![00f 8. Modul-5 Perencanaan Struktur Bangunan Sabo [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/00f-8-modul-5-perencanaan-struktur-bangunan-sabo.jpg)
4 0 2 MB
KATA PENGANTAR Modul 5 ini merupakan mata diklat pada Modul Pelatihan Perencanaan Bangunan Sabo, yang menjelaskan tentang Perencanaan Bangunan Sabo, menguraikan dan penekanan tentang hal-hal yang perlu dikenal oleh masyarat dalam perencanaan struktur bangunan sabo, Konsep bangunan Sabo harus mengacu pada peraturan dan kebijakan nasional, agar hasilnya tepat guna dan berdaya guna. Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang Sumber Daya Air.
Modul Perencanaan Struktur Bangunan Sabo ini disusun dalam 5 materi yang terbagi atas Materi 1: Parameter Perhitungan, Materi 2: Stabilitas main dam pada saat kondisi banjir, Materi 3: stabilitas main dam pada saat kondisi normal, Materi 4: stabilitas Main Dam Akibat Gempa, Materi 5: Stabilitas Tembok tepi. Penyusunan modul yang sistematis diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami penyusunan kurikulum dan modul pelatihan perencanaan bangunan Sabo. Penekanan orientasi pembelajaran pada modul ini menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta. Modul Pelatihan Perencanaan Bangunan Sabo ini disusun oleh PT.Blantickindo Aneka dengan koordinator penyusun Modul Atep Iman, S.Pd, M.Pd.
Proses penyusunan modul ini telah melibatkan berbagai pihak baik dari para praktisi, akademisi maupu birokrasi. Akhirnya, PT.Blantickindo Aneka menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan kepada semua pihak yang telah mendukung tersusunnya modul Pelatihan perencanaan bangunan sabo, sehingga modul ini dapat diselesaikan dengan baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa terbuka sesuai dengan perkembangan situasi, kebijakan, dan peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga modul ini dapat memberikan manfaat dalam peningkatan kompetensi ASN di bidang Sumber Daya Air.
Bandung,
September 2018
Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
Ir. Yudha Mediawan, M.Dev. Plg NIP. 19661021 1992031003
i
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .............................................................................................................. i DAFTAR ISI ............................................................................................................................ i DAFTAR TABEL .................................................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................................. iv PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ................................................................................. v KERANGKA BERPIKIR ...................................................................................................... vi PENDAHULUAN ................................................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ................................................................................................. 1 1.2. Deskripsi Singkat.............................................................................................. 1 1.3. Manfaat Modul .................................................................................................. 2 1.4. Hasil Belajar ..................................................................................................... 2 1.5. Indikator Hasil Belajar ...................................................................................... 2 1.6. Materi Pokok..................................................................................................... 2 MATERI POKOK I PARAMETER PERHITUNGAN............................................................. 4 2.1. Dimensi Bangunan ........................................................................................... 4 2.2. Data Topografi .................................................................................................. 4 2.3. Data Geoteknik ................................................................................................. 4 2.4. Data Geometri Sungai...................................................................................... 5 2.5. Data Debit ......................................................................................................... 5 2.6. Karakteristik Sedimen ...................................................................................... 5 2.7. Karakteristik Aliran Debris ................................................................................ 6 2.8. Data Bahan Bangunan ..................................................................................... 6 2.9. Prosedur Analisis ............................................................................................. 7 2.10. Rangkuman ...................................................................................................... 7 2.11. Latihan .............................................................................................................. 8 MATERI POKOK II STABILITAS MAIN DAM PADA SAAT KONDISI BANJIR ............. 10 3.1. Gaya yang Bekerja ......................................................................................... 10 3.2. Stabilitas Terhadap Guling ............................................................................. 12 3.3. Stabilitas terhadap Geser............................................................................... 12 3.4. Kontrol Terhadap Penurunan ......................................................................... 13 3.5. Rangkuman .................................................................................................... 18 3.6. Latihan ............................................................................................................ 19 Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | i
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO MATERI POKOK III STABILITAS MAIN DAM PADA SAAT KONDISI NORMAL .... Error! Bookmark not defined. 4.1. Gaya yang Bekerja ......................................................................................... 21 4.2. Stabilitas Terhadap Guling ............................................................................. 24 4.3. Stabilitas terhadap Geser............................................................................... 24 4.4. Kontrol Terhadap Penurunan ......................................................................... 25 4.5. Rangkuman .................................................................................................... 30 4.6. Latihan ............................................................................................................ 31 MATERI POKOK IV STABILITAS MAIN DAM AKIBAT GEMPA..... Error! Bookmark not defined. 5.1. Gaya yang Bekerja ......................................................................................... 33 5.2. Stabilitas Terhadap Guling ............................................................................. 34 5.3. Stabilitas terhadap Geser............................................................................... 34 5.4. Kontrol Terhadap Penurunan ......................................................................... 35 5.5. Rangkuman .................................................................................................... 39 5.6. Latihan ............................................................................................................ 40 MATERI POKOK V STABILITAS TEMBOK TEPI.............. Error! Bookmark not defined. 6.1. Gaya yang Bekerja ......................................................................................... 42 6.2. Stabilitas Terhadap Guling ............................................................................. 43 6.3. Stabilitas terhadap Geser............................................................................... 43 6.4. Kontrol Terhadap Penurunan ......................................................................... 44 6.5. Rangkuman .................................................................................................... 49 6.6. Latihan ............................................................................................................ 50 7.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 51 7.2. Tindak Lanjut .................................................................................................. 52 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................... 53 GLOSARIUM ....................................................................................................................... 54
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | ii
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 - Input data pada kondisi banjir ........................................................................... 11 Tabel 3.2 - Rumus momen gaya vertikal pada kondisi banjir ............................................. 12 Tabel 3.3 - Rumus momen gaya horizontal pada kondisi banjir ........................................ 12 Tabel 3.4 - Nilai daya dukung tanah dan koefisien geser................................................... 13 Tabel 5.1 - Rumus berat konstruksi pada saat gempa ....................................................... 34 Tabel 5.2 - Rumus momen gaya horizontal pada saat gempa........................................... 34 Tabel 5.3 - Nilai daya dukung tanah dan koefisien geser................................................... 35 Tabel 6.1 - Nilai daya dukung tanah dan koefisien geser................................................... 44
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | iii
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
DAFTAR GAMBAR Gambar II. 1 - Prosedur analisis stabilitas bangunan ........................................................... 7 Gambar III. 1 - Gaya yang bekerja pada saat kondisi banjir .............................................. 11 Gambar IV. 1 - Gaya yang bekerja pada kondisi normal.................................................... 23 Gambar V. 1 - Gaya yang bekerja pada kondisi normal..................................................... 33 Gambar VI. 1 - Gaya yang bekerja pada struktur tembok tepi bangunan sabo ................. 43
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | iv
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
Modul pelatihan dan pendidikan perencanaan Bangunan Sabo disusun dalam 6 mata diklat yang diurutkan secara sistematis dan saling terkait.
