Download - 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