Pengaruh Peningkatan Kapasitas Air Terhadap Kekuatan Struktur Bak Sedimentasi Pada Instalasi Pengolahan Air.

(1)

PENGARUH PENINGKATAN KAPASITAS

AIR TERHADAP KEKUATAN

STRUKTUR BAK SEDIMENTASI

PADA INSTALASI PENGOLAHAN AIR

I Komang Muliartha NRP : 0021080

Pembimbing : Olga Pattipawaej, Ph.D FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA BANDUNG

ABSTRAK

Laju pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat, menyebabkan permintaan masyarakat akan adanya air bersih semakin meningkat juga. PDAM Tirta Raharja Kabupaten Bandung melakukan peningkatan kapasitas air dari 200 liter/detik menjadi 400 liter/detik pada Instalasi Pengolahan Air. Peningkatan kapasitas ini dilakukan tanpa memperhitungkan pengaruhnya terhadap struktur bangunan tersebut. Pada penulisan Tugas Akhir ini hanya meninjau pengaruh terhadap bak sedimentasinya saja karena proses pengolahan air pada bagian ini memikul beban yang paling berat.

Perhitungan analisa struktur pada Tugas Akhir menggunakan program SAP 2000 v8.2.7 Student Version. Dalam analisa perhitungan struktur Tugas Akhir ini, penulis membandingkan hasil analisa sebelum dan sesudah penambahan kapasitas air terhadap desain komponen struktur yaitu balok, pelat dan dinding geser. Analisa struktur juga dilakukan dengan memperhitungkan pengaruh akibat beban gempa.

(2)

vi

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR... i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR... ii

ABSTRAK... iii

PRAKATA... iv

DAFTAR ISI... vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN... ix

DAFTAR GAMBAR... xii

DAFTAR TABEL………... xv

DAFTAR LAMPIRAN………... xvi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………. 1

1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan………. 3

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan……… 3

1.4 Sistematika Pembahasan...………... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sifat-sifat Fluida... 6

2.1.1 Rapat Massa, Berat Jenis, Rapat Relatif... 7

2.1.2 Kemampatan Zat Cair... 8

2.1.3 Kekentalan (Visikositas) Zat Cair... 9

(3)

Universitas Kristen Maranatha vii

2.2 Hidrostatika... 12

2.2.1 Tekanan... 12

2.2.2 Tekanan pada Suatu Titik... 14

2.2.3 Distribusi Tekanan pada Zat Cair Diam... 16

2.3 Struktur Beton Bertulang... 18

2.4 Analisis dan Desain Penampang... 19

2.5 Sistem-sistem Struktur Beton... 20

2.5.1 Balok... 20

2.5.2 Pelat... 24

2.5.3 Dinding ... 29

2.6 Syarat-syarat Perencanaan Struktur Bangunan Tahan Gempa... 31

BAB 3 INSTALASI PENGOLAHAN AIR 3.1 Proses Pengolahan Air... 39

3.2 Data Unit Sedimentasi... 44

3.3 Perhitungan Pembebanan... 46

BAB 4 ANALISIS PENULANGAN SECARA NUMERIK 4.1 Prosedur Pemodelan Struktur untuk Kontrol... 51

4.2 Desain Penulangan untuk Tinggi Air 8,0 m... 67

4.2.1 Penulangan Lentur Balok... 67

4.2.2 Penulangan Geser – Torsi Balok... 74

(4)

viii

4.2.4 Penulangan Dinding ... 86

4.2.5 Gambar Detail Penulangan untuk Tinggi Air 8,0 m... 89

4.3 Desain Penulangan untuk Tinggi Air 8,3 m... 91

4.3.1 Penulangan Lentur Balok... 91

4.3.2 Penulangan Geser – Torsi Balok... 97

4.3.3 Penulangan Pelat... 106

4.3.4 Penulangan Dinding ... 109

4.3.5 Gambar Detail Penulangan untuk Tinggi Air 8,3 m... 112

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 114

5.2 Saran... 116

DAFTAR PUSTAKA... 117

(5)