Untuk dapat mengerti, menjelaskan, dan merencanakan Bangunan Sabo, peserta Diklat harus mempelajari dan memahami isi tiap modul secara berurutan, sesuai dengan nomor mata Diklat.
Untuk dapat memahami dan melakukan perencanaan struktur bangunan Sabo. Peserta Diklat harus memahami komponen yang terdapat dalam bangunan Sabo dan menjelaskan sub-sub bangunan Sabo yang sudah dijelaskan dalam modul Mata Diklat-4.
Perencanaan struktur bangunan Sabo akan dijelaskan dalam modul-5.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | v
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
KERANGKA BERPIKIR
Gambar I. 1 - Kerangka pikir perencanaan struktur bangunan sabo
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | vi
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang
Perencanaan struktur bangunan Sabo merupakan kegiatan lanjutan dari berbagai tahapan, yaitu mulai dari penyusunan Konsep Bangunan Sabo, kegiatan Survei dan Investigasi, Analisis Hidrologi dan Sedimen, dan Perencanaan Dimensi Bangunan Sabo. Perencanaan struktur bangunan Sabo dibutuhkan untuk menentukan kestabilan dan keamanan bangunan sabo agar sesuai dengan fungsi dan umur layan rencana.
Modul sejenis yang menguraikan tentang perencanaan dimensi bangunan Sabo telah ada dan kemungkinan telah diterapkan dalam kegiatan kursus atau diklat pada beberapa waktu sebelumnya. Modul yang sudah ada antara lain: Review Buku ISDM, Seri Buku Teknologi Sabo, Petunjuk Pekerjaan Sabo Desain Bangunan Pengendali Sedimen (Sabo Desain), yang diterbitkan oleh Satuan Kerja Direktorat Sungai, Danau, Dan Waduk, Direktorat Sungai Dan Pantai, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum, Oktober 2010.
Modul-5 ini meliputi materi pokok perhitungan struktur bangunan Sabo dan merupakan satu bagian dari seri modul lain yang saling terkait. Modul-5 ini diharapkan dapat digunakan sebagai acuan peserta Diklat dalam melakukan perencanaan maupun pengecekan terhadap stabilitas struktur bangunan sabo.
1.2.
Deskripsi Singkat
Modul-5 ini menguraikan gambaran singkat tentang analisis yang diperlukan dalam kegiatan perencanaan struktur bangunan sabo.
Mengingat aliran sedimen pada umumnya merupakan kejadian yang sangat mungkin mengakibatkan kerusakan dan korban harta maupun jiwa, maka perencanaan bangunan Sabo harus didasarkan pada perhitungan struktur yang akurat, aman, dan serbacakup (comprehensive). Hal ini juga disebabkan karena karakter dan kejadian banjir aliran sedimen tidak sama antara tempat satu dan lainnya.
Perencanaan struktur bangunan Sabo dilakukan guna menentukan angka keamanan, kekuatan, dan stabilitas bangunan sabo yang akan dibangun. Perencanaan struktur ini didasarkan pada hasil kegiatan yang telah diuraikan dalam seri modul sebelumnya, yaitu modul Konsep Bangunan Sabo, modul Survei dan Investigasi, modul Analisis Hidrologi dan Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 1
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO Sedimen, dan modul Perencanaan Dimensi Bangunan Sabo. Peserta Diklat wajib mempelajari dan memahami materi yang ada dalam seri modul sebelumnya.
1.3.
Manfaat Modul
Mempelajari Mata Diklat Perencanaan Strukutur Bangunan Sabo, peserta Diklat kompeten dalam: 1.
Mengetahui data yang diperlukan untuk perhitungan struktur bangunan sabo;
2.
Mengetahui gaya yang bekerja pada struktur bangunan sabo dengan berbagai kondisi;
3.
Melakukan perhitungan stabilitas terhadap guling, geser, dan kontrol terhadap penurunan;
4.
1.4.
Melakukan perhitungan stabilitas tembok tepi.
Hasil Belajar
Setelah mengikuti semua kegiatan pembelajaran dalam mata dikalt ini, peserta diharapkan mampu: 1.
Mejelaskan data apa saja yang dibutuhkan untuk perhitungan struktur bangunan sabo;
2.
Menjelaskan dan menyebutkan gaya-gaya yang bekerja pada struktur bangunan sabo dengan berbagai kondisi;
3.
Melakukan perhitungan stabilitas terhadap guling, geser, dan kontrol terhadap penurunan;
4.
1.5.
Melakukan perhitungan stabilitas tembok tepi.
Indikator Hasil Belajar
Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan mampu: 1.
Menjelaskan mengenai struktur bangunan sabo;
2.
Menjabarkan dan menjelaskan tahapan perhitungan analisis struktur bangunan sabo;
3.
1.6.
Merencanakan struktur bangunan sabo secara benar dan tepat.
Materi Pokok
Modul-5 ini memuat materi pokok sebagai berikut: 1.
Parameter perhitungan;
2.
Stabilitas main dam pada saat kondisi banjir;
3.
Stabilitas main dam pada saat kondisi normal; Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 2
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO 4.
Stabilitas main dam akibat gempa;
5.
Stabilitas tembok tepi.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 3
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
MATERI POKOK I
PARAMETER PERHITUNGAN Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mengetahui parameter apa saja yang digunakan dalam perhitungan struktur bangunan sabo.
2.1.
Dimensi Bangunan
Perencanaan struktur bangunan sabo erat kaitannya dengan perencanaan dimensi yang dilakukan. Diharapkan dimensi bangunan sabo yang telah didesain, dapat dikatakan aman bilamana ditinjau dari kekuatan strukturnya. Bilamana setelah dilakukan perhitungan struktur didapatkan bahwa bangunan sabo dalam kondisi kritis (tidak aman), maka dimensi bangunan sabo perlu didesain ulang. Dimensi bangunan sabo yang digunakan dalam perhitungan struktur adalah sebagai berikut: 1.
