bab 3 irbang
DESCRIPTION
perancanganTRANSCRIPT
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
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).
III.1. Tekanan Air
III.1.1.Tekanan Air Normal
Gambar 3.1 Diagram Tekanan Akibat Air Normal
= 1 ton/m3
Pa1 = = = 6,661 ton`
Pa2 = b . h . = (1,217).(3,65).(1)= 4,442 ton
Tabel. 3.1 Perhitungan Tekanan Air Normal
34
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
Bagian berat (ton) lengan (m) momen (t m) V H x y Mr Mo
Pa1 6.661 4.318 28.763Pa2 4.442 6.398 28.420
jumlah 4.442 6.661 28.420 28.763
III.1.2 Tekanan Air Banjir (Flood)
Gambar 3.2 Diagram Tekanan Akibat Air Banjir
Pf1 = = = 6,661 ton
Pf2 = b . h . = 1,953.(3,65).(1) = 7,128 tonPf3 = b . h . = 1,217 .(3,65).(1) = 4,442 tonPf4 = b . h . = 1,71.(1,953).(1) = 3,340 ton
Pf5 = = = 4,234ton
Pf6 = = = -4,234 ton
Tabel.3.2 Perhitungan Tekanan Air Banjir
Bagian berat (ton) Lengan (m) Momen (t m)
35
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
V H x y Mr MoPf1 6.661 4.318 28.763Pf2 7.128 4.746 33.832Pf3 4.442 6.391 28.389 Pf4 3.340 6.121 20.442 Pf5 4.234 0.971 4.111 Pf6 -4.234 3.471 -14.696
jumlah 12.016 9.556 38.246 62.595
III.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
Gambar 3.3 Diagram Tekanan Akibat Lumpur
PL1 = . Ka . . h2
36
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
= .(0,333).(0,6).(3,65)2
= 1,331 ton
PL2 = .b.h
= 0,6.(1,217).(3,65)
= 2,665 ton
Tabel.3.3 Perhitungan Tekanan Lumpur
Bagian berat (ton) Lengan (m) Momen (t m) V H x y Mr Mo
PL1 1.331 4.318 0 5.747PL2 2.665 6.398 17.052
jumlah 2.665 1.331 17.052 5.747
III.2. Tekanan Berat Sendiri Bendung
Berat volume pasangan batu = 2,2 t/m2
Gambar 3.4 Diagram Tekanan Akibat Berat Sendiri Bendung
37
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
Pada badan bendung yang berbentuk parabola, luas penampang digunakan pendekatan :
A = 2/3 . L . H
W1 = b . h . = 1,217 . 1,601 . 2,2 = 4,287 ton
W2 = b . h . = 0,882. 5,181 . 2,2 = 10,053 ton
W3 = b . h . = 1,9 . 3,006 . 2,2 = 12,565 ton
W4 = b . h . = 1,50 . 2,506 . 2,2 = 8,270 ton
W5 = b . h . = 1,50 . 2,5 . 2,2 = 8,250 ton
W6 = 2/3.b. h . = 2/3.0,882.0,031. 2,2 = 0,040 ton
W7 = 2/3 . b. h . = 2/3 . 1,9 .1,174 . 2,2 = 3,272 ton
W8 = 1/2 . b. h . = 1/2 . 1,50 . 1,50 . 2,2 = 2,475 ton
W9 = 1/2 . b. h . = 2/3 . 1,50 . 1,50 . 2,2 = 2,475 ton
Tabel 3.4 Perhitungan Tekanan Berat Sendiri Bendung
segmen berat (ton) Lengan (m) Momen (t m) x y Mr Mo
W1 4.287 6.391 2.700 27.395 11.574W2 10.053 5.336 4.090 53.644 41.118W3 12.565 3.950 4.003 49.632 50.298W4 8.270 2.255 2.750 18.648 22.742
38
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
W5 8.250 0.753 3.756 6.212 30.987W6 0.040 5.231 6.692 0.210 0.268W7 3.272 4.188 5.953 13.701 19.476W8 2.475 2.506 4.506 6.202 11.152W9 2.475 1.000 7.500 2.475 18.563
jumlah 51.686 178.120 206.177
III.3. Gaya Gempa
III.3.1. Gempa Horizontal
Gaya Horizontal (H) = Kh . ΣW
= 0,1 . 51,685 = 5,169 ton
Momen akibat gempa horizontal :
M0 = Kh . ΣM01
= 0,1 . 206,177 = 20,618 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)
III.3.2. Gempa Vertikal
Gaya Vertikal (V) = Kv . ΣW
= 0,05 . 51,685
= 2,584 ton
39
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
Momen akibat gempa vertikal :
Mr = Kv . ΣMr1
= 0,05. (178,120)
= 8,906 tm
Keterangan :
V = gaya gempa vertikal (t)
Kv = koefisien gempa vertikal, (Pondasi batu : Kv = 0,05)
Mr1 = momen tahanan akibat berat sendiri (tm)
III.4. Gaya Angkat (Uplift Pressure)
III.4.1. Air Normal
ΣL = Lh + Lv
= 16,5 + 13,6
= 30,1 m
ΔH = 103,65 – 100 = 3,65 m
Ux = Hx – . ΔH
Ux = Hx – .(3,65)
Ux = Hx – 0,121 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)
40
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
