = .( 6,2530 + 5,7373) = 17,9855 t
y =
= = 1,4785 m
y total = 3 – 1,4785 = 1,5215 m
c-d
H = .(4,5968 + 6,2530) = 10,8498 t
y =
= = 0,9491 m
y total = 4 – 0,9491 = 3,0509 m
d-e
V = .(5,1125 + 4,5968) = 14,5640 t
x =
= = 1,4734 m
x total = 6 – 1,4734 = 4,5266 m
e-f
H = .(3,4563 + 5.1125) = 8,5688 t
y =
= = 0,9356 m
y total = 2 – 0,9356 = 1,0644 m
f-g
52
V = .(3,8001 + 3,4563) = 7,2564 t
x =
= = 0,9842 m
x total = 8 – 0,9842 = 7,0158 m
g-h
H = .(3,8001 + 7,3158) = 16,6739 t
y =
= = 1,3419 m
y total = 3 – 1,3419 = 1,6581 m
h-i
V = .(7,8315 + 7,3158) = 22,7210 t
x =
= = 1,4830 m
x total =11 – 1,4830 = 9,5170 m
i-j
H = .(3,199 + 4,221) = 19,7681 t
y =
= = 1,4057 m
y total = 3 – 1,4057 = 1,5943 m
Tabel 3.8 Gaya Angkat Akibat Air Banjir
53
Titik Hx (m) Lx (m) Ux (t/m2)Uplift Force (t) Lengan (m)
Momen (t m)
V H x y Mr Moa 10.0735 52.0500 1.200 4 -14.164 1.559 22.085 b 14.0735 48.0500 5.882 3 18.413 1.521 28.003c 14.0735 45.0500 6.393 2 11.128 1.050 11.681d 12.0735 43.0500 4.734 3 9.810 4.012 39.352e 12.0735 41.0500 5.075 2 4.661 2.515 11.720f 11.0735 40.0500 4.246 2 13.504 6.528 88.163g 11.0735 37.0500 4.757 3 -11.855 1.934 22.928 h 13.0735 35.0500 7.098 3 22.062 9.517 209.969i 13.0735 32.0500 7.610 3 19.096 2.598 49.611j 10.0735 29.0500 5.121
JUMLAH 63.789 8.865 45.013 438.499
Gaya angkat :
H = fu . ΣH = 0,50 . (8.865) = 4.4325 t
V = fu . ΣV = 0,50. (63.789) = 31.8943 t
M0 = fu . ΣM0 = 0,50 . (438.499) = 219.2497 tm
Mr = fu . ΣMr = 0,50 . (80.7419) = 22.5067 tm
Tabel 3.9 Akumulasi Beban-Beban pada Bendung
No Keterangan Gaya (t) Momen ( t m)Vertikal Horisontal Mr Mo
1 2 3 4 5 6
Tekanan AirA Air Normal 9.3160 23.4613 95.9548 175.9594B Air Banjir 13.2232 37.2298 141.0171 321.3782C Tekanan Lumpur 5.5896 4.6876 57.5729 35.1567D Berat Sendiri Bendung 153.9225 - 890.1630 808.4758
Gaya Gempa E Gempa Horisontal - 15.3920 80.8480 80.8480F Gempa Vertikal 7.6960 - 44.5080 44.5080
Gaya Angkat G Air Normal 29.3197 3.4216 21.0710 197.7626H Air Banjir 31.8943 4.4325 22.5067 219.2497
54
3.5 Kontrol Stabilitas Bendung
Kombinasi gaya-gaya yang bekerja pada bendung :
3.5.1 Tanpa Gempa
Tegangan ijin tanah σ’= 35 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + g(4)
= 23.4613 + 4.6876 – 3.4216 = 31.5704 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + g(3)
= 9.3160 + 5.5896 + 153.9225 + 29.3197 = 198.1478 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + g(5)
= 95.9548 + 57.5729 + 890.1630 + 2.9526 = 1046.6434 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + g(6)
= 175.9594 + 35.1567 + 197.7626 = 408.8787 tm
Kontrol :
a) Terhadap guling (over turning)
SF = = .............. ≥ 1,50 (OK!)