Tinggi total main dam (H);
2.
Lebar peluap main dam (b);
3.
Kemiringan hulu main dam (m);
4.
Kemiringan hilir main dam (n);
5.
Lebar total dasar main dam (b2);
6.
Tinggi efektif main dam (He).
2.2.
Data Topografi
Data topografi diperoleh dari hasil survei yang telah diuraikan dalam Modul-2. Dalam modul ini diperlukan data topografi berupa peta situasi sungai skala 1:1.000-1:10.000. Peta ini dapat diperoleh dari hasil pengukuran topografi.
2.3.
Data Geoteknik
Data geoteknik diperoleh dari hasil investigasi yang telah dijelaskan dalam Modul-2. Dalam perencanaan struktur bangunan Sabo yang dibahas dalam modul ini perlu data properti tanah dari hasil investigasi geoteknik sebagai berikut: 1.
Sifat fisik tanah dan batuan di sekitar rencana lokasi grondsil meliputi: a.
Rapat massa;
b.
Berat volume;
c.
Kadar air;
b.
Konsintensi dan kepadatan;
c.
Gradasi butiran; Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 4
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
2.
d.
Keausan;
e.
Kekerasan.
Sifat struktur tanah dan batuan meliputi: a. Pemampatan; b. Kekuatan geser; c. Modulus elastisitas; d. Koefisien kelulusan air; e. Daya dukung tanah.
3.
2.4.
Kondisi tanah aktif (K a).
Data Geometri Sungai
Data geometri sungai yang diperlukan untuk desain sabodam diantaranya bentuk dan ukuran dasar sungai terdalam, alur, palung dan lembah sungai secara vertikal dan horizontal (penampang melintang dan memanjang sungai) mencakup parameter panjang, bentang sungai, kemiringan, ketinggian, dan kekasaran. Data geometri yang digunakan dalam perhitungan struktur bangunan sabo adalah sebagai berikut: 1.
Bentang sungai (B);
2.
Kemiringan memanjang dasar sungai (I);
3.
Panjang sungai (L);
4.
Kekasaran manning (nsungai);
5.
Koefisien gesek dasar main dam (f);
6.
Tinggi air diatas peluap (hw);
7.
Tinggi air diatas kolam olak (hj).
2.5.
Data Debit
Data debit diperoleh dari hasil survei dan dari hasil analisis hidrologi. Dalam perencanaan struktur bangunan Sabo yang dibahas dalam modul ini perlu data debit rencana dengan beragam kala ulang. Debit rencana yang biasa digunakan adalah debit rencana (debit banjir) kala ulang 100 tahun yang diperoleh dari hasil analisis hidrologi.
2.6.
Karakteristik Sedimen
Sedimen merupakan hal vital yang wajib diperhitungkan dalam perencanaan bangunan sabo. Besarnya sedimen yang ada di sungai harus bisa ditahan oleh struktur bangunan sabo. Oleh sebab itu, mengetahui karakter dan jumlah sedimen menjadi hal yang wajib. Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 5
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO Dengan mengetahui karakter dan jumlah sedimen, maka kekuatan struktur akan mudah dihitung. Karakteristik sedimen yang perlu diperhitungkan dalam perhitungan struktur bangunan sabo adalah sebagai berikut: 1.
Berat isi sedimen (ɣs);
2.
Berat isi sedimen submerged (ɣsub);
3.
Berat isi air (sedimen) (ɣw);
2.7.
Karakteristik Aliran Debris
Berbeda dengan sedimen, debris merupakan campuran dari material pasir, lumpur, kayu, dan segala macam material yang memungkinkan terbawa aliran air. Karakteristik aliran debris yang perlu diperhitungkan dalam perhitungan struktur bangunan sabo adalah sebagai berikut: 1.
Kecepatan aliran debris (Vd);
2.
Kedalaman aliran debris (hd);
3.
Koefisien debit debris (α);
4.
Gaya akibat aliran debris (F’).
2.8.
Data Bahan Bangunan
Pemilihan bahan bangunan yang akan digunakan untuk bangunan sabodam tipe tertutup dan kelengkapannya akan menjadi parameter penting dalam perhitungan struktur bangunan sabo. Perhitungan struktur bangunan sabo dengan bahan bangunan beN, batu kali, ataupun bahan bangunan yang lain akan menghasilkan angka keamanan yang berbeda. Pemilihan bahan bangunan yang digunakan memperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1.
Sumber dan jumlah bahan bangunan yang tersedia dilapangan (kemudahan konstruksi).
2.
Jenis dan ketahanan umur.
3.
Sifat fisik dan sifat struktur bahan bangunan yang terdiri dari: a. Rapat massa (mass density) atau berat volume (specific density); b. Gradasi butiran; c. Keausan dan kekasaran; d. Sifat pemadatan; e. Kuat geser; f.
Persyaratan kualitas;
g. Kemudahan pengerjaan; h. Nilai ekonomis.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 6
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
2.9.
Prosedur Analisis
Analisis stabilitas diperlukan dalam desain tubuh bangunan untuk memperoleh kedudukan tubuh bangunan gaya-berat yang stabil pada saat menerima gaya-gaya luar. Analisis stabilitas dilakukan melalui prosedur sepeerti yang ditunjukkan dalam bagan alir Gambar II.1. Identifikasi gaya luar yang bekerja
Perhitungan gaya luar
Perhitungan momen gaya
Analisis Stabilitas 1. Terhadap guling 2. Terhadap geser 3. Terhadap penurunan Gambar II.1 - Prosedur analisis stabilitas bangunan
2.10. Rangkuman Berikut adalah beberapa poin yang dapat dipelajari dari Materi Pokok Parameter Perhitungan. 1.
Perhitungan struktur bangunan didasari dari dimensi bangunan sabo. Setelah dimensi bangunan sabo ditentukan, maka dilakukan perhitungan struktur bangunan sabo. Apabila hasil perhitungan menunjukkan kata “aman” maka struktur dapat dibangun, namun jika struktur menunjukkan kata “tidak aman” maka dimensi bangunan sabo perlu didesain ulang.
2.
Data topografi dan data geoteknik juga menjadi parameter penting dalam perhitungan. Karena dua hal tesebut menjadi pertimbangan dalam menentukan parameter, sifat fisik, sifat struktur, dan kondisi tanah aktif.
3.