Ux = uplift pressure di titik x (t/m2)
Gambar 3.5 Rayapan Gaya Angkat
Tabel 3.5 Perhitungan Gaya Angkat Akibat Air Normal
Bagian Gambar Gaya angkat per 1 m panjang (t)
a-b
H = .(0,609 + 3,411) = 5,025 t
y =
= = 0,96 m
y total = 2,5 – 0,96 = 1,54 m
41
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
b-c
V = .(3,411 + 3,593) = 5,253 t
x =
= = 0,744 m
x total = 1,50 - 0,744 = 0,756 m
c-d
H = .(2,274 + 3,593) = 4,400 t
y =
= = 0,694 m
y total = 1,5 – 0,694 = 0,806 m
d-e
V = .(2,274 + 2,456) = 3,548 t
x =
= = 0,74 m
x total = 1,50 – 0,74 = 0,76 m
42
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
e-f
H = .(1,577 + 2,456) = 2,017 t
y =
= = 0,464 m
y total = 1,00 – 0,464 = 0,536 m
f-g
V = .(1,577 + 1,807) = 3,215 t
x =
= = 0,928 m
x total = 1,90 – 0,928 = 0,972 m
g-h
H = .(1,807 + 2,928) = 2,368 t
y =
= = 0,461 m
y total = 1,0 – 0,461 = 0,539 m
43
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
h-i
V = .(2,928 + 3,182) = 6,416 t
x =
= = 1,035 m
x total =2,1 – 1,035 = 1,065 m
i-j
H = .(2,127 + 3,182) = 3,185 t
y =
= = 0,56 m
y total = 1,2 – 0,56 = 0,64 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 4.251 30.100 0.609 5.025 1.540 7.739b 6.751 27.600 3.411 5.253 0.756 3.971 c 6.751 26.100 3.593 4.400 0.806 3.546d 5.251 24.600 2.274 3.548 0.760 2.696 e 5.251 23.100 2.456 2.017 0.536 1.081f 4.251 22.100 1.577
44
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
3.215 0.972 3.125 g 4.251 20.200 1.807 2.368 0.539 1.276h 5.251 19.200 2.928 6.416 1.065 6.833 i 5.251 17.100 3.182 3.185 0.640 2.038j 4.051 15.900 2.127
JUMLAH 18.432 16.995 16.626 15.681
Gaya Angkat :
H = fu . ΣH = 0,50 . (16,995) = 8,498 t
V = fu . ΣV = 0,50 . (18,432) = 9,216 t
M0 = fu . ΣM0 = 0,50 . (15,681) = 7,841 tm
Mr = fu . ΣMr = 0,50 . (16,626) = 8,313 tm
Dimana : fu = koefisien reduksi untuk jenis tanah keras (50 %)
III.4.2. Air Banjir
Ux = Hx - . ΔH
ΔH = Hb = 105,603 -100 = 5,603 m
Ux = Hx - . 5,603
Ux = Hx - 0,186 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)
45
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
a-b
H = .(0,605 + 3,570) = 5,219 t
y =
= = 0,954 m
y total = 2,5 – 0,954 = 1,546 m
b-c
E
V = .(3,570 + 3,849) = 5,564 t
x =
= = 0,741 m
x total = 1,50 - 0,741 = 0,759 m
c-d
H = .(2.628 + 3,849) = 4,858 t
y =
= = 0,703 m
y total = 1,50 – 0,703 = 0,797 m
46
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
d-e
V = .(2,628 + 2,907) = 4,151 t
x =
= = 0,737 m
x total = 1,50 – 0,737 = 0,763 m
e-f
H = .(2,093 + 2,907) = 2,905 t
y =
= = 0,473 m
y total = 1,00 – 0,473 = 0,527 m
f-g
V = .(2,093 + 2,447) = 4,313 t
x =
= = 1,151 m
x total = 1,90 – 1,151 = 0,749 m
47
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
g-h
H = .(2,447 + 3,633) = 3,04 t
y =
= = 0,467 m
y total = 1,0 – 0,467 = 0,533 m
h-i
V = .(3,633 + 4,023) = 8,039 t
x =
= = 1,032 m
x total =2,1 – 1,032 = 1,068 m
i-j
H = .(3,047 + 4,023) = 4,242 t
y =
= = 0,572 m
y total = 1,2 – 0,572 = 0,628 m
Tabel 3.8 Gaya angkat akibat air banjir
Titik Hx (m) Lx (m) Ux (t/m2) Uplift Force (t) Lengan (m) Momen (t m)
V H x y Mr Moa 6.204 30.100 0.605 5.219 1.546 8.069b 8.704 27.600 3.570 5.664 0.759 4.299
48
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
c 8.704 26.100 3.849 4.858 0.797 3.872d 7.204 24.600 2.628 4.151 0.763 3.167 e 7.204 23.100 2.907 2.905 0.527 1.531f 6.204 22.100 2.093 4.313 0.749 3.230 g 6.204 20.200 2.447 3.04 0.533 1.620h 7.204 19.200 3.633 8.039 1.068 8.586 i 7.204 17.100 4.023 4.242 0.628 2.664j 6.004 15.900 3.047
JUMLAH 22.167 20.264 19.282 17.756
Gaya angkat :
H = fu . ΣH = 0,50 . (20,264) = 10,132 t
V = fu . ΣV = 0,50. (22,167) = 11,084 t
M0 = fu . ΣM0 = 0,50 . (17,756) = 8,878 tm