Universitas Kristen Maranatha

ix

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

A = luas, m²

As = luas tulangan tarik, m²

Ao = Percepatan puncak muka tanah akibat pengaruh Gempa Rencana

yang bergantung pada Wilayah Gempa dan jenis tanah tempat

struktur gedung berada.

b = lebar balok, mm

C = gaya tekan pada beton, N

d = tinggi balok diukur dari tepi serat yang tertekan ke titik berat luas

beton, mm

dp = perubahan tekanan, N/m²

dV = perubahan volume, m3

c

E = modulus elastisitas beton, MPa

F = gaya, N

fc’ = kekuatan tekan beton, MPa

fs = tegangan pada tulangan baja yang tertarik, MPa

fy = kekuatan leleh tulangan tarik, MPa

g = gravitasi, m2 / s

h = tinggi, m

I = Faktor Keutamaan gedung

e

(6)

x

I1 = Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang

gempa yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya

gempa itu selama umur gedung.

I2 = Faktor Keutamaan gedung untuk menyesuaikan perioda ulang

gempa yang berkaitan dengan penyesuaian umur gedung.

K = kemampatan zat cair

M = massa, kg

Mn _{= momen tahanan nominal, Nmm}

p = tekanan, N/m²

R = Faktor reduksi gempa, rasio antara beban gempa maksimum akibat

pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung elastik penuh dan

beban gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada

struktur gedung daktail, bergantung pada faktor daktilitas struktur

gedung tersebut; factor reduksi gempa representatif struktur

gedung tidak beraturan.

Rm = Faktor reduksi gempa maksimum yang dapat dikerahkan oleh suatu

jenis sistem atau subsistem struktur gedung.

r = jari-jari, cm

S = rapat relatif

T = perioda, det

V = volume, m3

W = berat, N

εc = regangan pada tepi serat yang tertekan

(7)

Universitas Kristen Maranatha

xi

γ

= berat jenis, N/m³

µ

= kekentalan dinamik, Nd/m²

ν = kekentalan kinematik, m²/d

ρ

= rapat massa, kg/m³

= tegangan permukaan, N/m2

= tegangan geser, N/m²

ζ = koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang

membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung,

bergantung pada Wilayah Gempa.

(8)

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Deformasi Zat Cair ... 9

Gambar 2.2 Gaya-gaya Molekul di dalam Zat Cair... . 11

Gambar 2.3 Tegangan Permukaan pada Tetesan Air... 11

Gambar 2.4 Gaya dan Tekanan... 13

Gambar 2.5 Elemen Zat Cair Diam…...………... 14

Gambar 2.6 Tangki Berisi Zat Cair... 16

Gambar 2.7 Balok Beton Bertulang...…... 21

Gambar 2.8 Distribusi Tegangan dan Regangan serta Penampang Balok... 19

Gambar 2.9 Model Pelat Dua Arah...……….... 27

Gambar 2.10 Pemotongan Vertikal Denah Bangunan..…….…………... 28

Gambar 2.11 Wilayah Gempa Indonesia dengan Percepatan Puncak Batuan Dasar dengan Perioda Ulang 500 Tahun....………….. 35

Gambar 3.1 Proses Pengolahan Air Bersih...………... 40

Gambar 3.2 Unit-unit Pengolahan Air Bersih…...……... 41

Gambar 3.3 Unit Sedimentasi...…………... 44

Gambar 3.4 Tipikal desain bak sedimentasi……….. . 45

Gambar 4.1 New Model...... 52

Gambar 4.2 New Coordinate/Grid System... 52

Gambar 4.3 Coordinate/Grid Systems...……….. 52

Gambar 4.4 Coordinate/Grid Systems………. 53

Gambar 4.5 Define Materials...………... 54

(9)