Struktur bangunan sabo dibangun guna menahan aliran banjir dan aliran debris, sehingga besarnya debit banjir dan debit debris wajib perhitungkan dan perhitungan yang dilakukan harus tepat.
4.
Karakteristik sedimen dan karakteristik debris juga perlu dicari, karena dua hal ini berpengaruh terhadap pemilihan bahan material untuk pembangunan sabo dam.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 7
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO 5.
Perhitungan struktur bangunan sabo dimulai dari menentukan gaya-gaya luar yang bekerja pada bangunan sabo, menghitung gaya momen dan perhitungan stabilitas terhadap guling, geser, dan penurunan.
2.11. Latihan A.
Soal Pilihan Ganda
1.
Dasar dari perhitungan struktur bangunan sabo adalah… A. Perencanaan dimensi bangunan sabo B. Desain bangunan sabo C. Nilai ekonomis bangunan sabo D. Kualitas bangunan sabo
2.
Dalam perencanaan bangunan sabo, diperlukan data topografi dengan skala… A. 1:1.000-1:100.000 B. 1:10.000-1:20.000 C. 1:5.000-1:50.000 D. 1:1.000-1:10.000
3.
Analisis stabilitas bangunan sabo dilakukan agar struktur bangunan aman terhadap… A. Geser, guling, dan goncanngan B. Geser, longsor, dan penurunan C. Geser, guling dan penurunan D. Goncangan, longsor, dan guling
4.
Berikut adalah data yang diperlukan dalam perencanaan struktur bangunan sabo, kecuali… A. Data debit B. Data kependudukan C. Data topografi
D. Data geometri sungai 5.
Data geometri sungai mencakup… A. Data tanah dasar, karakteristik sedimen B. Berat isi sedimen, berat isi air C. Pemampatan, daya dukung tanah D. Lebar sungai dan kemiringan dasar sungai Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 8
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO B.
Soal Uraian
1. Sebutkan minimal 5 data yang diperlukan dalam perencanaan struktur bangunan sabo! 2. Jelaskan hubungan antara perencanaan dimensi bangunan sabo dan perencanaan struktur bangunan sabo! 3. Sebutkan minimal 5, komponen bangunan sabo apa saja yang menjadi input perhitungan struktur bangunan sabo? 4. Bagaimana prosedur perhitungan struktur bangunan sabo? 5. Sebutkan hal-hal yang termasuk dalam karaktertistik aliran debris!
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 9
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
MATERI POKOK II
STABILITAS MAIN DAM PADA SAAT KONDISI BANJIR Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan dapat menghitung stabilitas main dam pada saat kondisi banjir.
3.1.
Gaya yang Bekerja
Gaya merupakan hal yang mendasari dalam perhitungan struktur. Semua gaya yang bekerja pada struktur harus diinput dalam perhitungan agar struktur yang direncanakan benar-benar dapat dikatakan aman. Gaya yang bekerja pada struktur pun berbeda-beda, tergantung pada kondisi struktur tersebut. Pada kondisi banjir, gaya yang bekerja pada struktur adalah sebagai berikut: 1.
Gaya akibat berat sendiri konstruksi (W);
2.
Gaya akibat tekanan air statik (P);
3.
Gaya akibat tekanan tanah sedimen (Pe);
4.
Gaya akibat tekanan air keatas (uplift pressure) (U).
Gaya yang diperhitungkan merupakan gaya momen. Artinya setiap gaya yang bekerja pada struktur baik itu gaya vertikal maupun gaya horizontal, diubah menjadi gaya momen untuk dapat mengetahui apakah gaya tersebut dapat menggulingkan, menggeser, ataupun dapat menyebabkan penurunan pada struktur. Rumus untuk menghitung momen adalah sebagai berikut:
Momen akibat gaya vertikal
𝐌 = 𝐅𝐯 × 𝐋 Momen akibat gaya horizontal
𝐌 = 𝐅𝐡 × 𝐋 keterangan: M
: momen gaya (N m);
Fv
: gaya vertikal (N);
Fh
: gaya horizontal (N);
L
: lengan momen (m).
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 10
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
Berikut adalah gaya-gaya yang bekerja pada struktur bangunan sabo pada kondisi banjir:
Gambar III.1 - Gaya yang bekerja pada saat kondisi banjir Berikut adalah input data yang dibutuhkan untuk menghitung gaya-gaya tersebut: Tabel 3.1 - Input data pada kondisi banjir No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Keterangan Tinggi total main dam Lebar peluap main dam Kemiringan hulu main dam Kemiringan hilir main dam Tinggi muka air diatas peluap Berat isi air (sedimen) Berat isi bahan konstruksi Lebar total dasar main dam Koefisien gesek dasar main dam Tinggi air diatas kolam olak Berat isi sedimen Tinggi efektif main dam Sudut geser dalam tanah Berat isi sedimen submerged
Satuan m m
m N/m3 N/m3 m m N/m3 m o
N/m3
Notasi ht b m n h3 ɣw ɣm b2 f hj ɣs h φ ɣsub
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 11
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO Berikut adalah rumus-rumus yang digunakan dalam perhitungan momen gaya vertikal: Tabel 3.2 - Rumus momen gaya vertikal pada kondisi banjir Notasi W1 W2 W3 Pev Pv1 Pv2 U1 U2
, ×
Gaya vertikal (V) (Ton) , × × × × × , × × × , × × × × × , × × × , × × × × ×
× ,
Lengan momen (L) (m) (1/3 x m x ht) + b + (n x ht) (1/2 x b) + (n x ht) 2/3 x n x ht (2/3 x m x ht) + b + (n x ht) , × × 1/3 x n x ht 1/2 x b2 2/3 b2
Keterangan Berat sendiri Berat sendiri Berat sendiri Tekanan sedimen Tekanan air Tekanan air Tekanan up lift Tekanan up lift
Berikut adalah rumus-rumus yang digunakan dalam perhitungan momen gaya horizontal: Tabel 3.3 - Rumus momen gaya horizontal pada kondisi banjir Notasi PH1 PH2 Peh
3.2.
Gaya vertikal (V) (Ton) , × × × × , × × × ×
Lengan momen (L) (m) 1/3 x h 1/2 x h 1/3 x h
Keterangan Tekanan air Tekanan air Tekanan sedimen
Stabilitas Terhadap Guling
Stabilitas terhadap guling merupakan ketahanan struktur dalam menahan momen gaya yang bekerja yang dapat menyebabkan struktur mengalami guling.
