Perencanaan Bangunan Utama

(1)

Infrastruktur Air

Tri Nugraha Adikesuma, ST., MT.

Perencanaan Bangunan Utama

(2)

Peredam Energi

Aliran di atas bendung di sungai dapat

menunjukkan berbagai perilaku di sebelah bendung akibat kedalaman air yang ada h₂

(3)

Peredam Energi

(4)

 A menunjukkan aliran tenggelam yang menimbulkan sedikit saja gangguan di

permukaan berupa timbulnya gelombang.

 B menunjukkan loncatan tenggelam yang lebih diakibatkan oleh kedalaman air hilir yang lebih besar, daripada oleh kedalaman konjugasi.

 C adalah keadaan loncat air dimana kedalaman air hilir sama dengan

kedalaman konjugasi loncat air tersebut.

 D terjadi apabila kedalaman air hilir kurang dari kedalaman konjugasi; dalam hal ini

loncatan akan bergerak ke hilir.

(5)

 Untuk menemukan debit yang akan memberikan keadaan terbaik untuk

peredaman energi, semua debit harus dicek dengan muka air hilirnya.

 Jika degradasi mungkin terjadi, maka harus dibuat perhitungan dengan muka air hilir

terendah yang mungkin terjadi untuk mencek apakah degradasi mungkin terjadi.

(6)

Degradasi harus dicek bila:

 bendung dibangun pada sodetan (kopur)

 sungai itu sungai alluvial dan bahan tanah yang dilalui rawan terhadap erosi

 terdapat waduk di hulu bangunan.

(7)

Kolam Loncat Air

(8)

Kolam Loncat Air

di mana:

v₁ = kecepatan awal loncatan, m/dt

g = percepatan gravitasi, m/dt²(≅ 9,8) H₁ = tinggi energi di atas ambang, m

z = tinggi jatuh, m.

(9)

Perhitungan Grafis

(10)

Perhitungan Hidrolis

(11)

Panjang Kolam Loncat Air



Panjang kolam loncat air biasanya kurang dari panjang bebas loncatan tersebut ditambah adanya ambang ujung (end sill)



Ambang yang berfungsi untuk

memantapkan aliran ini umumnya ditempatkan pada jarak

dengan:

L

_j

= panjang kolam, m

n = tinggi ambang ujung, m

y

₂

= kedalaman air di atas ambang, m

(12)

Tinggi yang diperlukan ambang ujung ini sebagai fungsi bilangan Froude (Fr_u),

kedalaman air yang masuk y_u, dan tinggi muka air hilir

(13)

dengan:

y₂ = kedalaman air di atas ambang ujung, m y_u = kedalaman air di awal loncat air, m

Fr = bilangan Froude

v₁ = kecepatan awal loncatan, m/dt

g = percepatan gravitasi, m/dt²(≅ 9,8)

(14)

Kehilangan energi

Efisiensi loncat air

Tinggi loncat air

Panjang ruang olak

(15)



Untuk menjaga agar loncatan tetap dekat dengan muka miring bendung dan di atas lantai, maka lantai harus diturunkan hingga kedalaman air hilir sekurang-kurangnya sama dengan

kedalaman konjugasi.



Untuk aliran tenggelam, yakni jika muka air hilir lebih tinggi dari 2/3 H

¹

di atas mercu, tidak diperlukan

peredam energi.



Panjang kolam olak dapat sangat

diperpendek dengan menggunakan

blok-blok halang dan blok-blok muka.

(16)

2,5 < Fr < 4,5

Kolam Olak USBR Tipe IV

(17)

Kolam Olak Tipe Blok Halang

(18)

Fr > 4,5

Kolam Olak USBR Tipe III

(19)

Jika kolam itu dibuat dari pasangan batu, blok halang dan blok muka

(20)

Tipe Kolam Olak

Kondisi dasar sungai dan tipe sedimen yang diangkut memainkan peranan penting dalam pemilihan tipe kolam olak:

(a)Bendung di sungai yang mengangkut bongkah atau batu-batu besar dengan dasar yang relatif

tahan gerusan, biasanya cocok dengan kolam olak tipe bak tenggelam/submerged bucket.

(b)Bendung di sungai yang mengangkut batu-batu besar, tetapi sungai itu mengandung bahan

alluvial, dengan dasar tahan gerusan, akan

menggunakan kolam loncat air tanpa blok-blok halang atau tipe bak tenggelam/peredam energi.

(c)Bendung sungai yang hanya mengangkut bahan- bahan sedimen halus dapat direncanakan dengan kolam loncat air yang diperpendek dengan

menggunakan blok-blok halang.

(21)

Analisa Stabilitas Bendung



Tekanan air : luar dan dalam, hidrostatik dan hidrodinamik.



Tekanan lumpur : menekan horizontal dan membebani vertikal



Gaya gempa : tergantung peta gempa di Indonesia. Minimum 0,1g.



Berat sendiri bangunan : berat tubuh bendung



Reaksi pondasi : gaya tekan ke atas

terhadap bendung dari reaksi pondasi

(22)

Gaya Tekan Air

(23)

Gaya Tekan Air

(24)

Gaya Angkat Pada Pondasi

Bendung

(25)

Gaya Angkat Pada Pondasi

Bendung

(26)

Gaya Gempa

(27)

Tekanan Tanah

Tekanan Tanah Horizontal Lindeburg

Koefisien tanah pasif horizontal untuk pasir (C = 0)

(28)

Tekanan Lumpur Pada Muka

Hulu Bendung

(29)

Ketahanan Pada Gelincir

(30)

Penentuan Faktor Keamanan

Bendung

(31)

Ketahanan Pada Guling

(32)

Perkiraan Daya Dukung

Izin

(33)

Ketahanan Pada Erosi Bawah

Tanah (Piping)

(34)

Faktor Keamanan Terhadap

Rekah Bagian Hilir Bangunan