Universitas Kristen Maranatha xiii

Gambar 4.7 Rectangular Section... 55

Gambar 4.8 Reinforcement Data... 56

Gambar 4.9 Rectangular Section... 56

Gambar 4.10 Reinforcement Data... 57

Gambar 4.11 Define Area Section... .………. 57

Gambar 4.12 Wall / Slab Section... 58

Gambar 4.13 Define Area Section... 58

Gambar 4.14 Wall / Slab Section... 59

Gambar 4.15 Assign Restraints... 59

Gambar 4.16 Frame Distributed Loads gullet... 60

Gambar 4.17 Frame Distributed Loads bordes... 60

Gambar 4.18 Frame Distributed Loads gutter... 61

Gambar 4.19 Frame Distributed Loads settler... 61

Gambar 4.20 Uniform Surface Loads pada pelat lantai... 62

Gambar 4.21 Uniform Surface Loads pada dinding... 62

Gambar 4.22 Define Static Load Case Names... 62

Gambar 4.23 UBC Seismic Loading... 63

Gambar 4.24 UBC Seismic Loading... 63

Gambar 4.25 Define Response Combinations... 64

Gambar 4.26 Response Combination Data... 65

Gambar 4.27 Define Mass Source... 65

Gambar 4.28 Deformed Shape... 66

Gambar 4.29 Concrete Frame Design Preferences... 67

(10)

xiv

Gambar 4.31 Luas tulangan lentur balok 25/45 yang ditinjau... 68

Gambar 4.33 Resultant Shear untuk daerah tumpuan balok 25/45... 75

Gambar 4.34 Resultant Shear untuk daerah lapangan balok 25/45... 77

Gambar 4.37 Resultan M11 diagram pelat lantai ... 84

Gambar 4.38 Resultan M11 diagram dinding... 86

Gambar 4.39 Detail penulangan balok 25/45... 89

Gambar 4.41 Detail penulangan pelat lantai... 90

Gambar 4.42 Detail penulangan dinding... 90

Gambar 4.43 Hasil luas tulangan lentur balok 25/45... . 91

Gambar 4.45 Luas tulangan lentur balok 30/60 yang ditinjau... .. 94

Gambar 4.49 Resultant Shear untuk daerah lapangan balok 30/60………… 105

Gambar 4.50 Resultan M11 diagram pelat lantai……… 107

Gambar 4.51 Resultan M11 diagram dinding……….. 109

Gambar 4.53 Detail penulangan balok 30/60……….. 112

(11)

xv

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Faktor Keutamaan I untuk Katagori Gedung dan

Bangunan ... 32

Tabel 2.2 Faktor Daktilitas Maksimum, Faktor Reduksi Gempa Maksimum, Faktor Tahanan Lebih Struktut dan Faktor Tahanan Lebih Total Beberapa Jenis Sistem dan Subsistem Struktur Gedung... 33

Tabel 2.3 Percepatan Puncah Batuan Dasar dan Percepatan Puncak Muka Tanah untuk Masing-masing Wilayah Gempa Indonesia ... 34

Tabel 2.4 Koefisien

ζ

yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung ... 37

Tabel 4.5 Concrete Design Balok 25/45………. 74

(12)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Output M11 untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8 m... 114

Lampiran 2 Output M22 untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8 m... 116

Lampiran 3 Output M11 untuk Dinding pada Tinggi Air 8 m... 118

Lampiran 4 Output M22 untuk Dinding pada Tinggi Air 8 m... 120

Lampiran 5 Output M11 untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8,3 m …... 122

Lampiran 6 Output M22 untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8,3 m... 124

Lampiran 7 Output M11 untuk Dinding pada Tinggi Air 8,3 m... 126

(13)

118

Universitas Kristen Maranatha

(14)

Universitas Kristen Maranatha 119

Lampiran 1

Output M

11

untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

Area AreaElem ShellType Joint OutputCase M11 M22

Text Text Text Text Text Kgf-m/m Kgf-m/m

(15)