Rumus yang digunakan adalah:
𝐒𝐟 =
𝐌𝐭 > 𝟐, 𝟎 𝐌𝐠
keterangan:
3.3.
Sf
: nilai faktor aman terhadap guling;
Mt
: momen tahan (Nm);
Mg
: momen guling (Nm).
Stabilitas terhadap Geser
Stabilitas terhadap geser merupakan ketahanan struktur dalam menahan gaya-gaya yang bekerja yang dapat menyebabkan struktur mengalami geser dari posisi awal.
Rumus yang digunakan adalah:
𝐒𝐟 =
𝐟 × 𝚺𝐕 > 𝟏, 𝟓 𝚺𝐇
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 12
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO keterangan: Sf
: faktor aman terhadap geser;
f
: koefisien geser;
ΣV
: jumlah gaya-gaya vertikal (N);
ΣH
: jumlah gaya-gaya horizontal (N).
Tabel 3.4 - Nilai daya dukung tanah dan koefisien geser Klasifikasi Lapisan Pondasi Daya Dukung Tanah (ton/m2) Koefisien geser Batuan Dasar: Batuan keras sedikit retak 100 0,7 Batuan keras banyak retak 60 0,7 Batuan lunak atau mudsNe. 30 0,7 Lapisan Kerikil: Kompak Tidak Kompak. Lapis Pasir: Kompak Kurang Kompak. Tanah Liat: Keras Kurang Keras Sangat Keras.
60 30
0,6 0,6
30 20
0,6 0,5
10 5 20
0,45 0,5
Sumber: Perancangan Bangunan Pengendali Sedimen. VSTC-DirJen Pengairan -Dept PU
Faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: Sf = 4 Untuk pondasi bantuan. Sf = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m. Sf = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 2,0, maka struktur dinyatakan aman terhadap guling.
Stabilitas Terhadap Geser Maka, stabilitas terhadap geser:
𝑓𝛴𝑉 𝛴𝑀 .6 × 332.4 1 Sf = 98. 4 Sf =
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 16
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
Sf = 2. 2 Nilai Sf dari hasil perhitungan adalah 2.02 > 1.50, maka struktur dinyatakan aman terhadap geser.
Kontrol Terhadap Penurunan Dari data sudut geser = 34° didapat : Dari Tabel Terzaghi (dalam DAS, 1995) Nc
= 18.05
Nq
= 8.66
Nɣ
= 8.2
Q
lt
= 1,3 × C × Nc
Q
lt
= 1,3 × .8 × 18.
( p × × Nq )
( ,4 ×
× × Nγ )
4. × 1.91 × 8.66
,4 × 14.1 × 1.91 × 8.2 Q
= 173.27 𝑁⁄𝑚
lt
Perhitungan nilai Qijin (beban maksimal yang diijinkan terjadi pada struktur)
Q i in =
Q lt Sf
173.27 3 = 7.76 𝑁⁄𝑚
Q i in = Q i in
Perhitungan tegangan yang terjadi akibat beban
Mg ΣV 2118.2 9 366. x= 332.4 1 x=
Mt
x = .27𝑚
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 17
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
1 × 2 1 e = .27 × 14.1 2 e=x
e = 1.78 Syarat : 1/3 b2 ≤ x ≤ 2/3 b2 dan e ≤ 1/6 b2 1/3x14.1 ≤ x ≤ 2/3x14.1 dan e ≤ 1/6x14.1 4.70 ≤ x ≤ 9.40 dan e ≤ 2.35
Q
ak / in
=(
ΣV
) (1 ±
6×e )
322.4 1 6 × 1.78 ) (1 ± ) 14.1 14.1 Q ak = 41.44 < 7.76 𝑁⁄𝑚 Q in = .72 < 7.76 𝑁⁄ 𝑚 Q
ak / in
3.5.
=(
Rangkuman
Beberapa hal yang menjadi poin penting dari Materi Pokok Stabilitas Main Dam Pada Saat Kondisi Banjir adalah sebagai berikut: 1.
2.
Gaya yang bekerja pada main dam saat kondisi banjir adalah: a.
Gaya akibat berat sendiri konstruksi (W);
b.
Gaya akibat tekanan air statik (P);
c.
Gaya akibat tekanan tanah sedimen (Pe);
d.
Gaya akibat tekanan air keatas (uplift pressure) (U).
Momen gaya yang diperhitungkan adalah momen gaya akibat gaya vertikal dan gaya horizontal
3.
Secara umum persyaratan stabilitas terhadap guling adalah angka aman harus diatas 2,0
4.
Secara umum persyaratan stabilitas terhadap geser adalah angka aman harus diatas 1,5
5.
Persyaratan stabilitas terhadap penurunan adalah apabila nilai Qmaks < Qult dan nilai Qmin < Qult
6.
Pada kondisi tertentu, faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: a.
Fs = 4 Untuk pondasi bantuan;
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 18
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
3.6.
b.
Fs = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m;
c.
Fs = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 𝟐, 𝟎 𝐌𝐠
keterangan:
4.3.
Sf
: faktor aman terhadap guling;
Mt
: momen tahan (N m);
Mg
: momen guling (N m).
Stabilitas terhadap Geser
Stabilitas terhadap geser merupakan ketahanan struktur dalam menahan gaya-gaya yang bekerja yang dapat menyebabkan struktur mengalami geser dari posisi awal.
Rumus yang digunakan adalah:
𝐒𝐟 =
𝐟 × 𝚺𝐕 > 𝟏, 𝟓 𝚺𝐇
keterangan: Sf
: faktor aman terhadap geser;
f
: koefisien geser; Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 24
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO ΣV
: jumlah gaya-gaya vertikal (N);
ΣH
: jumlah gaya-gaya horizontal (N).
Tabel 4.4 - Nilai daya dukung tanah dan koefisien geser Klasifikasi Lapisan Pondasi Daya Dukung Tanah (ton/m2) Koefisien geser Batuan Dasar: Batuan keras sedikit retak
100
0,7
Batuan keras banyak retak
60
0,7
Batuan lunak atau mudsNe.
30
0,7
Kompak
60
0,6
Tidak Kompak.
30
0,6
Kompak
30
0,6
Kurang Kompak.
20
0,5
Keras
10
0,45
Kurang Keras
5
-
Sangat Keras.
20
0,5
Lapisan Kerikil:
Lapis Pasir:
Tanah Liat:
Sumber: Perancangan Bangunan Pengendali Sedimen. VSTC-DirJen Pengairan -Dept PU
Faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: Sf = 4 Untuk pondasi bantuan. Sf = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m. Sf = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 2,0, maka struktur dinyatakan aman terhadap guling.