b) Terhadap geser (sliding)
SF = = .......≥ 1,20 (OK!)
keterangan : f = koefisien geser``
c) Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = =
Jarak e masih terletak di dalam ‘ Bidang Kern’
55
e = 2.1899 m <
e > 1,833 m
Tegangan yang terjadi pada tanah akibat beban – beban pada
bendung :
σ =
=
=
=
Tegangan izin tanah dasar (σ’) = 3,5 kg/cm2 = 35 t/m2
Tegangan tanah dikontrol per 1 meter panjang bendung :
σmin = = -3.5037 t/m2 > 0 (Tidak OK!)
σmax = = 39.5306 t/m2 < σ’= 35 t/m2
(Tidak OK!)
2. Keadaan Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + h(4)
= 37.2298 + 4.6876 – 4.4325 = 46.3498 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + h(3)
= 13.2232 + 5.5896 + 153.9225 + 31.8943 = 204.6295 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 142.0171 + 57.5729 + 890.1630 + 22.5067 = 1111.2598 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + h(6)
= 321.3782 + 35.1567 + 219.2497 = 575.7846 tm
Kontrol :
56
a) Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
b) Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20
(OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c) Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = =
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmin = = -10.6529 t/m2 > 0 (Tidak
OK !)
σmax = = 47.8583 t/m2 < σ’= 35 t/m2
(Tidak OK !)
3.5.2 Dengan Gempa Horizontal
Tegangan ijin tanah (dengan gempa) σ’= 35 t/m2 x 1,3 = 45.5 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + e(4) + g(4)
= 23.4613 + 4.6876 + 16,6319 – 4,4694 = 44,964 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + g(3)
= 6.85 + 4,44 + 166,3187 - 1,2634 = 146,895 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) +g(5)
57
= 77,7 + 46,62 + 994,4437 + 36,8688 = 1155,633 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + e(6) + g(6)
= 95,5562 + 18,9201 + 90,0251 + 210,1931 = 415,242 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50
(OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = =
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmin = = 10,0053 t/m2 > 0 (OK !)
σmax = = 16,7029 t/m2 < σ’= 22,75 t/m2
(OK !)
2. Keadaan Air Normal tanpa Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + e(4)
= 27,38 + 5,4212 + 16,6319 = 49,433 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3)
58
= 6.85 + 4,44 + 166,3187 = 178,159 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5)
= 77,7 + 46,62 + 994,4437 = 1118,764 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + e(6)
= 95,5562 + 18,9201 + 90,0251 = 204,501 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50
(OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisi en geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = = < = 1,8333 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 19,4499 t/m2<σ’=22,75 t/m2 (OK !)
σmin = = 12,9425 t/m2 > 0 (OK !)
3. Keadaan Air Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + e(4) + h(4)
= 39,6468 + 5,4212 + 16,6319 – 5,6602 = 56,040 t
59
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) - h(3)
= 12,6466 + 4,44 + 166,3187 - 34,4487 = 148,957 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 110,1082 + 46,62 + 994,4437 + 40,3710 = 1191,543 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + f(6) + h(6)
= 166,1707 + 18,9201 + 49,7222 + 235,1931 = 510,309 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = = < = 1,833 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 20,3856 t/m2 < σ’= 22,75 t/m2
(OK !)
σmin = = 6,6976 t/m2 > 0
(OK !)
60
4. Keadaan Air Banjir tanpa Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + e(4)
= 39,6468 + 5,4212 + 16,6319 = 61,7 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3)
= 12,6466 + 4,44 + 166,3187 = 183,405 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + e(5)
= 110,1082 + 46,62 + 994,4437 + 90,0251 = 1241,197 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + e(6)
= 166,1707 + 18,9201 + 90,0251 = 275,116 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = = < = 1,833 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 18,7031 t/m2 < σ’= 22,75 t/m2
(OK !)
61
σmin = = 14,6441 t/m2 > 0
(OK !)