(16)

Lampiran 2

Output M

22

untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

(17)

(18)

Lampiran 3

Output M

11

untuk Dinding pada Tinggi Air 8 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

(19)

(20)

Lampiran 4

Output M

22

untuk Dinding pada Tinggi Air 8 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

(21)

(22)

Lampiran 5

Output M

11

untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8,3 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

1 1 Shell-Thin 2 COMB1 -12572.13 -2514.43

6 6 Shell-Thin 21 COMB1 -12572.13 -2514.43

7 7 Shell-Thin 2 COMB1 -12572.13 -2514.43

12 12 Shell-Thin 21 COMB1 -12572.13 -2514.43 13 13 Shell-Thin 34 COMB1 -12572.13 -2514.43 18 18 Shell-Thin 44 COMB1 -12572.13 -2514.43 19 19 Shell-Thin 34 COMB1 -12572.13 -2514.43 24 24 Shell-Thin 44 COMB1 -12572.13 -2514.43

1 1 Shell-Thin 2 COMB2 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB3 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB4 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB5 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB6 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB7 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB8 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB9 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB10 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB2 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB3 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB4 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB5 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB6 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB7 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB8 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB9 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB10 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB2 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB3 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB4 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB5 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB6 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB7 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB8 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB9 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB10 -10776.11 -2155.22

(23)

12 12 Shell-Thin 21 COMB4 -10776.11 -2155.22 12 12 Shell-Thin 21 COMB5 -10776.11 -2155.22 12 12 Shell-Thin 21 COMB6 -10776.11 -2155.22 12 12 Shell-Thin 21 COMB7 -10776.11 -2155.22 12 12 Shell-Thin 21 COMB8 -10776.11 -2155.22 12 12 Shell-Thin 21 COMB9 -10776.11 -2155.22 12 12 Shell-Thin 21 COMB10 -10776.11 -2155.22 13 13 Shell-Thin 34 COMB2 -10776.11 -2155.22 13 13 Shell-Thin 34 COMB3 -10776.11 -2155.22 13 13 Shell-Thin 34 COMB4 -10776.11 -2155.22 13 13 Shell-Thin 34 COMB5 -10776.11 -2155.22 13 13 Shell-Thin 34 COMB6 -10776.11 -2155.22 13 13 Shell-Thin 34 COMB7 -10776.11 -2155.22 13 13 Shell-Thin 34 COMB8 -10776.11 -2155.22

19 19 Shell-Thin 8 COMB3 8535.67 15768.65

19 19 Shell-Thin 8 COMB4 8535.67 15768.65

19 19 Shell-Thin 8 COMB5 8535.67 15768.65

19 19 Shell-Thin 8 COMB6 8535.67 15768.65

19 19 Shell-Thin 8 COMB7 8535.67 15768.65

19 19 Shell-Thin 8 COMB8 8535.67 15768.65

19 19 Shell-Thin 8 COMB9 8535.67 15768.65

19 19 Shell-Thin 8 COMB10 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB2 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB3 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB4 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB5 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB6 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB7 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB8 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB9 8535.67 15768.65

24 24 Shell-Thin 13 COMB10 8535.67 15768.65

2 2 Shell-Thin 3 COMB1 9401.15 18285.33

5 5 Shell-Thin 7 COMB1 9401.15 18285.33

8 8 Shell-Thin 3 COMB1 9401.15 18285.33

11 11 Shell-Thin 7 COMB1 9401.15 18285.33

14 14 Shell-Thin 8 COMB1 9401.15 18285.33

17 17 Shell-Thin 13 COMB1 9401.15 18285.33

20 20 Shell-Thin 8 COMB1 9401.15 18285.33

23 23 Shell-Thin 13 COMB1 9401.15 18285.33

1 1 Shell-Thin 3 COMB1 9958.28 18396.75

6 6 Shell-Thin 7 COMB1 9958.28 18396.75

7 7 Shell-Thin 3 COMB1 9958.28 18396.75

12 12 Shell-Thin 7 COMB1 9958.28 18396.75

13 13 Shell-Thin 8 COMB1 9958.28 18396.75

18 18 Shell-Thin 13 COMB1 9958.28 18396.75

(24)