Stabilitas Terhadap Geser Maka, stabilitas terhadap geser:
𝑓𝛴𝑉 𝛴𝑀 .6 × 317. 27 Sf = 81. 7 Sf =
Sf = 2.3463 Nilai Sf dari hasil perhitungan adalah 2.3463 > 1.50, maka struktur dinyatakan aman terhadap geser.
Kontrol Terhadap Penurunan Dari data sudut geser = 34° didapat : Dari Tabel Terzaghi (dalam DAS, 1995) Nc
= 18.05
Nq
= 8.66
Nɣ
= 8.2
Q
lt
= 1,3 × C × Nc
Q
lt
= 1,3 × .8 × 18.
( p × × Nq )
( ,4 ×
× × Nγ )
4. × 1.91 × 8.66
,4 × 14.1 × 1.91 × 8.2 Q
lt
= 173.27 𝑁⁄𝑚
Perhitungan nilai Qijin (beban maksimal yang diijinkan terjadi pada struktur)
Q i in =
Q lt Sf
173.27 3 = 7.76 𝑁⁄𝑚
Q i in = Q i in
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 29
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO Perhitungan tegangan yang terjadi akibat beban
Mg ΣV 2114.69 3 8.91 x= 317. 27 x=
Mt
x = .696𝑚 1 × 2
e=x
e = .696
1 × 14.1 2
e = 1.3 Syarat : 1/3 b2 ≤ x ≤ 2/3 b2 dan e ≤ 1/6 b2 1/3x14.1 ≤ x ≤ 2/3x14.1 dan e ≤ 1/6x14.1 4.70 ≤ x ≤ 9.40 dan e ≤ 2.35
Q
ak / in
=(
ΣV
) (1 ±
6×e )
317. 27 6 × 1.3 ) (1 ± ) 14.1 14.1 Q ak = 3 .44 < 7.76 𝑁⁄𝑚 Q in = 9. 3 < 7.76 𝑁⁄ 𝑚 Q
ak / in
4.5.
=(
Rangkuman
Beberapa hal yang menjadi poin penting dari Materi Pokok Stabilitas Main Dam Pada Saat Kondisi Banjir adalah sebagai berikut: 1.
Gaya yang bekerja pada main dam saat kondisi banjir adalah: a. Gaya akibat berat sendiri konstruksi (W); b. Gaya akibat tekanan tanah sedimen (Pe); c. Gaya akibat tekanan air keatas (uplift pressure) (U); d. Gaya akibat aliran debris (Fd).
2.
Untuk sungai pada daerah gunungapi, pada saat kondisi aliran normal akan terjadi tumbukan pada dinding bagian hulu main dam. Oleh sebab itu, gaya tumbukan ini perlu dihitung.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 30
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO 3.
Momen gaya yang diperhitungkan adalah momen gaya akibat gaya vertikal dan gaya horizontal
4.
Secara umum persyaratan stabilitas terhadap guling adalah angka aman harus diatas 2,0
5.
Secara umum persyaratan stabilitas terhadap geser adalah angka aman harus diatas 1,5
6.
Persyaratan stabilitas terhadap penurunan adalah apabila nilai Qmaks < Qult dan nilai Qmin < Qult
7.
Pada kondisi tertentu, nilai faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: a. Fs = 4 Untuk pondasi bantuan. b. Fs = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m. c. Fs = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 𝟐, 𝟎 𝐌𝐠
keterangan:
5.3.
Sf
: faktor aman terhadap guling;
Mt
: momen tahan (N m);
Mg
: momen guling (N m).
Stabilitas terhadap Geser
Stabilitas terhadap geser merupakan ketahanan struktur dalam menahan gaya-gaya yang bekerja yang dapat menyebabkan struktur mengalami geser dari posisi awal.
Rumus yang digunakan adalah:
𝐒𝐟 =
𝐟 × 𝚺𝐕 > 𝟏, 𝟓 𝚺𝐇
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 34
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO keterangan: Sf
: faktor aman terhadap geser;
f
: koefisien geser;
ΣV
: jumlah gaya-gaya vertikal (N);
ΣH
: jumlah gaya-gaya horizontal (N).
Tabel 5.3 - Nilai daya dukung tanah dan koefisien geser Klasifikasi Lapisan Pondasi Daya Dukung Tanah (t/m2) Batuan Dasar: Batuan keras sedikit retak 100 Batuan keras banyak retak 60 Batuan lunak atau mudsNe. 30 Lapisan Kerikil: Kompak Tidak Kompak. Lapis Pasir: Kompak Kurang Kompak. Tanah Liat: Keras Kurang Keras Sangat Keras.
Koefisien geser 0,7 0,7 0,7
60 30
0,6 0,6
30 20
0,6 0,5
10 5 20
0,45 0,5
Sumber: Perancangan Bangunan Pengendali Sedimen. VSTC-DirJen Pengairan -Dept PU
Nilai faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: Sf = 4 Untuk pondasi bantuan. Sf = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m. Sf = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 2,0, maka struktur dinyatakan aman terhadap guling.
Stabilitas Terhadap Geser Maka, stabilitas terhadap geser:
𝑓𝛴𝑉 𝛴𝑀 .6 × 317. 27 Sf = 6. 89 Sf =
Sf = 3.3614 Nilai Sf dari hasil perhitungan adalah 3.3614 > 1.50, maka struktur dinyatakan aman terhadap geser.
Kontrol Terhadap Penurunan Dari data sudut geser = 34° didapat : Dari Tabel Terzaghi (dalam DAS, 1995) Nc
= 18.05
Nq
= 8.66
Nɣ
= 8.2
Q
lt
= 1,3 × C × Nc
Q
lt
= 1,3 × .8 × 18.
( p × × Nq )
( ,4 ×
× × Nγ )
4. × 1.91 × 8.66
,4 × 14.1 × 1.91 × 8.2 Q
lt
= 173.27 𝑁⁄𝑚
Perhitungan nilai Qijin (beban maksimal yang diijinkan terjadi pada struktur)
Q i in =
Q lt Sf
173.27 3 = 7.76 𝑁⁄𝑚
Q i in = Q i in
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 38
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
Perhitungan tegangan yang terjadi akibat beban
Mg ΣV 2114.69 3 3.712 x= 317. 27 x=
Mt
x= .