Mr = fu . ΣMr = 0,50 . (19,282) = 9,641 tm
Tabel 3.9 Akumulasi Beban-Beban pada Bendung
No Keterangan Gaya (t) Momen ( t m) Vertikal Horisontal Mr Mo1 2 3 4 5 6
Tekanan Air
a Air Normal 4.442 6.661 28.420 28.763b Air Banjir 12.016 9.556 48.862 63.918c Tekanan Lumpur 2.665 1.331 17.052 5.747d Berat Sendiri Bendung 51.686 - 178.120 206.177 Gaya Gempa e Gempa Horisontal - 5.169 20.618 20.618f Gempa Vertikal 2.584 - 8.906 8.906 Gaya Angkat g Air Normal 9.216 8.498 8.313 7.840h Air Banjir 11.084 10.132 9.641 8.878
III.5. Kontrol Stabilitas Bendung
Kombinasi gaya-gaya yang bekerja pada bendung :
49
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
III.5.1. Tanpa Gempa
Tegangan ijin tanah σ’= 16,5 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + g(4)
= 6,661 + 1,331 + 8,498 = 16.49 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + g(3)
= 4,442 + 2,665 + 51,686 + 9.216 = 68,009 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + g(5)
= 28,420 + 17,052 + 178,120 + 8,313 = 231,905 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + g(6)
= 28,763 + 5,747 + 7,840 = 42,35 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’
e = 0,713 m <
e < 1,167 m
Tegangan yang terjadi pada tanah akibat beban – beban pada bendung :
50
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
σ =
=
=
=
Tegangan izin tanah dasar (σ’) =1,65 kg/cm2 = 16,5 t/m2
Tegangan tanah dikontrol per 1 meter panjang bendung :
σmin = = 3,778 t/m2 > 0 (OK!)
σmax = = 15,653 t/m2 < σ’= 16,5 t/m2 (OK!)
Gambar 3.6 Tegangan Izin Bendung
51
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
2. Keadaan Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + h(4)
= 9,556 + 1,331 + 10,132 = 21,019 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + h(3)
= 12,016 + 2,665 + 51,686 + 11,084 = 77,451 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 48,862+ 17,052 + 178,120 + 9,641 = 253,675 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + h(6)
= 63,918 + 5,747 + 8,878 = 78,543 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 = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmin = = 9,746 t/m2 > 0 (OK !)
52
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
σmax = = 12,383 t/m2 < σ’= 16,5 t/m2 (OK !)
III.5.2. Dengan Gempa Horizontal
Tegangan ijin tanah (dengan gempa) σ’= 16,5 t/m2 x 1,3 = 21,45 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + e(4) + g(4)
= 6,661 + 1,331 + 5,169 + 8,498 = 21,659 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + g(3)
= 4,442 + 2,665 + 51,686 + 9,216 = 68,009 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) +g(5)
= 28,420 + 17,052 + 178,120 + 8,313 = 231,905 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + e(6) + g(6)
= 28,763 + 5,747 + 20,618 + 7,840 = 62,968 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 = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
53
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
σ =
σmin = = 1,255 t/m2 > 0 (OK !)
σmax = = 18,176 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !)
2. Keadaan Air Normal tanpa Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + e(4)
= 6,661 + 1,331 + 5,169 = 13,161 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3)
= 4,442 + 2,665 + 51,686 = 58,793 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5)
= 28,420 + 17,052 + 178,120 = 223,592 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + e(6)
= 28,763 + 5,747 + 20,618 = 55,128 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.
54
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
e = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 12,97 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !)
σmin = = 3,828 t/m2 > 0 (OK !)