Lampiran 6

Output M

22

untuk Pelat Lantai pada Tinggi Air 8,3 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

2 2 Shell-Thin 98 COMB1 -4522.26 -22611.29

3 3 Shell-Thin 98 COMB1 -4522.26 -22611.29

4 4 Shell-Thin 100 COMB1 -4522.26 -22611.29

5 5 Shell-Thin 100 COMB1 -4522.26 -22611.29

8 8 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29

9 9 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29

10 10 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 11 11 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 14 14 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29 15 15 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29 16 16 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 17 17 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 20 20 Shell-Thin 150 COMB1 -4522.26 -22611.29 21 21 Shell-Thin 150 COMB1 -4522.26 -22611.29 22 22 Shell-Thin 152 COMB1 -4522.26 -22611.29 23 23 Shell-Thin 152 COMB1 -4522.26 -22611.29

3 3 Shell-Thin 12 COMB1 -4424.92 -22124.58

4 4 Shell-Thin 12 COMB1 -4424.92 -22124.58

9 9 Shell-Thin 28 COMB1 -4424.92 -22124.58

2 2 Shell-Thin 98 COMB2 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB3 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB4 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB5 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB6 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB7 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB8 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB9 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB10 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB2 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB3 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB4 -3876.22 -19381.11

(25)

3 3 Shell-Thin 98 COMB6 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB7 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB8 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB9 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB10 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB2 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB3 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB4 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB5 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB6 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB7 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB8 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB9 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB10 -3876.22 -19381.11

22 22 Shell-Thin 11 COMB2 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB3 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB4 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB5 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB6 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB7 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB8 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB9 4218.06 19449.48

22 22 Shell-Thin 11 COMB10 4218.06 19449.48

3 3 Shell-Thin 5 COMB1 3958.37 22031.27

4 4 Shell-Thin 5 COMB1 3958.37 22031.27

9 9 Shell-Thin 5 COMB1 3958.37 22031.27

10 10 Shell-Thin 5 COMB1 3958.37 22031.27

15 15 Shell-Thin 10 COMB1 3958.37 22031.27

16 16 Shell-Thin 10 COMB1 3958.37 22031.27

21 21 Shell-Thin 10 COMB1 3958.37 22031.27

22 22 Shell-Thin 10 COMB1 3958.37 22031.27

2 2 Shell-Thin 4 COMB1 4637.87 22634.42

5 5 Shell-Thin 6 COMB1 4637.87 22634.42

8 8 Shell-Thin 4 COMB1 4637.87 22634.42

11 11 Shell-Thin 6 COMB1 4637.87 22634.42

14 14 Shell-Thin 9 COMB1 4637.87 22634.42

17 17 Shell-Thin 11 COMB1 4637.87 22634.42

20 20 Shell-Thin 9 COMB1 4637.87 22634.42

23 23 Shell-Thin 11 COMB1 4637.87 22634.42

3 3 Shell-Thin 4 COMB1 4921.07 22691.06

4 4 Shell-Thin 6 COMB1 4921.07 22691.06

9 9 Shell-Thin 4 COMB1 4921.07 22691.06

10 10 Shell-Thin 6 COMB1 4921.07 22691.06

15 15 Shell-Thin 9 COMB1 4921.07 22691.06

16 16 Shell-Thin 11 COMB1 4921.07 22691.06

(26)

Lampiran 7

Output M

11

untuk Dinding pada Tinggi Air 8,3 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