𝑚
1 × 2 1 e= . × 14.1 2 e=x
e = 1.49 Syarat : 1/3 b2 ≤ x ≤ 2/3 b2 dan e ≤ 1/6 b2 1/3x14.1 ≤ x ≤ 2/3x14.1 dan e ≤ 1/6x14.1 4.70 ≤ x ≤ 9.40 dan e ≤ 2.35
Q
ak / in
=(
ΣV
) (1 ±
6×e )
317. 27 6 × 1.49 ) (1 ± ) 14.1 14.1 Q ak = 36.79 < 7.76 𝑁⁄ 𝑚 Q in = 8.18 < 7.76 𝑁⁄𝑚 Q
ak / in
5.5.
=(
Rangkuman
Beberapa hal yang menjadi poin penting dari Materi Pokok Stabilitas Main Dam Akibat Gempa adalah sebagai berikut: 1. Gaya yang bekerja pada main dam akibat gempa adalah: a. Gaya akibat berat sendiri konstruksi (W); b. Gaya akibat tekanan tanah sedimen (Pe); c. Gaya akibat tekanan air keatas (uplift pressure) (U); d. Gaya akibat gempa (H). 2.
Momen gaya yang diperhitungkan adalah momen gaya akibat gaya vertikal dan gaya horizontal
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 39
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO 3.
Secara umum persyaratan stabilitas terhadap guling adalah angka aman harus diatas 2,0
4.
Secara umum persyaratan stabilitas terhadap geser adalah angka aman harus diatas 1,5
5.
Persyaratan stabilitas terhadap penurunan adalah apabila nilai Qmaks < Qult dan nilai Qmin < Qult
6.
Pada kondisi tertentu, nilai faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: a. Fs = 4 Untuk pondasi bantuan; b. Fs = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m; c. Fs = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 𝟐, 𝟎 𝐌𝐠
keterangan:
6.3.
Sf
: faktor aman terhadap guling;
Mt
: momen tahan (N m);
Mg
: momen guling (N m).
Stabilitas terhadap Geser
Stabilitas terhadap geser merupakan ketahanan struktur dalam menahan gaya-gaya yang bekerja yang dapat menyebabkan struktur mengalami geser dari posisi awal. Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 43
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
Rumus yang digunakan adalah:
𝐒𝐟 =
𝐟 × 𝚺𝐕 > 𝟏, 𝟓 𝚺𝐇
keterangan: Sf
: faktor aman terhadap geser;
f
: koefisien geser;
ΣV
: jumlah gaya-gaya vertikal (N);
ΣH
: jumlah gaya-gaya horizontal (N).
Tabel 6.1 - Nilai daya dukung tanah dan koefisien geser
Klasifikasi Lapisan Pondasi Batuan Dasar: Batuan keras sedikit retak Batuan keras banyak retak Batuan lunak atau mudsNe. Lapisan Kerikil: Kompak Tidak Kompak. Lapis Pasir: Kompak Kurang Kompak. Tanah Liat: Keras Kurang Keras Sangat Keras.
Daya Dukung Tanah (t/m2)
Koefisien geser
100 60 30
0,7 0,7 0,7
60 30
0,6 0,6
30 20
0,6 0,5
10 5 20
0,45 0,5
Sumber: Perancangan Bangunan Pengendali Sedimen. VSTC-DirJen Pengairan -Dept PU
Nilai faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: Fs = 4 Untuk pondasi bantuan. Fs = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m. Fs = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 1.50, maka struktur dinyatakan aman terhadap guling.
Stabilitas Terhadap Geser Maka, stabilitas terhadap geser:
𝑓𝛴𝑉 𝛴𝑀 .7 × 32.9 Sf = 18. 3 Sf =
Sf = 1.78 Nilai Sf dari hasil perhitungan adalah 1.78 > 1.50, maka struktur dinyatakan aman terhadap geser.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 47
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO Kontrol Terhadap Penurunan Dari data sudut geser = 34° didapat : Dari Tabel Terzaghi (dalam DAS, 1995) Nc
= 18.05
Nq
= 8.66
Nɣ
= 8.2
Q
lt
= 1,3 × C × Nc
Q
lt
= 1,3 × .8 × 18.
( p × × Nq )
( ,4 ×
× × Nγ )
4. × 1.91 × 8.66
,4 × 14.1 × 1.91 × 8.2 Q
lt
= 173.268 𝑜𝑛⁄𝑚
Perhitungan nilai Qijin (beban maksimal yang diijinkan terjadi pada struktur)
Q i in =
Q lt Sf
Q i in =
173.27 3
Q i in = 7.7 6 𝑜𝑛⁄𝑚 Perhitungan tegangan yang terjadi akibat beban
Mg ΣV 94.47 x= 32.9 x=
Mt
. 8
x = 1.2 𝑚 1 × 2 1 e = 1.2 × 2. 2 e=x
e = ,2 Syarat : 1/3 b2 ≤ x ≤ 2/3 b2 dan e ≤ 1/6 b2 1/3x2.0 ≤ x ≤ 2/3x2.0 dan e ≤ 1/6x2.0 0.67 ≤ x ≤ 1.3 dan e ≤ 0.3
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 48
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
Q
ak / in
=(
ΣV
) (1 ±
6×e )
32.9 6 × .2 ) (1 ± ) 2 2 Q ak = 26.32 < 7.76 𝑜𝑛⁄𝑚 Q in = 6. 8 < 7.76 𝑜𝑛⁄𝑚 Q
ak / in
6.5.
=(
Rangkuman
Beberapa hal yang menjadi poin penting dari Materi Pokok Stabilitas Tembok tepi adalah sebagai berikut: 1. Gaya yang bekerja pada struktur tembok tepi adalah gaya akibat berat sendiri konstruksi (W). 2. Momen gaya yang diperhitungkan adalah momen gaya akibat gaya vertikal dan gaya horizontal. 3. Secara umum persyaratan stabilitas terhadap guling adalah angka aman harus diatas 2,0. 4. Secara umum persyaratan stabilitas terhadap geser adalah angka aman harus diatas 1,5. 5. Persyaratan stabilitas terhadap penurunan adalah apabila nilai Qmaks < Qult dan nilai Qmin < Qult. 6. Pada kondisi tertentu, nilai faktor aman yang di sarankan adalah sebagai berikut: a. Fs = 4 Untuk pondasi bantuan; b. Fs = 1,5 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H≥15m; c. Fs = 1,2 untuk pondasi pasir dan kerikil (mengambang), H 1,50;
b.