3.5.3 Dengan Gempa Vertikal
Tegangan ijin tanah (dengan gempa) σ’= 16,2 t/m2 x 1,3 = 21,06 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + g(4)
= 27,38 + 5,4212 – 4,4694 = 28,332 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + f(3) - g(3)
= 6.85 + 4,44 + 166,3187 + 8,3159 - 31,2634 =
155,211 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + f(5) + g(5)
= 77,7 + 46,62 + 994,4437 + 49,7222 + 36,8688 = 1205,355 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + f(6)+ g(6)
= 95,5562 + 18,9201 + 49,7222 + 210,7404 = 374,939 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50
(OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
62
e = =
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmin = = 12,9578 t/m2 > 0
(OK !)
σmax = = 15,2627 t/m2 < σ’= 22,75 t/m2
(OK !)
2. Keadaan Air Normal tanpa Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4)
= 27,38 + 5,4212 = 32,801 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + f(3)
= 6.85 + 4,44 + 166,3187 + 8,3159 = 186,475 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + f(5)
= 77,7 + 46,62 + 994,4437 + 49,7222 = 1168,476 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + f(6)
= 95,5562 + 18,9201 + 49,7222 = 164,199 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
63
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = = < = 1,833 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 18,0055 t/m2 < σ’= 22,75 t/m2
(OK !)
σmin = = 15,8995 t/m2 > 0
(OK !)
3. Keadaan Air Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + h(4)
= 39,6468 + 5,4212 – 5,6602 = 39,408 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + f(3) - h(3)
= 12,6466 + 4,44 + 166,3187 + 8,3159 – 34,4487 = 157,273 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 110,1082 + 46,62 + 994,4437 + 40,3710 = 1191,543 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + f(6) + h(6)
= 166,1707 + 18,9201 + 49,7222 + 235,1931 = 470,006 tm
Kontrol :
d).Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
e). Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
64
keterangan : f = koefisien geser
f). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = = < = 1,833 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 21,4114 t/m2 < σ’= 22,75 t/m2
(OK !)
σmin = = 8,5185 t/m2 > 0
(OK !)
4. Keadaan Air Banjir tanpa Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4)
= 39,6468 +5,4212 = 45,068 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + f(3)
= 12,6466 + 4,44 + 166,3187 + 8,3159 = 191,721 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + f(5)
= 110,1082 + 46,62 + 994,4437 + 49,7222 = 1200,894 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + f(6)
= 166,1707 + 18,9201 +49,7222 = 234,813 tm
65
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = = < = 1,833 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 21,5147 t/m2 < σ’= 22,75 t/m2
(OK !!)
σmin = = 13,0934 t/m2 > 0
(OK!!)
Tabel 3.10 Akumulasi Kombinasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Tubuh Bendung
Kombinasi gaya – gaya pada tubuh
bendung
SF Tegangan Tanah
Tanpa Gempa Dengan Gempa
66
Guling
1,5
Geser
1,2
Max
< 17,5
t/m2
Min
> 0
Max
< 22,75
t/m2
Min
> 0
1.
Tanpa gempa
a. Air normal + gaya angkat 3,5534 3,6294 12.2388 14,469 - -
b. Air banjir + gaya angkat 2,8351 2,6459 15,9218 11,161 - -
2.
Dengan gempa horizontal
a. Air normal + gaya angkat 2,7830 2.2869 - - 16,7029 10,005
b. Air normal 5,4706 2,5228 - - 19,4499 12,9425
c. Air banjir + gaya angkat 2,3349 1,8606 - - 20,3856 6,6976
d. Air banjir 2,3349 2,0808 - - 18,7031 14,6441
3.
Dengan gempa vertikal
a. Air normal + gaya angkat 3,2148 3,8348 - - 15,2627 12,9578
b. Air normal 7,1163 3,9795 - - 18,0055 15,8995
c. Air banjir + gaya angkat 2,5352 2,7936 - - 21,4114 8,5185
d. Air banjir 5,1143 2,9778 - - 21,5147 13,0934
67