1 1 Shell-Thin 2 COMB1 -12572.13 -2514.43

6 6 Shell-Thin 21 COMB1 -12572.13 -2514.43

7 7 Shell-Thin 2 COMB1 -12572.13 -2514.43

1 1 Shell-Thin 2 COMB2 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB3 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB4 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB5 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB6 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB7 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB8 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB9 -10776.11 -2155.22

1 1 Shell-Thin 2 COMB10 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB2 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB3 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB4 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB5 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB6 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB7 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB8 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB9 -10776.11 -2155.22

6 6 Shell-Thin 21 COMB10 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB2 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB3 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB4 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB5 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB6 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB7 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB8 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB9 -10776.11 -2155.22

7 7 Shell-Thin 2 COMB10 -10776.11 -2155.22

(27)

(28)

Lampiran 8

Output M

22

untuk Dinding pada Tinggi Air 8,3 m

TABLE: Element Forces - Area Shells

2 2 Shell-Thin 98 COMB1 -4522.26 -22611.29

3 3 Shell-Thin 98 COMB1 -4522.26 -22611.29

4 4 Shell-Thin 100 COMB1 -4522.26 -22611.29

5 5 Shell-Thin 100 COMB1 -4522.26 -22611.29

8 8 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29

9 9 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29

10 10 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 11 11 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 14 14 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29 15 15 Shell-Thin 124 COMB1 -4522.26 -22611.29 16 16 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 17 17 Shell-Thin 126 COMB1 -4522.26 -22611.29 20 20 Shell-Thin 150 COMB1 -4522.26 -22611.29 21 21 Shell-Thin 150 COMB1 -4522.26 -22611.29 22 22 Shell-Thin 152 COMB1 -4522.26 -22611.29 23 23 Shell-Thin 152 COMB1 -4522.26 -22611.29

3 3 Shell-Thin 12 COMB1 -4424.92 -22124.58

4 4 Shell-Thin 12 COMB1 -4424.92 -22124.58

9 9 Shell-Thin 28 COMB1 -4424.92 -22124.58

2 2 Shell-Thin 98 COMB2 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB3 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB4 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB5 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB6 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB7 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB8 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB9 -3876.22 -19381.11

2 2 Shell-Thin 98 COMB10 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB2 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB3 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB4 -3876.22 -19381.11

(29)

3 3 Shell-Thin 98 COMB6 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB7 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB8 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB9 -3876.22 -19381.11

3 3 Shell-Thin 98 COMB10 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB2 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB3 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB4 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB5 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB6 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB7 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB8 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB9 -3876.22 -19381.11

4 4 Shell-Thin 100 COMB10 -3876.22 -19381.11

20 20 Shell-Thin 9 COMB1 4637.87 22634.42

23 23 Shell-Thin 11 COMB1 4637.87 22634.42

3 3 Shell-Thin 4 COMB1 4921.07 22691.06

4 4 Shell-Thin 6 COMB1 4921.07 22691.06

9 9 Shell-Thin 4 COMB1 4921.07 22691.06

10 10 Shell-Thin 6 COMB1 4921.07 22691.06

15 15 Shell-Thin 9 COMB1 4921.07 22691.06

16 16 Shell-Thin 11 COMB1 4921.07 22691.06

21 21 Shell-Thin 9 COMB1 4921.07 22691.06

22 22 Shell-Thin 11 COMB1 4921.07 22691.06

269 191 Shell-Thin 12 COMB7 4700.12 23500.62 269 191 Shell-Thin 12 COMB8 4700.12 23500.62 273 195 Shell-Thin 12 COMB7 4700.12 23500.62 273 195 Shell-Thin 12 COMB8 4700.12 23500.62 265 187 Shell-Thin 98 COMB8 4818.11 24090.56 269 191 Shell-Thin 98 COMB8 4818.11 24090.56 273 195 Shell-Thin 100 COMB7 4818.11 24090.56 277 199 Shell-Thin 100 COMB7 4818.11 24090.56 265 187 Shell-Thin 98 COMB7 4820.53 24102.64 269 191 Shell-Thin 98 COMB7 4820.53 24102.64 273 195 Shell-Thin 100 COMB8 4820.53 24102.64 265 187 Shell-Thin 98 COMB5 5401.12 27005.6 269 191 Shell-Thin 98 COMB5 5401.12 27005.6 273 195 Shell-Thin 100 COMB6 5401.12 27005.6 277 199 Shell-Thin 100 COMB6 5401.12 27005.6