3. Keadaan Air Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + e(4) + h(4)
= 9,556 + 1,331 + 5,169 + 10,132 = 26,188 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + h(3)
= 12,016 + 2,665 + 51,686 + 11,084 = 77,451 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 48,862 + 17,052 + 178,120 + 9,641 = 253,675 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + e(6) + h(6)
= 63,918 + 5,747 + 20,618 + 8,878 = 99,161 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.
55
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
a = =
Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 15,853 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !)
σmin = = 6,275 t/m2 > 0 (OK !)
4. Keadaan Air Banjir tanpa Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + e(4)
= 9,556 + 1,331 + 5,169 = 16,056 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3)
= 12,016 + 2,665 + 51,686 = 66,367 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + e(5)
= 48,862 + 17,052 + 178,120 + 20,618 = 264,652 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + e(6)
= 63,918 + 5,747 + 20,618 = 90,283 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF = = ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
56
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
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 = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 16,575 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !)
σmin = = 2,387 t/m2 > 0 (OK !)
III.5.3. Dengan Gempa Vertikal
Tegangan ijin tanah (dengan gempa) σ’= 16,5 t/m2 x 1,3 = 21,45 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + g(4)
= 6,661 + 1,331 + 8,498 = 16,49 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + f(3) - g(3)
= 4,442 + 2,665 + 51,686 + 2,584 - 9,216 = 52,161 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + f(5) + g(5)
= 28,420 + 17,052 + 178,120 + 8,313 = 231,905 tm
ΣM0 = a(6) +c(6) + f(6) + g(6)
= 63,918 + 5,747 + 8,906 + 7,840 = 86,411 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
SF = = ≥ 1,50 (OK !)
57
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
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 = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmin = = 2,910 t/m2 > 0 (OK !)
σmax = = 11,993 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !)
2. Keadaan Air Normal tanpa Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4)
= 6,661 + 1,331 = 7,992 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + f(3)
= 4,442 + 2,665 + 51,686 + 2,584 = 61,377 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + f(5)
= 28,420 + 17,052 + 178,120 + 8,906 = 232,498 tm
ΣM0 = a(6) + c(6)
= 28,763 + 5,747 = 34,51 tm
Kontrol :
a). Terhadap guling (over turning)
58
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
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 = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 10,587 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !)
σmin = = 6,95 t/m2 > 0 (OK !)
3. Keadaan Air Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + h(4)
= 9,556 + 1,331 + 10,132 = 21,019 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + f(3) – h(3)
= 12,016 + 2,665 + 51,686 + 2,584 – 11,084 = 57,867 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 48,862 + 17,052 + 178,120 + 9,641 = 253,675 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + f(6) + h(6)
= 63,918 + 5,747 + 8,906 + 8,878 = 87,449 tm
59
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
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 = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 12,709 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !)
σmin = = 3,824 t/m2 > 0 (OK !)
4. Keadaan Air Banjir tanpa Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4)
= 9,556 + 1,331 = 10,887 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + f(3)
= 12,016 + 2,665 + 51,686 + 2,584 = 68,951 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + f(5)
60
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
= 48,862 + 17,052 + 178,120 + 8,906 = 252,94 tm
ΣM0 = b(6) + c(6)
= 63,918 + 5,747 = 69,665 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 = = < = 1,167 m
Tegangan pada tanah dasar
σ =
σmax = = 16,959 t/m2 < σ’= 21,45 t/m2 (OK !!)
σmin = = 2,741 t/m2 > 0 (OK !!)
61
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
Tabel 3.10 Akumulasi Kombinasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Tubuh Bendung
Kombinasi gaya – gaya pada tubuh
bendung
SFTegangan Tanah
Tanpa Gempa Dengan Gempa
Guling
1,5
Geser
1,2
Max
< 16,5
t/m2
Min
> 0
Max
< 21,45
t/m2
Min
> 0
1.
Tanpa gempa
a. Air normal + gaya angkat 5,476 2,887 15,653 3,778 - -
b. Air banjir + gaya angkat 3,23 2,579 12,383 9,746 - -
2.
Dengan gempa horizontal
a. Air normal + gaya angkat 3,683 2,198 - - 18,176 1,255
b. Air normal 4,056 3,127 - - 12,97 3,828
c. Air banjir + gaya angkat 2,558 2,07 - - 15,853 6,275
d. Air banjir 2,931 2,893 - - 16,575 2,387
3. Dengan gempa vertikal
a. Air normal + gaya angkat 2,684 2,214 - - 11,993 2,916
62
Perancangan Irigasi Dan Bangunan Air
b. Air normal 6,795 5,376 - - 10,587 6,95
c. Air banjir + gaya angkat 2,901 1,927 - - 12,709 3,824
d. Air banjir 3,631 4,433 - - 16,959 2,741
63