Stabilitas terhadap geser > 1,50;
c.
Qmaks/min < Qult.
Dalam perencanaan struktur bangunan sabo, struktur yang direncanakan harus dihitung faktor amannya dengan berbagai kondisi sebagai berikut: a.
Stabilitas struktur pada kondisi banjir;
b.
Stabilitas struktur pada kondisi normal;
c.
Stabilitas struktur akibat gempa.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 51
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO 7.2.
Tindak Lanjut
Tindak lanjut yang bisa dilakukan oleh peserta didik setelah mendapat materi adalah : 1.
Melatih kemampuan analisis struktur bangunan sabo dengan cara mencari soalsoal.
2.
Membaca buku atau jurnal mengenai analisis struktur bangunan sabo guna memperkaya pengetahuan dan semakin mengasah kemampuan.
3.
Mencari contoh-contoh analisis struktur bangunan sabo.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 52
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
DAFTAR PUSTAKA Hardiyatmo, H. C. (1996). Teknik Fondasi 1. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. Hardiyatmo, H. C. (1996). Teknik Fondasi 2. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. Agus Sumaryono. 1988. Design of Sabo Structure. Yogyakarta: Ministry of Public Works, Directorate General of Water Resources Development. Chandra Hassan. 1986. Sabo Desain. Yogyakarta: Volcanic Sabo Technical Centre. Chandra Hassan, et al. 1986. Report of 1st Comprehensive Course Study. Yogyakarta: Volcanic Sabo Technical Centre Tamotsu Takahashi. 1991. Debris Flow. Rotterdam: A.A. Balkerna Tomoaki Yokota. 1988. Posthumous Text on Sabo Works. Yogyakarta: Volcanic Sabo Technical Centre under the Auspices of Japan International Cooperation Agency. Ven Te Chow, PhD. 1985. Open Channel Hydraulics. Singapore: Chong Moh Offset Pring Pte, Ltd.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 53
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO
GLOSARIUM Aliran (flow)
gerakan air yang dinyatakan dengan gejala dan parameter
Aliran debris (debris flows)
adalah gerakan massa dari bahan rombakan yang berupa sedimen dengan berbagai gradasi butiran dan sisa-sisa tanaman dan bangkai hewan serta bercampur dengan air dan udara yang bergerak secara kolektif menuruni lereng gunung karena pengaruh gravitasi. are the matter in which the amount of sediment is greater than that of water in its volume, and which flows down in loose concrete-like form by its own gravity (Dr. R. Endo, 1963)
Bronjong (gabion, bagworks)
anyaman kawat atau bumbu yang diisi dengan batu pecah dan digunakan untuk konstruksi yang bersifat sementara (darurat).Yang dibuat dari anyaman kawat biasanya berbentuk kotak persegi panjang dengan berbagai ukuran.Sedangkan yang dibuat dari bambu biasanya berbentuk bulat panjang.
Debit
Sejumlah besar volume air yang mengalir dengan sejumlah sedimen padatan (misal pasir), mineral terlarut (misal magnesium klorida), dan bahan biologis (misal alga) yang ikut bersamanya melalui luas penampang melintang tertentu.
Debris
adalah bahan rombakan atau puing-puing, reruntuhan, atau sisa-sisa hancuran dari sedimen dengan berbagai gradasi butiran akibat erosi dan sisa-sisa tanaman dan hewan yang mati.
Geometri Sungai
Bentuk dan ukuran sungai meliputi bentang, lebar, kedalaman, kemiringan sungai, dan lain lain.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 54
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO Main dam
Bagian dari struktur bangunan sabo yang merupakan tubuh utama dari bangunan sabo.
Morfologi sungai
ilmu yang mempelajari tentang geometri, jenis, sifat dan perilaku sungai dengan segala aspek perubahannya dalam dimensi ruang dan waktu, yang menyangkut sifat dinamik sungai dan lingkungannya yang saling berkaitan.
Sabodam
dam yang berfungsi untuk mengendalikan aliran debris yang
membahayakan
(menangkap,
dengan
menampung
cara
dan
mengelola
melepas
debris),
mengkonsolidasi dan menstabilkan dasar sungai rencana agar tidak menimbulkan terjadinya bencana. Penempatan bisa dilaksanakan secara tunggal, seri atau bertingkat.
Sedimen
adalah bahan padat yang dapat diangkut dan diendapkan di lokasi yang baru. sedimen dapat terdiri dari batuan dan mineral. Sedimen mempunyai gradasi butiran yang halus seperti lempung atau pasir dan kasar seperti batu atau boulder. sedimen terangkut dari satu tempat ke tempat lain melalui proses erosi.
Sifat fisik tanah
keadaan susunan butir tanah yang ditentukan oleh gabungan antara keadaan gradasi dan struktur tanah, antara lain, sifat infiltrasi, perkolasi, dan erodibilitas yang ditentukan dan/atau
berdasarkan di
lapangan
pengujian dan
juga
di
laboratorium diklasifikasikan
dengan/atau tanpa dianalisis.
Sifat teknis tanah
pada umumnya sabodam dibangun di atas tanah granular seperti
pasir,
kerikil,
batuan
dan
campurannya,
mempunyai sifat teknis yang cukup baik untuk mendukung bangunan asalkan cukup mampat, cukup baik sebagai tanah urug di belakang tembok tepi karena menghasilkan tekanan lateral yang kecil dan kuat geser yang tinggi. Tanah granular tidak dapat digunakan sebagai bahan Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 55
MODUL 5 – PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN SABO tanggul jika tidak dicampur dengan tanah kohesif karena mempunyai permeabilitas yang tinggi.
Stabilitas
Kekuatan struktur untuk dapat menahan gaya-gaya yang bekerja dan mempertahankan posisinya agar tidak guling, geser, maupun retak.
Subdam
bagian konstruksi sabodamyang mendukung dam utama, berfungsi untuk mengendalikanaliran air dan sedimen kebagian hilir.
Sungai (river)
sungai adalah alur atau wadah air alami dan/atau buatan berupa jaringan pengaliran air beserta air di dalamnya, mulai dari hulu sampai muara, dengan dibatasi kanan dan kiri oleh garis sempadan. (Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Republik Indonesia Nomor 28/Prt/M/2015).
Tembok tepi (side wall)
bagian konstruksi sabodam yang merupakan batas kiri kanan lantai lindung dan berfungsi untuk mengarahkan arus.
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi | 56