269 191 Shell-Thin 12 COMB5 5406.6 27033

269 191 Shell-Thin 12 COMB6 5406.6 27033

273 195 Shell-Thin 12 COMB5 5406.6 27033

273 195 Shell-Thin 12 COMB6 5406.6 27033

(30)

1

Universitas Kristen Maranatha

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Masalah

Perkembangan penduduk di Indonesia makin hari makin meningkat dengan

cepat, sehingga hal tersebut sebenarnya merupakan potensi kebutuhan bagi

Perusahaan Air Minum Daerah (PDAM) untuk dapat dengan cepat memberikan

pelayanan kepada masyarakat. Disamping itu juga pola urbanisasi yang masih

berlanjut di Indonesia sehingga sentra-sentra ekonomi masih di dominasi pada

(31)

imbangi oleh kebutuhan infrastruktur yang lainnya, yang salah satunya adalah

pertumbuhan perumahan. Dampak ini menyebabkan terkonversinya lahan atau tanah

yang tadinya merupakan lahan konservasi berubah menjadi lahan industri atau

perumahan sehingga lingkungan menjadi rusak dan ketersediaan air menjadi sangat

sulit untuk didapatkan dengan mudah dan murah.

Untuk mendapatkan air dengan mudah dan murah kondisi saat ini merupakan

hal yang cukup sulit sehingga masyarakat menjadi terbebani diantaranya adalah:

untuk mendapatkan air harus berjalan jauh sehingga harus mengeluarkan energi

ekstra dan jika didapatkan dengan mudah mereka harus membayar lebih mahal.

Sehingga menimbulkan efek lain atau dampak lain dari segi ekonomi. Kondisi ini

merupakan pemandangan yang sangat umum terjadi, sehingga untuk mendapatkan air

bersih cukup sulit.

Sebagai contoh, tingkat kebutuhan yang dapat dilakukan (coverage) PDAM

Tirta Raharja Kabupaten Bandung saat ini mencapai 12,5 % dari total penduduk.

Sehingga saat ini masih banyak penduduk Kabupaten Bandung yang masih belum

mendapat akses air bersih dari PDAM. Jumlah daftar tunggu untuk wilayah Ibu Kota

Kecamatan (IKK) Ciparay tersebut sangat banyak.

PDAM bertanggung jawab melayani kebutuhan air bersih bagi masyarakat

dan perlu mempunyai terobosan baru untuk meningkatkan kapasitas produksinya

dengan melakukan pemanfaatan sumber-sumber yang berdekatan yang saat ini masih

(32)

1.2.

Maksud dan Tujuan Penulisan

Dengan adanya kebutuhan air bersih bagi masyarakat Indonesia, khususnya di

Ciparay, Kabupaten Bandung, PDAM mempunyai keinginan untuk meningkatkan

jumlah kapasitas air dengan struktur instalasi pengolahan air yang ada. Sehingga pada

pengerjaan Tugas Akhir ini dititikberatkan dalam mempelajari pengaruh kekuatan

struktur bak sedimentasi pengolahan air di PDAM akibat adanya peningkatan

kapasitas air dari 200 lt/dt menjadi 400 lt/dt. Analisa dan perhitungan akan dilakukan

agar dapat memperoleh perhitungan struktur yang sesuai, akibat adanya penambahan

kapasitas air. Dalam hal ini, hasil penulangan pada bak sedimentasi yang akan

dibandingkan.

1.3.

Ruang Lingkup Pembahasan

Pada Tugas Akhir ini akan membahas perilaku struktur akibat peningkatan

kapasitas air. Adapun batasan-batasan masalah adalah sebagai berikut

1.

Struktur yang dipilih dalam Tugas Akhir ini adalah instalasi pengolahan

air bersih di PDAM Ciparay.

2.

Analisis perhitungan dalam Tugas Akhir ini menggunakan program SAP

2000 versi 8.2.7 Student Version.

3.

Perhitungan beban akibat penambahan kapasitas air.

4.

Bangunan instalasi pengolahan air ini dianalisa sesuai dengan standar

(33)

5.

Struktur instalasi pengolahan air bersih ini terdiri unit koagulasi, unit

flokulator, unit sedimentasi, filter dan clear well. Untuk perhitungan pada

Tugas Akhir hanya meninjau unit sedimentasinya saja

6.

Perhitungan penulangan dinding geser, pelat lantai dan balok

7.

Pondasi tidak disertakan dalam perhitungan. Dalam hal ini, pengaruh

tekanan tanah diabaikan.

1.4.

Sistematika Pembahasan

Secara garis besar sistematika pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB I

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan,

ruang lingkup pembahasan dan sistematika pembahasan

BAB II

Bab ini menjelaskan tentang teori yang mendukung penulisan tugas akhir

ini. Pada bab ini dijelaskan mengenai dasar-dasar fluida dan dasar-dasar

struktur beton.

BAB III Pada bab ini dijelaskan mengenai bangunan instalasi pengolahan air

beserta komponen-komponen penyusunnya. Data-data untuk unit

sedimentasi juga dipaparkan dalam bab ini.

BAB IV Bab ini membahas proses perhitungan struktur dengan menggunakan

program SAP 2000 versi 8.2.7 Student Version beserta penulangan

dinding, pelat dan balok disertai gambar penulangannya.

(34)

114

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Hasil penulangan struktur bak sedimentasi untuk tinggi air 8 m dan 8,3 m diperoleh:

a. Penulangan balok 20/40

(35)

sisi bawah = 2D16 - Tumpuan Kanan : sisi atas = 2D16 sisi bawah = 2D16 b. Penulangan balok 30/60

- Tumpuan Kiri : sisi atas = 3D16 sisi bawah = 3D16 - Lapangan : sisi atas = 2D16 sisi bawah = 3D16 - Tumpuan Kanan : sisi atas = 4D16 sisi bawah = 4D16 c. Pelat Lantai

- Tulangan arah x : Tumpuan = D19 – 300 Lapangan = D19 – 300 - Tulangan arah y : Tumpuan = D19 – 170 Lapangan = D19 – 170 d. Dinding

- Tulangan vertikal : D19 – 200 - Tulangan Horizontal : D19 - 90

(36)

116

5.2 Saran

1. Dalam pemodelan bak sedimentasi, pengaruh tekanan tanah dihitung 2. Pemodelan secara numerik menggunakan software lain seperti

ETABS, MIDAS dan software pendukung lainnya.

3. Perhitungan penulangan secara manual dilakukan sebagai pembanding hasil numerik

(37)

DAFTAR PUSTAKA

1. Departemen Pekerjaan Umum (2002), Rancangan Standar Nasional Indonesia (RSNI) , Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

2. Departemen Pekerjaan Umum (2002), Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

3. Dipohusodo, Istimawan (1999), Struktur Beton Bertulang, Cetakan Ketiga, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

4. McGregor, James G. (1997), Reinforced Concrete “Mechanic & Design”, Third Edition, Prentice-Hall, Inc., New Jersey

5. Munson, B. R., Young, D. F., and Okishi, T. H. (1994), Fundamentals of Fluid Mechanics, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc.

6. Triatmojo, Bambang (1996), Hidrolika I, Cetakan Keempat, Penerbit Beta Offset, Jogjakarta

7. Nawy, E.G. (2003), “Reinforced Concrete A Fundamental Approach” 5th ed, Pearson Education, Inc., New Jersey