Dokumen tersebut membahas perencanaan badan bendung untuk irigasi, meliputi perhitungan hidrolika sungai, dimensi bendung, dan tinggi air. Dihitung lebar efektif bendung 35,23 m, tinggi total air di atas mercu 2,266 m, dan tinggi air maksimum di atas mercu 2,178 m.

1. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
15Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
BAB II
PERENCANAAN BADAN BENDUNG
2.1 Data Perencanaan
a. Lebar dasar sungai pada lokasi bendung = 30 m
b. Tinggi/elevasi dasar sungai pada dasar bendung = + 165 m
c. Tinggi/elevasi sawah bagian hilir tertinggi dan terjauh = + 166,70 m
d. Tinggi/elevasi muka tanah pada tepi sungai = + 183 m
e. Debit banjir rencana (Qd) = 250 m3
/dt
f. Kemiringan / slope dasar sungai = 0,0020
g. Tegangan tanah dasar yang diizinkan (σt) = 2,1 kg/cm2
h. Pengambilan satu sisi (Q1) = 2,0 m3/dt
2.2 Perhitungan Hidrolika Air Sungai
a. Menentukan Tinggi Air Maksimum pada Sungai
Data sungai :
Kemiringan/slope dasar sungai (I) = 0,0020
Lebar dasar sungai (b) = 30 m
Debit banjir rencana (Qd) = 250 m3
/dt
Persamaan :
Q = A . V3
V3 = IRC .
C =
)
R
γ
+1(
87
dimana :
Q = debit (m3
/dt)
A = luas penampang (m2)
v3 = kecepatan aliran sungai di hilir (m/dt)

2. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
16Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
R = jari – jari basah (m)
I = kemiringan dasar sungai
γ = 1,3 (untuk dinding saluran yang terbuat dari tanah biasa)
C = koef. Chezy
1
1
b
B n
B
d3
1/2 d3
Gambar 2.1 Penampang Sungai
Kedalaman maksimum air sungai dicari dengan cara coba – coba
sampai didapat Q = Qdesign. Kemiringan tepi sungai dianggap 1 : 1
Tabel 2.1 Perhitungan tinggi air maksimum di hilir bendung
Bagian
Perkiraan Tinggi Air ( d3 ) – meter ( m )
2.600 2.450 2.505 2.750
A = b.d3 + d3
2
71.7600 72.0621 81.425 72.3644
P = b + 2 2 .d3 32.3538 32.3821 37.085 32.4104
R = A/P 2.2180 2.2254 2.196 2.2328
C =
R
3,11
87
 46.4520 46.4880 46.342 46.5239
I 0,0020 0,0020 0.0020 0,0020
V3 = C RI 3.4590 3.4675 3.071 3.4579
Q = V3.A 248.2191 249.8726 250.051 251.5307

3. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
17Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Dari perhitungan tersebut, maka didapat tinggi air sungai maksimum di hilir
bending, d3 = 2,505 meter.
 Cek jenis aliran air dengan Bilangan Froude ( Fr )
Fr = 1 ......................aliran kritis
Fr > 1 ......................aliran super kritis
Fr < 1 ......................aliran sub kritis
Fr =
3.dg
V
= 619477,0
505.281.9
0709.3

x
< 1  aliran sub kritis
b. Menentukan Lebar Bendung
Lebar bendung yaitu jarak antara pangkal – pangkalnya (abutment).
Agar tidak mengganggu sifat pengaliran setelah dibangun bendung dan
untuk menjaga agar tinggi air di depan bendung tidak terlalu tinggi, maka
dapat dibesarkan sampai B  1,2 Bn.
Untuk menentukan besarnya tinggi jagaan (freeboard) maka dapat
dipergunakan tabel berikut :
Tabel 2.2 : Tinggi jagaan minimum untuk saluran tanah
Q (m3
/dt) Tinggi Jagaan (m)
< 0,5 0,40
0,5 – 1,5 0,50
1,5 – 5,0 0,60
5,0 – 10,0 0,75
10,0 – 15,0 0,85
>15,0 1,00
 Lebar sungai rata – rata/lebar air normal (Bn)
Bn = b + 2 (1/2 d3)
= b + d3
Sumber : Kriteria perencanaan KP-03-hal 26

4. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
18Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
= 30 + 2,505 m
= 32,505 m
 Lebar maksimum/panjang bendung (B)
B = 6/5 Bn = 1,2 Bn
= 1,2 . 32,505
= 39,006 m
 Tinggi jagaan (freeboard) = 1 m
c. Menentukan Lebar Efektif Bendung
Lebar efektif bendung adalah lebar bendung yang bermanfaat untuk
melewatkan debit. Pada saat banjir, pintu pembilas ditutup, ujung atas pintu
bilas tidak boleh lebih tinggi dari mercu bendung, sehingga air bisa lewat
diantaranya. Kemampuan pintu bilas untuk mengalirkan air dianggap hanya
80% saja, maka disimpulkan besar lebar efektif bendung :
Beff = L’ = B – Σb – Σt + 0,80. Σb
= B – Σt – 0,20. Σb
Dimana :
Beff = lebar efektif bendung (m)
B = lebar seluruh bendung (m)
Σt = jumlah tebal pilar (m)
Σb = jumlah lebar pintu bilas (m)
 Lebar pintu pembilas (b1)
Σb1 =
10
B
=
10
006,39
= 3,9006 m
Lebar maksimum pintu = 2,0 m
n = 21,9503
2
9006,3
 buah
b1 = 1,9503
2
9006,3
 m
;dimana :
Bn = lebar air normal (m)
B = lebar bendung (m)

5. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
19Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Lebar pintu pembilas (b1) = 1,9503 m
 Tebal pilar (t) diambil = 1,5 m
 Pengambilan air dari satu sisi, maka
Beff = L’ = B – Σt – 0,20. Σb
= 39,006 – ( 2 . 1,5 ) – 0,20 ( 2 . 1,9503)
= 35,23 m
Direncanakan 2 pintu pembilas dan 2 pilar.
Gambar 2.2 Pintu Bendung
d. Menentukan Tinggi Bendung
Kehilangan Energi Air :
1) Elevasi sawah yang tertinggi dan terjauh = +166,70 m
2) Ketinggian air di sawah = 0,10 m
3) Kehilangan tekanan dari tersier ke sawah = 0,10 m
4) Kehilangan tekanan dari sekunder ke tersier = 0,10 m
5) Kehilangan tekanan dari primer ke sekunder = 0,10 m
6) Kehilangan tekanan akibat kemiringan saluran = 0,15 m
7) Kehilangan tekanan pada alat-alat ukur = 0,40 m
8) Kehilangan tekanan dari sungai ke primer = 0,20 m

6. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
20Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
9) Kehilangan tekanan karena eksploitasi = 0,10 m
10) Kehilangan tekanan karena bangunan - bangunan = 0,25 m +
 Elevasi dasar sungai pada dasar bendung (x) JUMLAH = +168,20 m
 Elevasi dasar sungai pada dasar bendung (y) = +165 m
 Tinggi Mercu Bendung ( P) = x – y
= 168,20 m – 165 m
= 3,20 m
2.3 Perhitungan Tinggi Air Maksimum di Atas Mercu Bendung
Gambar 2.3
a. Menentukan Tinggi Total Air di atas Mercu (Peil) Bendung
Tinggi mercu bendung (P) = 3,20 m
Lebar efektif bendung (Beff) = 35,23 m
Dipakai Bendung type Ogee :
Q = C . Beff . He2/3
He3/2 =
ef
d
C
Q
Bx
He =
3
2
efBxC 




 dQ
dimana :
Qd = debit banjir rencana (m3/dt)

7. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
21Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Beff = lebar efektif bendung (m)
He = tinggi total air di atas bendung (m)
C = koefisien pelimpasan (discharge coefficient)
C1 = dipengaruhi sisi depan bendung
C2 = dipengaruhi lantai depan
C3 = dipengaruhi air di belakang bendung
Nilai C, C1, C2, dan C3 didapat dari grafik ratio of discharge
coefficient (pada lampiran)
Untuk menentukan tinggi air di atas bendung digunakan cara coba –
coba (Trial and Error) dengan menentukan tinggi perkiraan He terlebih
dulu.
Dicoba He = 2,3 m maka :
He
P
=
3,2
3,2
= 1,39
Dari grafik DC 12 (pada lampiran) didapatkan C1 = 2,08 (dengan
upstream face 3 : 1)
hd = P + He – d3 = 3,2 + 2,3 – 2,505 = 2,995 m
He
dhd 3
=
3,2
2,5052,995 
= 2,39
Dari grafik DC 13A didapatkan C2 = 1
He
hd
=
3,2
2,995
= 1,3021
 Dari grafik DC 13B didapatkan C3 = 1
 Didapat C = C1 x C2 x C3 = 2,08
 He` =
3
2
efBxC 




 dQ
=
3
2
35,23x2,08
250






= 2,266 m `HeHe 
Perhitungan selanjutnya ditabelkan
Tabel 2.3 Perhitungan tinggi air di atas mercu bendung

8. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
22Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Bagian
Tinggi perkiraan He (m)
2,02 2,04 2,03 2,632
Qd
225 225 225 250
P/He
1,6336634 1,6176 1,6256 1,026
hd = P + He – d3
3,1882 3,2082 3,1982 2,721
(hd + d3)/He
2,6336634 2,6176 2,6256 2,026
hd/He
1,5783416 1,5727 1,5755 1,034
C1
2,145 2,15 2,155 2,056
C2
1 1 1
1
C3
1 1 1
1
C = C1 x C2 x C3
2,145 2,15 2,155 2,056
Beff
34,79 34,79 34,79 28,470
He’ =
2,0872 2,0839 2,0807 2,632
Maka didapat tinggi total air di atas puncak/mercu bendung (He) = 2,266 m
b. Tinggi Air Maksimum di Atas Mercu Bendung
Tabel 2.4 Tinggi air maksimum di atas mercu bendung
Bagian Tinggi perkiraan hv0 (m)
0.200 0.150 0.050 0.088
H = He – hv0 2.066 2.116 2.216 2.178
d0 = H + P 5.266 5.316 5.416 5.378
A = Beff . d0 185.4995 187.2608 190.7834 189.4448
v0 = Qd/A 1.3477 1.3350 1.3104 1.3196
hv’ = 0.0926 0.0908 0.0875 0.0888
3
2








ef
d
BxC
Q
g
v
2
2
0

9. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
23Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
hv0 ≈ hv’
Maka didapat :
hv0 = hv’ = 0,088 m
H = 2,178 m
d0 = 5,378 m
A = 189,4448 m2
vo = 1,3196 m/dt
dimana :
hv0 = tinggi kecepatan di hulu sungai (m)
H = tinggi air maksimum di atas mercu (m)
d0 = tinggi muka air banjir di hulu bendung (m)
v0 = kecepatan aliran di hulu bendung (m/dt)
g = percepatan gravitasi (9,81 m/dt2)
2.4 Perhitungan Ketinggian Energi pada Tiap Titik
a. Tinggi Energi pada Aliran Kritis
 Menentukan hidrolic pressure of the weir (dc)
q =
`L
Q
=
efB
Q
= 7,0971
23,35
250
 m4/dt
dc =
  3
1
2








g
q
=
  1,7252
81,9
0971,7 3
1
2








m
 Menentukan harga Ec
vc =
cd
q

10. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
24Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
= m/dt4,1139
7252,1
0971.7

hvc =
 
g
vc
2
2
=
  m0,8626
9,81x2
4,1139
2

Ec = dc + hvc + P
= 1,7252 + 0, 8626 + 3,2
= 5,787 m
dimana :
dc = tinggi air kritis di atas mercu (m)
vc = kecepatan air kritis (m/dt)
hvc = tinggi kecepatan kritis (m)
Ec = tinggi energi kritis (m)
b. Tinggi Energi (Air Terendah) Pada Kolam Olakan
Tabel 2.5 Kecepatan aliran pada punggung bendung
Bagian
Perkiraan kecepatan (
v1 )
10 9.8 9.95 9.98
d1 = 0.7097 0.7242 0.7133 0.7111
hv1 = 5.0968 4.8950 5.0460 5.0765
E1 = d1 + hv1 5.806 5.619 5.759 5.787
E1≈EC
Maka didapat :
v1 = 9,98 m/dt
d1 = 0,7111 m
1v
q
g
v
2
2
1

11. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
25Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
hv1 = 5,0765 m
E1 = Ec = 5,787 m
dimana :
d1 = tinggi air terendah pada kolam olakan (m)
v1 = kecepatan aliran pada punggung bendung (m/dt)
hv1 = tinggi kecepatan (m)
E1 = tinggi energi (m)
c. Tinggi Energi (Air Tertinggi) pada Kolam Olakan
Fr =
1
1
d.g
v
= 3,7785
7111,081,9
9,98

x
d2 =   1-81
2
21
Fr
d

=   1-7785,31
2
7111,0 2

= 3,4610 m
v2 =
2d
q
= m/dt2,0506
4610,3
0971,7

hv2 =
 
g
v
2
2
2
= m0,2143
9,81x2
)0506,2( 2

E2 = d2 + hv2
= 3,4610 + 0,2143 = 3,6754 m
dimana :

12. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
26Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Fr = bilangan Froude
d2 = tinggi air tertinggi pada kolam olakan (m)
v2 = kecepatan aliran ( m/dt )
hv2 = tinggi kecepatan (m)
E2 = tinggi energi (m)
d. Tinggi Energi di Hilir Bendung
Pada perhitungan sebelumnya, telah didapat
d3 = 2,5050 m
v3 = 3,0709 m/dt.
hv3 =
 
g
v
2
2
3
=
  m0,4807
9,81.2
3,0709
2

E3 = d3 + hv3
= 2,5050 + 0,4807 = 2,9857 m
dimana :
v3 = kecepatan aliran di hilir bendung (m/dt)
d3 = tinggi air di hilir bendung (m)
hv3 = tinggi kecepatan di hilir bendung (m)
E3 = tinggi energi di hilir bendung (m)
e. Perhitungan Panjang dan Dalam Penggerusan
 Dalam penggerusan ( Scouring Depth )
d0 = 5,378 m; d3 = 2,5050 m.
h = d0 – d3
= 5,378 – 2,5050 = 2,873 m
q = 7,0971 m4/dt
d = diameter terbesar yang hanyut waktu banjir, diambil d = 300 mm
Schoklish Formula :

13. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
27Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
T = 0,570,2
32,0
q.h.
75,4
d
=     m2,88937,0971.2,873.
300
75.4 0,570,2
32,0

dimana :
h = beda tinggi muka air di hulu dan di hilir (m)
d = diameter terbesar yang hanyut waktu banjir (d = 300 mm)
T = dalam penggerusan (m)
 Panjang penggerusan ( Scouring Length )
v1 = 9,98 m/dt
H = 2,178 m
P = 3,2 m
Angerholzer Formula :
L =   H
g
P
Hgv 








2
..21
=   178,2
81,9
2,3.2
178,2.81,9.298,9 








= 15,5189 m
dimana :
v1 = kecepatan aliran pada punggung bendung (m/dt)
H = tinggi air maksimum dari puncak mercu (m)
P = tinggi mercu bendung (m)
L= panjang penggerusan (m)
Elevasi Masing – Masing Titik :
 Elev. dasar sungai = + 165,000 m
 Elev. muka air normal (MAN) = 165,000 + P = 165,000 + 3,2
= + 168,200 m
 Elev. muka air banjir (MAB) = 165 + do = 215 + 5,378
= + 170,3780 m
 Elev. energi kritis = 215 + Ec = 215 + 5,7877
= + 170,7877 m

14. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
28Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
 Elev. energi di hilir bendung = 215 + E3 = 165 + 2,9857
= + 167,9857
 Elev. dasar kolam olakan = 165,000 – (T – d3)
= 165,000 – (2,8893– 2,505)
= + 164,6157 m
 Elev. sungai maksimum di hilir = 165 + d3 = 165 + 2,505
= + 167,505 m

15. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
29Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
2.5 Perencanaan Bentuk Mercu Bendung
a. Tahap I : Menentukan bagian up stream (muka) bendung
Untuk menentukan bentuk penampang kemiringan bendung bagian
hulu, ditetapkan berdasarkan parameter seperti H dan P, sehingga akan
diketahui kemiringan bendung bagian up stream seperti ketentuan Tabel 2.6.
Data :
H = 2,178 m
P = 3,2 m
H
P
= 1,4692 m
Tabel 2.6 Nilai P/H terhadap kemiringan muka bendung.
P/H Kemiringan
< 0,40 1 : 1
0,40 – 1,00 3 : 2

16. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
30Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
1,00 – 1,50 3 : 1
> 1,50 Vertikal
Dari tabel, untuk P/H = 1,4692 diperoleh kemiringan muka bendung
adalah up stream face 3:1.
Bentuk mercu Ogee tidak akan memberikan tekanan subatmosfer
pada permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air pada debit rencana,
karena mercu Ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang tajam
aerasi. Untuk debit yang rendah, air akan memberikan tekanan ke bawah pada
mercu.
Dari buku Standar Perencanaan Irigasi KP-02 Hal 48 Gambar 4.9,
untuk bendung mercu Ogee dengan kemiringan vertikal, pada bagian up
stream diperoleh nilai :
X0 = 0,139 H = 0,139 . 2,178 = 0,302742 m
X1 = 0,237 H = 0,237 . 2,178 = 0,516186 m
R0 = 0,68 H =0,68 . 2,178 = 1,48104 m
R1 = 0,21 H =0,21 . 2,178 = 0,45738 m
b. Tahap II : Menentukan bagian down stream (belakang) bendung
Untuk merencanakan permukaan mercu Ogee bagian hilir, U.S.Army
Corps of Engineers mengembangkan persamaan sebagai berikut :
y.)1n(H.knx  ..................................................(1)
Dimana :
- k dan n tergantung kemiringan up stream bendung
Harga k dan n adalah parameter yang ditetapkan dalam Tabel 2.7.
- x dan y adalah koordinat – koordinat permukaan down stream
- H adalah tinggi air di atas mercu bendung
Tabel 2.7 Nilai k dan n untuk berbagai kemiringan
Kemiringan permukaan K n

17. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
31Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
1 : 1 1,873 1,776
3 : 2 1,939 1,810
3 : 1 1,936 1,836
Vertikal 2,000 1,850
Sumber : Standar Perencanaan Irigasi KP-02 Hal 47
Bagian up stream : 3:1, dari Tabel 2.6 diperoleh : k = 1,936
n = 1,836
Nilai k dan n disubstitusi ke dalam persamaan (1)
Persamaan down stream
y.)1n(H.knx 
yxx .2,178936,1 )1836,1(836,1 

836,1
3,711
1
xy 
836,1
0,269 xy 
Menentukan koordinat titik singgung antara garis lengkung dengan
garis lurus sebagian hilir spillway
 Kemiringan bendung bagian down stream (kemiringan garis lurus)
1
dx
dy
 (1 : 1)
 Persamaan parabola : 836,1
0,269 xy 
Turunan pertama persamaan tersebut :
836,1
0,269 xy 
836,0
0,4947x
dx
dy

836,0
0,49471 x
0,4947
1836,0
x

18. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
32Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
021,2836,0
x
2,3201x
2,3201cx m
836,1
0,269 xy 
= 836,1
)3201,2.(0,269
= 1,2634
1,2634cy m
Diperoleh koordinat titik singgung ),( cc yx = (2,3201 ; 1,2634) m
Jadi perpotongan garis lengkung dan garis lurus terletak pada jarak :
y = 1,2634 m dari puncak spillway
x = 2,3201 m dari sumbu spillway
 Lengkung Mercu Spillway Bagian Hilir
Persamaan : 836,1
0,269 xy 
Elevasi muka air normal = + 168,2 m
Elevasi dasar kolam olakan = + 164,6157 m
),( cc yx = (2,3201 ; 1,2634) m
Tabel 2.8 Lengkung mercu bagian hilir (interval 0,2)
x (m) y (m)
Elevasi
(m)
0 0 168.200
0.2 0.0140 168.186
0.4 0.0501 168.150
0.6 0.1055 168.095
0.8 0.1789 168.021
1 0.2695 167.931
1.2 0.3766 167.823
1.4 0.4998 167.700
1.6 0.6386 167.561
1.8 0.7928 167.407
2 0.9620 167.238
2.2 1.1460 167.054

19. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
33Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
2.3201 1.2634 166.937
 Bagian Hilir Spillway dengan Kemiringan 1 : 1
tgn = 1 ; o
45
persamaan xytgn
x
y
 1
Elev. dasar kolam olakan = 164,6157 m
Tabel 2.9 Bagian hilir dengan kemiringan 1 : 1 (interval 0,2)
x (m) y (m)
Elevasi
(m)
0 0 166.937
0.2 0.2 166.737
0.4 0.4 166.537
0.6 0.6 166.337
0.8 0.8 166.137
1 1 165.937
1.2 1.2 165.737
1.4 1.4 165.537
1.6 1.6 165.337
1.8 1.8 165.137
2 2 164.937
2.2 2.2 164.737
2.4 2.4 164.537
2.6 2.6 164.337
2.8 2.8 164.137
3 3 163.937
3.2 3.2 163.737
3.4 3.4 163.537
3.6 3.6 163.337
3.8 3.8 163.137
4 4 162.937
4.2 4.2 162.737
4.4 4.4 162.537
4.6 4.6 162.337
2.321 2.321 164.616

20. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
34Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
2.6 Perencanaan Lantai Depan ( Apron )
Untuk mencari panjang lantai muka, maka yang menentukan adalah ΔH
terbesar. ΔH terbesar ini biasanya terjadi pada saat air muka setinggi mercu
bendung, sedangkan di belakang bendung adalah kosong. Seberapa jauh lantai
muka ini diperlukan, sangat ditentukan oleh garis hidraulik gradien yang
digambar kearah upstream dengan titik ujung belakang bendung sebagai titik
permulaan dengan tekanan sebesar nol. Miring garis hidraulik gradien
disesuaikan dengan kemiringan yang diijinkan untuk suatu tanah dasar tertentu,
yaitu dengan menggunakan Creep Ratio (c)
Fungsi lantai muka adalah menjaga jangan sampai pada ujung belakang
bendung terjadi tekanan yang bisa membawa butir – butir tanah.
Gambar 2.5

21. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
35Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Gambar 2.6
a. Menentukan panjang lantai muka dengan rumus Bligh
ΔH =
c
L
L = c . ΔH
dimana : ΔH = Beda tekanan
L = Panjang creep line
cbligh = Creep ratio (diambil c = 5, untuk pasir kasar)
ΔH ab = 50,0
5
5,2

ΔH bc = 30,0
5
5,1

ΔH cd = 216,0
5
08,1

ΔH de = 30,0
5
5,1

ΔH ef = 20,0
5
0,1

ΔH fg = 30,0
5
5,1

ΔH gh = 20,0
5
0,1

ΔH hi = 6,0
5
0,3

ΔH ij = 2,0
5
0,1

 ΔH = 2,816 m
8.5015.00
M.A.N + 168,20 m
+ 165,00 m
+ 164,6157 m
1.00 4.00 1.00 4.00 1.00 4.00
1.001.001.001.00
1.80
3.20
2.00
A
BC
D
E
FG
HI
J
3.58
2.00
1.00
1.00
1.38
1.50
1.80
4.00
1.00 1.00

22. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
36Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
L = 2,816 x 5 = 14,08 m
Faktor keamanan = 20% . 14,08 m = 2,816 m
Jadi Ltotal = 14,08 m + 2,816 m = 16,896 m
b. Menentukan Panjang Creep Line (Creep Length)
Panjang horizontal ( Lh ) = 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 + 3,0
= 9,0 m
Panjang vertikal ( Lv ) = 3,0 + 1,08 + 1,0 + 1,0 + 1,0
= 6,580 m
Panjang Total Creep Line ( ΣL ) = Lh + Lv
= 9,0 + 6,580
= 15,580 m
Cek :
 L  H . c
15,580  2,816 . 5
15,580  14,08............. (konstruksi aman terhadap tekanan air)
c. Pengujian Creep Line ada dua cara yaitu:
1) Bligh’s theory
L = Cc . Hb
dimana, L = Panjang creep line yang diijinkan
Cc = Koefisien Bligh (tergantung bahan yang dilewati, Cc
diambil 5)
Hb = beda tinggi muka air banjir dengan tinggi air di hilir (m)
= P + H – d3
= 2,5 + 2,178– 2,505
= 2,8730 m
Maka, L = Cc . Hb
= 5 . 2,8730
= 14,365 m

23. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
37Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Syarat : L < ΣL
14,365 m < 15,580 m …………………. (OK !)
2) Lane’s theory
L = Cw . Hb
dimana, Cw adalah koefisien lane (tergantung bahan yang dilewati,
Cw diambil 3)
maka, L = Cw . Hb
= 3 . 2,8730
= 8,619 m
Ld = Lv +
3
1
Lh
= 6,580 + 





9,0
3
1
= 9,580 m
Syarat : L < Ld
8,619 m < 9,580 m ………………....... (OK !)
Tabel 2.10 Data Hasil Perhitungan
d3 2.5050 v1 9.98
v3 3.0709 d1 0.7111
L’=Beff 35.23 hv1 5.0765
P 3.2 E1 5.7876
He 2.266 d2 3.4610
hv0 0.088 v2 2.0506
d0 5.378 hv2 0.2143
H 2.178 E2 3.6754

24. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
38Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
v0 1.3196 T 2.8893
dc 1.7252 L 15.5189
vc 4.1139 hv3 0.4807
hvc 0.8626 E3 2.9857
Ec 5.7877 ΣL 37.480
BAB III
ANALISA STABILITAS BENDUNG
Gaya–gaya yang bekerja pada tubuh bendung, akibat:
1. Tekanan air.
2. Tekanan lumpur.
3. Tekanan berat sendiri bendung.
4. Gaya gempa.

25. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
39Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
5. Gaya angkat (uplift pressure).
III.1. Tekanan Air
III.1.1.Tekanan Air Normal
airγ = 1 ton/m3
Pa = ..hγ.
2
1 2
air
Gambar 3.1 Tekanan akibat air normal
airγ = 1 ton/m3
Pa1 = 2
air.hγ.
2
1
=   2
3.20.1.
2
1
= 5.12 ton
Pa2 = b . h . airγ = (1.32).(3.20).(1) = 4.224 ton
Pa3 = .h.bγ.
2
1
air =    )07.1.(3.20.1.
2
1
= 1.712 ton
Tabel. 3.1 Perhitungan Tekanan Air Normal
Bagian b H
Koef.
Berat
Air
berat (ton) lengan momen
V H x y Mr Mo
Pa1 3.2 3.2 1 - 5.12 - 3.95 - 20.224
Pa2 2.32 3.2 1 7.424 - 7.34 - 54.492 -
Pa3 1.07 3.2 1 1.712 - 5.82 - 9.964 -
jumlah 9.136 5.12 64.456 20.224
3.20
2.00
A
BC
D
E
FG
HI
J
3.58
2.00
1.00
1.00
1.38
1.50
1.80
4.00
1.00 1.00
1.00 4.00 1.00 4.00 1.00 4.00
1.001.001.001.00
1.80
8.5015.00
M.A.N + 168,20 m
+ 165,00 m
+ 164,6157 m
Pa2
Pa3
Pa1

26. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
40Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
III.1.2.Tekanan Air Banjir (Flood)
Gambar 3.2 Tekanan akibat air banjir
Pf1 = 2
air h.γ.
2
1
=   2
3.20.1.
2
1
= 5.12 ton
Pf2 = b . h . airγ = (2.18).(3.20).(1) = 6.976 ton
Pf3 = b . h . airγ = (1.32).(3.20).(1) = 4.224 ton
Pf4 = h.b.γ.
2
1
air =    )2.3.(1.54.1.
2
1
= 2.464 ton
Pf5 = b . h . airγ = (2.86).(2.18).(1) = 6.2348 ton
Pf6 = 2
air h.γ.
2
1
=   2
2,89.1.
2
1
= 4.17 ton
Pf7 = 2
air h.γ.
2
1
 =   2
2,89.1.
2
1
 = - 4.17 ton
Tabel.3.2 Perhitungan Tekanan Air Banjir
Bagian b h
Koef.
Berat
Air
berat (ton) lengan momen
V H x y Mr Mo
Pf1 3.2 3.2 1 5.120 3.950 20.224
Pf2 2.18 3.2 1 6.976 4.480 31.252
Pf3 2.32 3.2 1 7.424 7.340 54.492
Pf4 1.54 3.2 1 2.464 5.820 14.340
Pf5 3.86 2.18 1 8.415 6.570 55.285
1.00 1.00
1.00 4.00 1.00 4.00 1.00 4.00
1.001.001.001.00
1.80
8.5015.00
M.A.N + 168,20 m
+ 165,00 m
+ 164,6157 m
Pf1
3.20
2.00
A
BC
D
E
FG
HI
J
3.58
2.00
1.00
1.00
1.38
1.50
1.80
4.00
Pf2
M.A.B + 170,378 m
Pf3
Pf4
Pf5
Pf7
Pf6
+ 167,505 m
2.32 1.542.18
2.89
2.89
3.86
3.20
2.18
2.97

27. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
41Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Pf6 2.89 2.89 1 4.176 0.990 4.134
Pf7 2.89 2.89 1 -4.176 3.460 -14.449
jumlah 22.479 7.920 128.252 37.027
III.2. Tekanan Lumpur
lumpur = 0,6 ton/m3
θ = 300
Ka = tan2 (450 – θ/2)
= tan2 (450 – 30o/2)
= 0,333
Keterangan :
γlumpur = berat volume lumpur (t/m3)
θ = sudut gesek dalam
Ka = tekanan lumpur aktif
PL =
2
1
. Ka . lumpur .b.h
Gambar 3.3 Tekanan akibat lumpur
PL1 =
2
1
.Ka.h2. lumpur
=
2
1
.(0.333). (3.20)2.(0,6).
= 1.022 ton
PL2 = b.h. lumpur
= (1.32).(3.20). 0,6
1.001.001.001.00
1.80
8.5015.00
M.A.N + 168,20 m
+ 165,00 m
+ 164,6157 m
PL2
PL3
PL1
3.20
2.00
A
BC
D
E
FG
HI
J
3.58
2.00
1.00
1.00
1.38
1.50
1.80
4.00
1.00 1.00
1.00 4.00 1.00 4.00 1.00 4.00
2.32 1.073.20

28. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
42Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
= 2.5344 ton
PL3 =
2
1
.Ka.h.b. lumpur
=
2
1
.(0,333). (3.2).(1.07).(0,6).
= 0,342 ton
Tabel.3.3 Perhitungan Tekanan Lumpur
Bagian b H
Koef.
Berat
lumpur
berat (ton) lengan momen
V H X y Mr Mo
PL1 3.2 3.2 0.6 - 1.023 - 3.950 - 4.041
PL2 2.32 3.2 0.6 4.454 - 7.340 - 32.695 -
PL3 1.07 3.2 0.6 1.027 - 5.820 - 5.978 -
jumlah 5.482 1.023 38.674 4.041
III.3. Tekanan Berat Sendiri Bendung
Berat volume pasangan batu pasangan = 2,2 t/m2
Pada badan bendung yang berbentuk parabola, luas penampang digunakan
pendekatan :
A = 2/3 . L .

29. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
43Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
W1 = b . h . pasangan = 3,0 . 1,8 . 2,2 = 11,88 ton
W2 = b . h . pasangan = 0,66 . 3,06. 2,2 = 4,44 ton
W3 = b . h . pasangan = 1,50 . 1,41 . 2,2 = 4,653 ton
W4 = b . h . pasangan = 1,50 . 1,92 . 2,2 = 6,336 ton
W5 = b . h . pasangan = 1,50 . 2,92 . 2,2 = 9,63 ton
W6 = b . h . pasangan = 2,50 . 1,5 . 2,2 = 8,25 ton
W7 = 1/2 . b. h . pasangan = 1/2 . 1,50 . 1,50 . 2,2 = 2,475 ton
W8 = 1/2 . b. h . pasangan = 1/2 . 1,50 . 1,41 . 2,2 = 2,32 ton
W9 = 2/3 . b. h . pasangan = 2/3 . 0,66 . 1,50 . 2,2 = 1,452 ton
W10 = 2/3 . b. h . pasangan = 2/3 . 0,66 . 0,13 . 2,2 = 0,125 ton
W11 = 1/2 . b. h . pasangan = 1/2 . 1, 02 . 3,06 . 2,2 = 3,43 ton
Tabel 3.4 Perhitungan Tekanan Berat Sendiri Bendung
Segmen b h
berat
jenis
beton
berat
(ton)
Lengan momen
x y Mr Mo
W1 4 1.8 2.2 15.840 6.500 1.480 102.960 23.443
W2 0.66 3.06 2.2 4.443 4.830 3.910 21.460 17.373
W3 1.5 2.53 2.2 8.349 3.750 3.650 31.309 30.474
2.32 1.02 0.66
3.20
2.53
0.66
0.13
3.06
0.91
2.00
2.00
1.80
A
BC
D
E
FG
HI
J
3.58
2.00
1.00
1.00
1.38
1.50
1.80
4.00
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10

30. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
44Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
W4 1 3 2.2 6.600 2.490 2.460 16.434 16.236
W5 2 2 2.2 8.800 1.000 1.000 8.800 8.800
W6 2 2 2.2 4.400 1.330 2.670 5.852 11.748
W7 1 0.91 2.2 1.001 2.670 4.300 2.673 4.304
W8 1.5 0.66 2.2 1.452 4.000 5.140 5.808 7.463
W9 0.66 0.13 2.2 0.126 4.720 5.490 0.594 0.691
W10 1.02 3.06 2.2 3.433 5.500 3.400 18.883 11.673
jumlah 54.444 214.773 132.205
III.4. Gaya Gempa
III.4.1. Gempa Horizontal
 Gaya Horizontal (H) = Kh . ΣV1
= 0,1 . 54.991
= 5,4991 ton
 Momen akibat gempa horizontal :
M0 = Mr = Kh . ΣM1
= 0,1 . 194,726
= 19,4726 tm
Keterangan :
H = gaya gempa horizontal (t)
Kh = koefisien gempa horizontal, (Pondasi batu : Kh = 0,1)
V1 = berat sendiri bendung (t)
M01 = momen guling akibat berat sendiri (tm)
III.4.2. Gempa Vertikal
 Gaya Vertikal (V) = Kv . ΣW
= 0,05 . 54.991
= 2,74 ton
Momen akibat gempa vertikal :
Mr = Kv . ΣMr1
= 0,05. 159,154

31. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
45Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
= 7,95 tm
Keterangan :
V = gaya gempa vertikal (t)
Kv = koefisien gempa vertikal, (Pondasi batu : Kv = 0,05)
Mr1 = momen tahanan akibat berat sendiri (tm)
III.5. Gaya Angkat (Uplift Pressure)
III.5.1. Air Normal
ΣL = Lh + Lv
= 15,580 m
ΔH = 3,2 m
Ux = Hx –
L
Lx

. ΔH
Ux = Hx –
15.58
Lx
.(3,2)
Ux = Hx – 0,20539 Lx
Keterangan :
Hx = tinggi muka air dari titik yang dicari (m)
Lx = panjang rayapan (m)
ΣL = total rayapan (m)
ΔH = tinggi muka air normal (m)
Ux = uplift pressure di titik x (t/m2)
Tabel 3.5 Perhitungan Tinggi air normal terhadap muka bendung
Titik Hx (m) Lx (m) Ux (t/m2)
a 3.580 37.480 0.380
b 5.580 35.480 2.551
c 5.580 33.480 2.722

32. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
46Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
d 4.580 32.480 1.807
e 4.580 31.480 1.892
f 3.200 30.100 0.630
g 3.200 28.600 0.758
h 5.000 26.800 2.712
i 5.000 22.800 3.053
j 4.000 21.800 2.139
Tabel 3.6 Perhitungan Gaya Angkat Akibat Air Normal
Bagian Gambar Gaya angkat per 1 m panjang (t)
a-b
H = xH
UU
2
21
= - 5,2
2
393,3380,0
x

= -4,716 t
y =
ba
bah







 2
3
= 







393,3380,0
393,3)380,02(
3
5,2 x
= 0,917 m
Ytotal = 0,917 m
A
B
0.380
2.551
2.000

33. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
47Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
b-c
V = xH
UU
2
21
V = 5,1
2
702,3393,3
x

= 1,612 t
x =
cb
cbh







 2
3
= 







702,3393,3
702,3)393,32(
3
5,1 x
= 0,739 m
X total = 0,739 = 0,739 m
c-d
H = xH
UU
2
21
H = 08,1
2
843,2702,3
x

= 3,53 t
y =
dc
dch







 2
3
= 







843,2702,3
843,2)702,32(
3
08,1 x
= 0,563
m
Ytotal = 0,563 m
d-e
V = xH
UU
2
21
V = 5,1
2
151,3843,2
x

= 4,495 t
x =
ed
edh







 2
3
= 







151,3843,2
151,3)843,22(
3
5,1 x
= 0,737 m
X total = 0,737 + 1,5 = 2,237m
BC
2.722 2.551
2.000
C
D
1.807
2.722
1.000
DE
1.892 1.807
1.500

34. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
48Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
e-f
H = xH
UU
2
21
H = 0,1
2
357,2151,3
x

= 2,754 t
y =
fe
feh







 2
3
= 







363,1262,2
363,1)262,22(
3
1 x
= 0,541 m
Ytotal = 0,541 + 1,08 = 1,621 m
f-g
V = xH
UU
2
21
V = 5,1
2
665,2357,2
x

= 3,7665 t
x =
gf
gfh







 2
3
= 







665,2357,2
665,2)357,22(
3
5,1 x
= 0,734 m
X total = 0,734+1,5+1,5 = 3.734 m
g-h
H = xH
UU
2
21
H = - 0,1
2
870,3665,2
x

= -3,26 t
y =
hg
hgh







 2
3
= 







870,3665,2
870,3)665,22(
3
0,1 x
= 0,299 m
Ytotal = 0,299 + 1,08 = 1,379 m
E
F
0.630
1.892
1.380
FG
0.758 0.630
1.500
G
H
0.758
2.712
1.800

35. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
49Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
h-i
V = xH
UU
2
21
V = 3
2
487,4870,3
x

= 12,535 t
x =
hg
hgh







 2
3
= 







487,4870,3
487,4)870,32(
3
3 x
= 1,55 m
Xtotal =1,55+1,5+1,5+1,5=6,05 m
i-j
H = xH
UU
2
21
H = 0,1
2
056,3487,4
x

= 3,7715 t
y =
hg
hgh







 2
3
= 







056,3487,4
056,3)487,42(
3
8,1 x
= 0,956 m
Ytotal = 0,956 + 1,08 = 2,03 m
Tabel 3.7 Gaya Angkat Akibat Air Normal
Titik
Hx
(m)
Lx (m)
Ux
(t/m2)
Uplift Force (t) Lengan (m) Lengan (m) Momen
V H x y
x
(total)
y
(total)
Mr Mo
a 3.580 37.480 0.380
-2.931 0.753 0.753 2.207
b 5.580 35.480 2.551
5.272 0.989 1.011 5.329
c 5.580 33.480 2.722
2.264 0.534 0.534 1.208
d 4.580 32.480 1.807
1.850 0.496 2.504 4.631
e 4.580 31.480 1.892
HI
3.053
2.712
4.000
3.053
I
J
2.139
1.000

36. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
50Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
1.740 0.805 1.805 3.142
f 3.200 30.100 0.630
1.041 0.727 3.773 3.928
g 3.200 28.600 0.758
-3.123 0.731 0.731 2.283
h 5.000 26.800 2.712
11.530 1.961 6.539 75.403
i 5.000 22.800 3.053
2.596 0.529 1.529 3.970
j 4.000 21.800 2.139
Σ (JUMLAH) 19.693 0.547 4.490 97.612
Gaya Angkat:
V = fu . ΣV = 0,50 . (22,409)= 11,2 t
H = fu . ΣH = 0,50 . (2,080) = 1,04 t
M0 = fu . ΣM0 = 0,50 . (115,278) = 57,639 tm
Mr = fu . ΣMr = 0,50 . (-8.82) = -4.41 tm
Dimana : fu = koefisien reduksi untuk jenis tanah keras (50 %)
III.5.2. Air Banjir
Ux = Hx -
L
Lx

. ΔH
ΔH = Hb = 5,38 m
Ux = Hx -
15,58
Lx
. 5,38
Ux = Hx - 0,3453 Lx
Keterangan :
Hx = tinggi muka air banjir dari titik yang dicari (m)
Lx = panjang rayapan (m)
ΣL = total rayapan (m)
ΔH = beda tinggi M.A.B dengan muka air di hilir (m)
Ux = uplift pressure di titik x (t/m2)
Tabel 3.8 Perhitungan Tinggi Air Banjir Terhadap Muka Bendung
Titik Hx (m) Lx (m) Ux (t/m2)

37. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
51Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
a 5.76 37.480 0.380
b 8.26 35.480 2.667
c 8.26 33.480 2.954
d 7.18 32.480 2.098
e 7.18 31.480 2.241
f 6.18 30.100 1.059
g 6.18 28.600 1.275
h 7.18 26.800 3.333
i 7.18 22.800 3.907
j 5.38 21.800 3.051
Tabel 3.9 Perhitungan Gaya Angkat Akibat Air Banjir
Bagian Gambar Gaya angkat per 1 m panjang (t)
a-b
H = xH
UU
2
21
= - 5,2
2
743,338,0
x

= -5,15 t
y =
ba
bah







 2
3
= 







743,338,0
743,3)38,02(
3
5,2 x
= 0,91 m
Ytotal = 0,91 m
A
B
0.380
2.667
2.000

38. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
52Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
b-c
V = xH
UU
2
21
V = 5,1
2
261,4743,3
x

= 6,003 t
x =
cb
cbh







 2
3
= 







261,4743,3
261,4)743,32(
3
5,1 x
= 0,733 m
X total = 0,733 = 0,733 m
c-d
H = xH
UU
2
21
H = 08,1
2
261,4554,3
x

= 4,22 t
y =
dc
dch







 2
3
= 







261,4554,3
261,4)554,32(
3
08,1 x
= 0,523
m
Ytotal = 0,523 m
d-e
V = xH
UU
2
21
V = 5,1
2
072,4554,3
x

= 5,71 t
x =
ed
edh







 2
3
= 







072,4554,3
072,4)554,32(
3
5,1 x
= 0,733 m
X total = 0,733 + 1,5 = 2,233 m
BC
2.954
2.667
2.000
C
D
2.098
2.954
1.000
DE
2.241 2.098
1.500

39. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
53Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
e-f
H = xH
UU
2
21
H = 1
2
417,3072,4
x

= 3,7445 t
y =
fe
feh







 2
3
= 







417,3072,4
417,3)072,42(
3
1 x
= 0,514 m
Ytotal = 0,514 + 1,08 = 1,594 m
f-g
V = xH
UU
2
21
V = 5,1
2
935,3417,3
x

= 5,514 t
x =
gf
gfh







 2
3
= 







935,3417,3
935,3)417,32(
3
5,1 x
= 0,732 m
X total = 0,732+1,5+1,5 = 3,732 m
g-h
H = xH
UU
2
21
H = - 0,1
2
281,5935,3
x

= -4,608 t
y =
hg
hgh







 2
3
= 







281,5395,3
281,5)395,32(
3
0,1 x
= 0,463 m
Ytotal = 0,463 + 1,08 = 1,543 m
E
F
1.059
2.241
1.380
FG
1.275 1.059
1.500
G
H
1.275
3.333
1.800

40. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
54Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
h-i
V = xH
UU
2
21
V = 3
2
317,6281,5
x

= 17,397 t
x =
hg
hgh







 2
3
= 







317,6281,5
317,6)281,52(
3
3 x
= 1,455 m
Xtotal =1,455+1,5+1,5+1,5=5.955 m
i-j
H = xH
UU
2
21
H = 0,1
2
138,5317,6
x

= 5,725 t
y =
hg
hgh







 2
3
= 







138,5317,6
138,5)317,62(
3
8,1 x
= 0,93 m
Ytotal = 0,93 + 1,08 = 2,01 m
Tabel 3.10 Gaya Angkat Akibat Air Banjir
Titik
Hx
(m)
Lx (m)
Ux
(t/m2)
Uplift Force (t) Lengan (m) Lengan (m) Momen
V H x y
x
(total)
y
(total)
Mr Mo
a 5.76 37.480 0.380
-3.047 0.750 0.750 2.285
b 8.26 35.480 2.667
5.621 0.983 1.017 5.717
c 8.26 33.480 2.954
2.526 0.528 0.528 1.334
d 7.18 32.480 2.098
2.169 0.494 2.506 5.436
HI
3.907
3.333
4.000
I
J
3.051
1.000
3.907

41. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
55Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
e 7.18 31.480 2.241
2.277 0.772 1.772 4.036
f 6.18 30.100 1.059
1.751 0.727 3.773 6.605
g 6.18 28.600 1.275
-4.147 0.766 0.766 3.176
h 7.18 26.800 3.333
14.481 1.947 6.553 94.889
i 7.18 22.800 3.907
3.479 0.521 1.521 5.290
j 5.38 21.800 3.051
Σ (JUMLAH) 24.022 1.088 5.461 123.307
Gaya angkat :
H = fu . ΣH = 0,50 . (3,832) = 1,916 t
V = fu . ΣV = 0,50 . (34,624) = 17,312 t
M0= fu . ΣM0 = 0,50 . (160,918) = 80,489 tm
Mr= fu . ΣMr = 0,50 . (-11,797) = -5,89 tm
Tabel 3.11 Akumulasi Beban-Beban pada Bendung
No Bagian
Gaya (t) Momen (tm)
Vertikal Horisontal Mr Mo
1 2 3 4 5 6
Tekanan Air
a Air Normal 9.136 5.120 64.456 20.224
b Air Banjir 22.479 7.920 128.252 37.027
c Tekanan Lumpur 5.482 1.023 38.674 4.041
d
Berat Sendiri
Bendung
54.444 214.773
Gaya Gempa
e Gempa Horisontal - 5.444 13.221 13.221
f Gempa Vertikal 2.722 - 10.739 10.739
Gaya Angkat
g Air Normal 9.847 0.273 2.245 48.806
h Air Banjir 12.011 0.544 2.731 61.653

42. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
56Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
III.6. Kontrol Stabilitas Bendung
Kombinasi gaya-gaya yang bekerja pada bendung:
III.6.1. Tanpa Gempa
Tegangan ijin tanah σ’= 20 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + g(4)
= 6,832 + 1,364 + 1,03 = 9,226 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + g(3)
= 4,224 + 2,534 + 54,991 + 11,2 = 72,949 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + g(5)
= 18,923 + 11,35 + 159,154 + 1,61 = 191,037 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + g(6)
= 51,228 + 10,227 + 52,843 = 114,298 tm
Kontrol :
a) Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 671,1
114,298
191,037
 .............. ≥ 1,50 (OK!)
b) Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  534,5
9,226
72,949.70,0
 .......≥ 1,20 (OK!)
keterangan : f = koefisien geser
c) Terhadap daya dukung tanah (over stressing)

43. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
57Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MMr

 0
= m05,1
72,949
298,114037,191


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m577,005,1
2
5,7

 Jarak e masih terletak di dalam ‘ Bidang Kern’
e = 577,0 m <
6
5,7
6

B
e < 1,25 m
 Tegangan yang terjadi pada tanah akibat beban–beban pada bendung :
σ =
yI
x.M
A
V


=
y
3
x
x
yx b.b.
12
1
b.0,5.e.V
b.b
V 


=
y
2
xyx b.b
e.V.6
b.b
V 


= 







xy b
e.6
1
b.xb
V
Tegangan izin tanah dasar (σ’) =2,0 kg/cm2 = 20 t/m2
8.50

44. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
58Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
 Tegangan tanah dikontrol per 1 meter panjang bendung :
σmax=
 
 







7,5
0,577.6
1
17,5.
72,949
= 14,2 t/m2< σ’= 20 t/m2 (OK!)
σmin=
 
 







7,5
0,577.6
1
17,5.
72,949
= 5,23 t/m2 > 0 (OK!)
2. Keadaan Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + h(4)
= 7,926 + 1,364 – 1,915 = 7,375 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + h(3)
= 17,09 + 2,534 + 54,991+ 17,312 = 91,927 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 90,962+ 11,35+ 159,154+ 2,512 = 263,978 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + h(6)
= 102,25+ 10,227+ 71,55 = 184,02 tm
Kontrol :
a) Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 43,2
184,02
263,978
 ≥ 1,50 (OK !)
b) Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  72,8
7,375
91,927.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c) Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MM 0r


= m2,86
91,927
02,184978,263


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m0,4986,2
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
 Tegangan pada tanah dasar

45. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
59Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
σ = 







xy b
e.6
1
b.xb
V
σmax =
 
 







7,5
0,49.6
1
1.7,5
91,927
= 17,06 t/m2 < σ’= 20 t/m2 (OK !)
σmin =
 
 







7,5
0,49.6
1
1.7,5
91,927
= 7,45 t/m2 > 0 (OK !)
III.6.2. Dengan Gempa Horizontal
Tegangan ijin tanah (dengan gempa) σ’= 20 t/m2 x 1,3 = 26 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + e(4) + g(4)
= 6,832+ 1,364 + 5,4991+ 1,03 = 14,72 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + g(3)
= 4,224+ 2,534+ 54,991+ 11,2 = 72,94 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) +g(5)
= 18,923+ 11,35+ 159,154+ 1,61 = 191,03 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + e(6) + g(6)
= 51,228+ 10,227+ 19,4726+ 52,843 = 133,7 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 42,2
133,7
191,03
 ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  46,3
14,72
72,94.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.

46. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
60Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
a =
V
MMr

 0
= m2,42
133,7
7,133191,03


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m45,042,2
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xy b
e.6
1
b.xb
V
σmax =
 
 







7,5
0,45.6
1
1.7,5
133,7
= 24,2 t/m2 < σ’= 26 t/m2 (OK !)
σmin =
 
 







7,5
0,45.6
1
1.7,5
133,7
= 11,4 t/m2 > 0 (OK !)
2. Keadaan Air Normal tanpa Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + e(4)
= 6,832+ 1,364+ 5,4991 = 13,695 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3)
= 4,224+ 2,534+ 54,991 = 61,749 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5)
= 18,923+ 11,352 + 159,154 = 189,42 tm
ΣM0 = a(6) + c(6) + e(6)
= 51,228 + 10,227 + 19,4726 = 80,92 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 34,2
92,80
42,189
 ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)

47. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
61Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
SF =
H
Vf


=
  15,3
695,13
61,749.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MM 0r


= m75,2
749,61
92,8042,189


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m175,2
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xyx b
e.6
1
b.b
V
σmax =
 
 







7,5
1.6
1
1.7,5
749,61
= 14,8 t/m2 < σ’= 26 t/m2 (OK !)
σmin =
 
 







7,5
1.6
1
1.7,5
749,61
= 1,64 t/m2 > 0 (OK !)
3. Keadaan Air Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + e(4) + h(4)
= 7,926+ 1,364 + 5,4991- 1,915 = 12,87 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) - h(3)
= 17,09 + 2,534 + 54,991 – 17,312 = 57,3 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)
= 90,962+ 11,35 + 159,154+ 2,512 = 263,978 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + e(6) + h(6)
= 102,25 + 10,227 + 19,4726 + 71,55 = 203,49 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 29,2
49,203
978,263
 ≥ 1,50 (OK !)

48. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
62Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
b).Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  11,3
87,12
57,3.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MM 0r


= m63,2
3,57
49,203978,263


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m12,163,2
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xyx b
e.6
1
b.b
V
σmax =
 
 







7,5
1,12.6
1
1.7,5
3,57
= 14,48 t/m2 < σ’= 26 t/m2 (OK !)
σmin =
 







7,5
(1,12).6
1
17,5.
3,57
= 0,79 t/m2 > 0 (OK !)
4. Keadaan Air Banjir tanpa Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + e(4)
= 7,926 + 1,364 + 5,4991 = 14,789 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3)
= 17,09+ 2,534 + 54,991 = 74,615 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + e(5)
= 90,962+ 11,35+ 159,154 + 0 = 261,466 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + e(6)
= 102,25+ 10,227+ 19,4726 = 131,94 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)

49. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
63Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
SF =
0
r
M
M


= 98,1
94,131
466,261
 ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  53,3
789,14
74,615.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MM 0r


= m85,2
615,74
94,131466,261


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m9,085,2
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xyx b
e.6
1
b.b
V
σmax =
 
 







7,5
0,9.6
1
1.7,5
615,74
= 17,11 t/m2 < σ’= 26 t/m2(OK !)
σmin =
 
 







7,5
0,9.6
1
1.7,5
615,74
= 2,78 > 0 (OK !)
III.6.3. Dengan Gempa Vertikal
Tegangan ijin tanah (dengan gempa) σ’= 20 t/m2 x 1,3 = 26 t/m2
1. Keadaan Air Normal dengan Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4) + g(4)
= 6,832 + 1,364 + 1,03 = 9,226 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + f(3) – g(3)
= 4,224 + 2,534 + 54,991 + 2,74 – 11,2 = 53,289 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + f(5) + g(5)
= 18,923 + 11,35 + 159,154+ 7,95 + 1,61 = 198,987 tm

50. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
64Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
ΣM0 = a(6) +c(6) + f(6) + g(6)
= 51,228 + 10,227 + 0 + 52,843 = 114,298 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 74,1
298,114
987,198
 ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  04,4
226,9
53,289.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MMr

 0
= m58,2
289,53
298,114987,198


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m17,158,2
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xyx b
e.6
1
b.b
V
σmax =
 
 







7,5
1,17.6
1
1.7,5
289,53
= 13,75 t/m2 < σ’= 26 t/m2 (OK !)
σmin =
 
 







7,5
1,17.6
1
1.7,5
289,53
= 0,454 t/m2 > 0 (OK !)
2. Keadaan Air Normal tanpa Uplift Pressure
ΣH = a(4) + c(4)
= 6,832 + 7,926 = 14,75 t
ΣV = a(3) + c(3) + d(3) + f(3)
= 4,224 + 17,09 + 2,534 + 2,74 = 26,588 t
ΣMr = a(5) + c(5) + d(5) + f(5)
= 18,923 + 11,35 + 159,154 + 7,95 = 197,377 tm

51. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
65Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
ΣM0 = a(6) + c(6)
= 51,228 + 10,227 = 61,455 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 21,3
455,61
377,197
 ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  26,1
75,14
26,588.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MM 0r


= m11,3
588,26
455,61377,197


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m64,011,3
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xyx b
e.6
1
b.b
V
σmax =
 
 







7,5
0,64.6
1
1.7,5
588,26
= 5,36 t/m2 < σ’=26 t/m2 (OK !)
σmin =
 
 







7,5
0,64.6
1
1.7,5
588,26
= 1,72 t/m2 > 0 (OK !)
3. Keadaan Air Banjir dengan Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4) + h(4)
= 7,926+ 1,364 - 1,915 = 7,375 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + f(3) – h(3)
= 17,09 + 2,534 + 54,991+ 2,74– 17,312 = 60,043 t
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + h(5)

52. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
66Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
= 90,962 + 11,35 + 159,154 + 2,512 = 263,978 tm
ΣM0 = b(6) + c(6) + f(6) + h(6)
= 102,25 + 10,227 + 0 + 71,55 = 184,027 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 43,2
027,184
978,263
 ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  69,5
375,7
60,043.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MM 0r


= m53,2
043,60
027,184978,263


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m22,153,2
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
 Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xyx b
e.6
1
b.b
V
σmax =
 







7,5
.(1,22)6
1
1.7,5
043,60
= 15,8 t/m2 < σ’= 26 t/m2 (OK !)
σmin =
 







7,5
.(1,22)6
1
1.7,5
043,60
= 0,192 t/m2 > 0 (OK !)
4. Keadaan Air Banjir tanpa Uplift Pressure
ΣH = b(4) + c(4)
= 7,926 + 1,364 = 9,29 t
ΣV = b(3) + c(3) + d(3) + f(3)
= 17,09 + 2,534 + 54,991+ 2,74 = 77,355 t

53. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
67Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
ΣMr = b(5) + c(5) + d(5) + f(5)
= 90,962 + 11,35 + 159,154 + 7,95 = 269,416 tm
ΣM0 = b(6) + c(6)
= 102,25 + 10,227 = 112,477 tm
Kontrol :
a).Terhadap guling (over turning)
SF =
0
r
M
M


= 39,2
477,112
416,269
 ≥ 1,50 (OK !)
b).Terhadap geser (sliding)
SF =
H
Vf


=
  82,5
29,9
77,355.7,0
 ≥ 1,20 (OK !)
keterangan : f = koefisien geser
c). Terhadap daya dukung tanah (over stressing)
 Resultante beban vertikal bekerja sejarak a dari titik O.
a =
V
MM 0r


= m02,3
355,77
477,112416,269


 Resultante beban vertikal bekerja sejarak e dari pusat berat bendung.
e = a
2
B
 = m73,002,3
2
5,7
 <
6
B
= 1,25 m
Tegangan pada tanah dasar
σ = 







xyx b
e.6
1
b.b
V
σmax =
 
 






7,5
0,73.6
1
1.7,5
355,77
= 16,337 t/m2 < σ’= 26 t/m2 (OK !!)
σmin =
 







7,5
(0,73).6
1
1.7,5
355,77
= 4,29 t/m2 > 0 (OK !!)

54. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
68Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Tabel 3.11 Akumulasi Kombinasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Tubuh Bendung
Kombinasi gaya – gaya
pada tubuh bendung
SF
Tegangan Tanah
Tanpa Gempa Dengan Gempa
Guling Geser Max Min Max Min
≥1,5 ≥1,2 < 22 t/m2
> 0 < 28.6 t/m2
> 0
1
Tanpa gempa
a.
Air normal +
gaya angkat
4.38 8.61 16.61 1.95 - -
b.
Air banjir +
gaya angkat
3.74 6.97 21.04 1.18 - -
2
Dengan gempa
horizontal
a.
Air normal +
gaya angkat
3.71 4.66 - - 17.71 0.85
b. Air normal 8.48 4.17 - - 9.21 7.04
c.
Air banjir +
gaya angkat
3.32 4.43 - - 22.13 0.08
d. Air banjir 7.03 4.01 - - 11.59 7.80
3
Dengan gempa
vertikal
a.
Air normal +
gaya angkat
3.95 6.76 - - 8.63 5.95
b. Air normal 13.54 8.18 - - 8.50 8.39

55. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
69Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Q
M . A . N
M . A . B
pintu intake
z
h
c.
Air banjir +
gaya angkat
3.39 5.39 - - 11.90 5.30
d. Air banjir 9.56 6.66 - - 10.88 9.15
BAB IV
BANGUNAN PENGAMBILAN DAN PEMBILAS
IV.1. Bangunan Pengambilan (Intake Gate)
Bangunan pengambilan berfungsi untuk mengambil air dari sungai dalam
jumlah yang diinginkan. Pengambilan dibuat dekat dengan pembilas dan as
bendung. Pembilas pengambilan dilengkapi dengan pintu dan bagian depannya
terbuka untuk menjaga jika terjadi muka air tinggi selama banjir. Besarnya bukaan
pintu bergantung kepada kecepatan aliran masuk yang dizinkan. Kecepatan ini
bergantung kepada ukuran butir bahan yang dapat diangkut.
Elevasi ambang bangunan pengambilan ditentukan dari tinggi dasar sungai.
Tinggi Ambang (p) intake tergantung jenis endapannya, dan direncanakan diatas
dasar dengan ketentuan sebagai berikut:
p = 0,50 m jika sungai hanya mengangkut lanau atau lumpur
p = 0,50 ~ 1,00 m jika sungai juga mengangkut pasir dan kerikil
p = 1,00 ~ 1,50 m jika sungai juga menangkut batu-batuan dan bongkahan.
Hal tersebut di atas dimaksudkan agar sedimen-sedimen seperti lanau, pasir, kerikil,
dan batu tidak ikut terbawa ke dalam saluran pengambilan.

56. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
70Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Gambar 4.1 Skema Bentuk Bangunan Pengambilan (Intake)
Ketentuan:
 Kecepatan aliran adalah 0,6 m/dtk sampai 1 m/dtk
 c = 0,6 untuk b < 1 m…………………………..….(1)
 c = 0,7 – 0,72 untuk 1,5 < b < 2,0 ………………...(2)
 Ukuran penampang
b : h = 1 : 1
b : h = 1,5 : 1
b : h = 2 : 1
Dipilih perbandingan 1,5 : 1
 Tinggi ambang intake tergantung jenis endapannya, yaitu untuk
endapan lumpur (t = 0,5 m), pasir + kerikil (t = 0,5 ~ 1 m) dan bebatuan
( t = 1~1,5 m)
Debit pengambilan rencana (Qpr) = 2,50 m3/dt
Kecepatan air diambil = 1 m/dt
A =
v
Q
=
1
50,2
= 2,50 m2
A = b . h
= (1,5.h).h

57. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
71Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
0.5a
+ 650,50
1 m
Q
M . A . N
M . A . B
h
+ 651,50
+ 657,05
+ 658,567
= 1,53 m
= 1,5 h2
h = (A/1,5)0,5
= (2,5/1,5) 0,5
= 1,29099 m = 1,30 m
b = 1,5. h = 1,5 . (1,30) = 1,95 m (tidak memenuhi persyaratan (2))
Yang lebih menentukan disini adalah lebar pintu.
Diambil lebar pintu 2 m
Koefisien debit (c) = 0,7 untuk b > 1 m.
v = c zg..2
z =
.2gc
v
2
2
z =
.2(9,81)0,7
1
2
2
= 0,104 m
Kontrol :
Q’ = zg..2.c.A
= zg..2.c.(bh)
= 0,1049,81..2.1,3).0,7.(2
= 2,6 m3/dt > Q. (OK !)
Keterangan :
z = kehilangan tinggi energi pada bukaan (m)
b = lebar bukaan (m)
h = tinggi bukaan (m)
Q = debit pengambilan (m3/dt)
+220,5504
+217,7

58. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
72Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
a ab
Gambar 4.2 Perencanaan Pintu Pengambilan
Elevasi dasar bendung : + 215 m
Elevasi ambang : + 216 m
Elevasi muka air normal : + 217,7 m
Elevasi muka air banjir : + 220,5504 m
IV.1.1. Perencanaan Pintu Pengambilan
Tinggi M.A.B dari elevasi dasar bendung = 5,5504 m.
 Tinggi ambang di bawah pintu pengambilan diambil = 1,0 m.
h2 = 5,5504 – 1 = 4,5504 m
 Pintu sekat balok digunakan papan kayu jati dengan lebar papan adalah
25 cm = 0,25 m
h1 = 4,5504 – 0,25 = 4,3 m
Tekanan yang diterima papan masing - masing papan :
P = h).hw.(h.
2
1
21 
= 25,0).5504,4.(4,31.
2
1

= 1,1063 t/m
L = b + a
2
1
a
2
1
 = b + a ; a = 0,15 m
= 2 + 0,15
= 2,15 m
+215
+216
1,3 m

59. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
73Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
+ 658,567
+ 650,50
7,067 m
6,817 m
0.25
0.15
1,3 m
m
m
P
Gambar 4.3 Perencanaan Pintu Pengambil
M = .
.8
1
P . L 2 = .
.8
1
1,1063. 2,15 2 = 0,639 tm
Kayu jati dengan = 1300 t/m2 ( PPKI 1961 hal 6)
Kayu terendam air = 2/3 . 1300 t/m2 = 866,67 t/m2 (PKKI pasal 6 ayat 1)
=
w
M
=
Iy
xM.
= 3
th..1/12
t)(1/2M.
= 2
t.h.1/6
M.
t 2 =
.h
M6
t =
866,67.0,25
0,639.6
t = 0,13 m = 13 cm
Keterangan :
P = tekanan air di depan pintu (t/m)
L = panjang pintu pengambilan (m)
M = momen lendutan pada pintu (tm)
t = tebal pintu pengambilan (cm)



13 cm+220,5504
4,3 m
4,55 m

60. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
74Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
6.537
1.530
2.300
MAB
H = 6,0 m
2,0 m
L2 = 1,43 m
L1 = 1,45 m
h3 = 5,0 m
h2 = 3,75 m
h1 = 2,0 m
P1
K1
P2
K2
K1'
P2'
K3'
0,63 m
1,51 m
M.A.B
2,0 m
Perencanaan pintu air (baja) dengan data :
 Lebar pintu = 2,0 m
 Tinggi pintu = 1,3 m
 Tinggi Muka air banjir = 4,5504 m
 Muka air di atas pintu = 4,5504 – 1,3 = 3,25 m
Direncanakan :
 2 kerangka horizontal
 2 kerangka vertikal
3,25 m
1,30 m
2,0 m
H=5,5504m
1,85 m
1,85 m
1,85 m
h3=4,625m
h2=3,02m
L1=1,38
L2=1,38
0,77
1,85

61. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
75Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
L1
K1
P2
a1
b1
P1
 Akibat Tekanan Air )t/m1a( 2

P1 = a .h1 = 1,87 t/m2
P2 = a .h2 = 3,02 t/m2
P3 = a .h3 = 4,625 t/m2
P4 = a .h4 = 5,5504 t/m2
 Gaya – gaya yang bekerja (K)
Ki =  ij
ji
h-h
2
PP 
K1 =  1,87-3,02
2
3,021,87
= 2,811 t/m
K2 =  3,02-4,625
2
4,6253,02 
= 6,135 t/m
K3 =  4,625-5,5504
2
5,55044,625
= 4,708 t/m
 Lengan Kerja K
Tinjau segmen yang berupa trpesium
Rumus :
)P(P3
L)PP(2
1a
21
121



)P(P3
L)PP(2
1b
21
112



Sehingga :
744,0
3,02)(1,873
1,381,87).3,02(2
1b 


 m
y1 = h1 + b1 = 1,85 + 0,744 = 2,59 m
m738,0
4,625)(3,023
1,383,02)4,625.(2
2b 




62. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
76Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
y2 = h2 + b2 = 3,02 + 0,738 = 3,74 m
m0,479
4,625)(5,55043
0,93)4,6255,5504.(2
3b 



y3 = h3 + b3 = 5,5504 + 0,479 = 6,029 m
 Akibat Tekanan Sedimen
Diambil gaya gesek dalam   = 30o
Ka =
3
1
2
30
45tg2







P1’= 0
P2’= L1..ka s
= 1/3 . 1,75 . 1,38 = 0,805 t/m
P3’= L2..ka s
= 1/3 . 1,75 . (1,38 + 1,38) = 1,61 t/m
P4’= L3..ka s
= 1/3 . 1,75 . (1,38 + 1,38+ 0,93) = 2,1525 t/m
Gaya yang bekerja :
K1’ = 1L
2
'P'P 21 
= ,381
2
,80500 
= 0,55545 t/m
K2’ = 2L
2
'P'P 32 
= 1,38
2
61,10,805 
= 1,67 t/m
K3’ = 3L
2
'P'P 43 
= 0,93
2
2,15251,61 
= 1,74 t/m
 Kombinasi Beban
Kt1 = K1 + K1’= 2,811 + 0,55545 = 3,3655 t/m
Kt2 = K2 + K2’= 6,135 + 1,67 = 7,805 t/m
Kt3 = K3 + K3’= 4,708 + 1,74 = 5,848 t/m
Diambil nilai yang terbesar yaitu Kt2 = 7,805 t/m

63. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
77Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
11,561 t/m'
2.330
Mmax
Beban tersebut dianggap beban merata yang bekerja pada lebar pintu
dengan perletakan dianggap sendi roll.
Mmax = .
.8
1
q . L 2
= .
.8
1
7,805. 2,152
= 4,509 tm = 4,509 x 105 kg cm
=
W
Mmax
W propil = 235,265
1700
10x4,509 5
 cm3
Dari tabel profil baja, didapat data sebagai berikut :
Wx = 235,265 cm3
Berat = 41,40 kg/m
h = 346 mm
b = 174 mm

2,15 m
7,805 t/m

64. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
78Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Kerangka Vertikal
▫ Akibat Tekanan Hidrostatis dan Sedimen
Qo = Po + Po’
=  2-do..Kado.a s 
= 1 . 5,1859 + 1/3 . 1.75 . (5,1859 – 2) = 7,044 t/m2
Q1 = P1 + P1’
=  2-d1..Kad1.a s 
= 1 . 0,8477+ 1/3 . 1,75 . (0,8477– 2) = 0,175 t/m2
Q2 = P2 + P2’
=  2-d2..Kad2.a s 
= 1 . 3,622 + 1/3 . 1,75 . (3,622 – 2) = 4,568 t/m2
Q3 = P3 + P3’
=  2.324-d3..Kad3.a s 
= 1 . 2, 6108 + 1/3 . 1,75 (2,6108 – 2) = 2,9671 t/m2
▫ Perataan Beban

65. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
79Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Mmax = ½ . q . l . ½ .l – ½ q l . ¼ l
= 1/8 q l2 .........................(1)
Beban = 2 L q
= 2 . ½ . l . h .q
= l . h .q
Reaksi = ½ . q . l .h
Mmax = ½ . q . l . ½ .l – ½ q l .1/3. l/2
= 1/4. q . l 2.h – 1/12 . q .l2 h
= 1/6 . q . l2 . h .................(2)
Dari persamaan 1 dan 2, diperoleh :
1/8 . q . l2 = 1/6 .q .l2 . h ; dimana q = tekanan hidrostatis + sedimen
q = 8/6 q . h h = ½ b = ½ . 1 = 0,5 m
= 4/3 . q . h
Maka,
qo = 4/3 . Qo . 0,5 = 4/3 . 7,044. 0,5 = 4,696 t/m’
q1 = 4/3 . Q1 . 0,5 = 4/3 . 0,175. 0,5 = 0,1167 t/m’
q2 = 4/3 . Q2 . 0,5 = 4/3 . 4,568. 0,5 = 3,0453 t/m’
q3 = 4/3 . Q3 . 0,5 = 4/3 . 2,967. 0,5 = 1,978 t/m’
dipakai nilai qmax yaitu 4,696 t/m’
Mmax = 1/6 . q . l2
= 1/6 . 4, 696. 2,152
= 3,6178 tm = 361780 kg cm
=
w
Mmax

66. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
80Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
W propil = 8117,212
1700
361780
 cm3
Dari tabel profil baja, didapat data sebagai berikut :
Wx = 424,0 cm3
Berat = 32 kg/m
h = 298 mm
b = 149 mm
▫ Perhitungan Tebal Pelat
Rumus Bach :
Q
t
b
ba
ak
f
2
22
2
2







 ; dimana f a' = 1700 kg/cm2, k = 0,8
Q
t
b
ba
ak
ult
2
22
2
2








5,2
2000
2000150
150
2
8,0
1700
2
22
2








t
2
14,22374
1700
t

t = 1,310 cm = 13,10 mm
Untuk antisipasi karat, tebal pelat ditambah 1 mm, maka t = 14,10 mm
IV.1.2. Dimensi Saluran Primer
Q = 2,5 m3/dtk
b = 2 m
v = 1 m/dtk
Kemiringan talud = 1 : 1
A = ½ (b + b + 2.h).h
= ½ (2 + 2 + 2.h).h
= 2.h + h2
Q = A.v
2,5 m3/dtk = (2 h + h2).1
h2 + 2h – 2,5 = 0

67. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
81Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
0,60 m
1,0 m
1,0 m
2,0 m1,0 m
Dengan menggunakan rumus ABC : ,
maka didapatkan :
h = 0,87 m ≈ 1 m
Tinggi jagaan diambil = 0,60 m (diambil dari tabel )
Tinggi saluran : H = 1+ 0,60 = 1,60 m
Keterangan :
Q = debit pengambilan (m3/dt)
b = lebar dasar saluran (m)
h = tinggi air (m)
A = luas saluran (m2)
V = kecepatan pengambilan (m/dt)
Gambar 4.4 Sketsa Rencana Dimensi Saluran
IV.2. Bangunan Pembilas (Flushing Gate)
Bangunan pembilas berfungsi untuk mengurangi sebanyak mungkin benda
– benda terapung dan fraksi – fraksi sedimen kasar yang yang masuk ke jaringan
saluran irigasi. Lantai pembilas merupakan kantong tempat mengendapnya bahan
– bahan kasar di depan pembilas pengambilan. Sedimen yang terkumpul dapat
2a
4acbb 2


68. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
82Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
dibilas dengan membuka pintu pembilas secara berkala guna menciptakan aliran
terkonsentrasi tepat di depan pengambilan.
Lebar sekat balok (b) = 1,656 m. (data dari Bab II Perencanaan Badan
Bendung)
Rumus kecepatan yang dipakai pada pintu pembilas :
dimana :
vc = Kecepatan kritis yang diperlukan untuk pengurasan ( m/dt)
c = Koefisien (tergantung dari bentuk endapan). Harga koefisien 3,2
~ 5,5
d = Diameter butir / endapan maksimum
Jadi, kecepatan pembilasan sangat ditentukan oleh diameter butir maksimum yang
lewat, di mana dianggap diameter material (d) adalah 0,3 m dan c yang diambil
adalah 4,5.
Maka :
vc = dc 5,1
= 0,30.2,056.5,1
= 1,689 m/dt
IV.2.1. Pintu Terbuka Sebagian
Rumus:
vc = z.g.2.c = )y1/2-(H.g.2.c
dimana :
c = koefisien (tergantung dari lebar pintu) = 0,7
y = tinggi bukaan pintu
z = H – ½ y
vc = dc 5.1

69. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
83Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
=
g2.c
Vc
2
2
z =
)81,92(7,0
1,689
2
2

= 0,2967 m
½ y = H – z
= 2,7 – 0,2967
= 2,4 m
y = 4,8 m
 karena tinggi pintu terbuka y > H, maka tinggi pintu pembilas
tidak bisa terbuka sebagian.
Gambar. 4.5. Pintu Pembilas Terbuka Sebagian
Keterangan :
vc = kecepatan pembilasan (m/dt)
M.A.N. +217,7 m
H = 2,7 m
Elev. Dasar Sungai +215 m

70. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
84Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
c = koefisien pengaliran (0,7)
y = tinggi bukaan pintu (m)
H = M.A.N = minimum head, tinggi minimum bukaan untuk
pengurasan (m)
IV.2.2. Pintu Terbuka Penuh
Bukaan penuh (tinggi bukaan untuk pengurasan)
Rumus :
Q = z.g.2db 
Dimana :
A = b . d
µ = 0,75
Q = zgμdb  2
=
3
2
H
gμdb 
=
3
81,9275,0
H
)(A 
= HA 918,1
Vc =
A
Q
1,689 =
A
HA 918,1
H = 0,775 m  0,8 m (tinggi minimum untuk
pengurasan/pembilasan)
z = m
H
267,0
3
8,0
3

d = H – z = 0,8 – 0,267 = 0,533 m
g = 9,81 m2/dt
z =
3
H

71. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
85Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Gambar 4.6. Pintu Pembilas Terbuka penuh
 Pembebanan dan Perencanaan Dimensi Pintu Pembilas
Tinggi balok yang menerima beban paling besar diambil, h = 0,25 m
γw = 1 t/m3
γs = 0,6 t/m3
Ø = 30o
Ka = tan2 (45o - Ø/2) = 1/3
 Akibat tekanan air
h1 = M.A.B = 5,5504 m
z = 0,267 m
d = 0,533 m
M.A.N. + 217,7 m
H = 0,8 m
+ 215 m
+ 215,8 m

72. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
86Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
h2 = 5,5504 – 0,25 = 5,3 m
Pw = h
2
)h(hair 21


= 0,25
2
)3,5(5,55041


= 1,3563 t/m
 Akibat tekanan lumpur
h3 = 2,7 m (tinggi bendung)
h4 = 2,7 – 0,25 = 2,45 m
 lumpur = 0.6 t/m3
Ps =
 
h
hhγs


2
43
= 0,25
2
2,45)(2,7.,60


= 0,58875 t/m
 Tekanan total yang terjadi pada pintu
Ptotal = Pw + Ps
= 1,3563 + 0,58875
= 1,94505 t/m
 Momen Lentur
Lebar sekat balok (b) = 1,642 m
L = b + a = 1,642 + 0,15 = 1,792 m
M = 2
8
1
LPtot  = 2
792,11,94505
8
1
 = 0,66 tm
Dipakai Kayu Kelas I, = 1500 t/m2 ( PKKI’61 hal 6)
Kayu terendam air, =
3
2
x 1500 = 1000 t/m2
=
w
M




73. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
87Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
=
2
6
1
th
M

1000 =
2
t0,25
6
1
0,66

t =







6
1
25,01000
66,0
t = 0,125 m = 12,5 cm
Keterangan :
P = tekanan air di depan pintu (t/m)
L = panjang pintu pembilas (m)
M = momen lentur pada pintu (tm)
t = tebal pintu pembilas (cm)


74. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
88Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
BAB V
PERENCANAAN KANTUNG LUMPUR
Pengambilan satu sisi :
Debit pengambilan (Q) = 2,5 m3/dt
Lebar saluran (b) = 2 m
Tinggi air di saluran (h) = 1 m
Kecepatan pengambilan (v) = 1 m/dt
Menurut Stoke :
ψ = 0,00856
T0,00022T0,03771
0,0178
2
cc


w =
  g
ψ
γwγs
D 

 2
18
1
=
  9,8
0,00856
1-2,7
0,01
18
1 2

= 0,011 m/dt
Keterangan :
D = diameter sedimen = 0,01 m
γs = berat jenis sedimen = 2,7 t/m3
γw = berat jenis air = 1,0 t/m3
w = kecepatan jatuh (m/dt)
ψ = koefisien viskositas (t/m3)
Lebar kantong lumpur = 2 x 5 = 10 m
Kemiringan melintang saluran 1 : 1
 Luas penampang basah
A = (b + m . h) h
= (10 + 1 . 1) 1 = 11 m2
v =
A
Q

75. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
89Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
=
11
2,5
= 0,227 m/dt
 Panjang kantong lumpur
L = h
w
v
 = m20,66111
0,011
0,227
 20 m
 Menentukan Aliran Kritis
Luas aliran kritis (Ac) = (b + m . Yc) . Yc
Permukaan Kritis (Tc) = b + 2m . Yc
Kedalaman hidrolis (dc) =
cT
Ac
vc =  cdg 
=
 
c
cc
Ymb
YYmb
g



2
...............(1)
vc =
Ac
Qc
=
Ac
Q0,75
........................(2)
Persamaan (1) dan (2)
   2
75.0
2 









Ac
Q
Ycmb
YcYcmb
g
Syarat Kritis FR = 1
  
 YcmbQ
YcYcmbg


25625.0 2
3
Tinggi aliran kritis :
Bagian
Perkiraan Yc (m)
0,300 0,400 0,416
(b + m Yc) Yc 0,690 0,960 1,005
g ((b + m Yc) Yc)3 3,223 8,679 9,960
0,5625 Q2 (b + 2mYc) 9,141 9,844 9,956
0,353 0,882 1,000

  
)mY2b(Q5625,0
YmYbg
c
2
3
cc



76. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
90Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Tinggi aliran kritis (Yc) = 1 m
 Kecepatan aliran kritis
Vc =
 
c
cc
Ymb
YYmb
g



2
= .
00,1121
00,1)00,11(28.9


= 2,712 m/dt
 Luas penampang basah pada aliran kritis
Ac = (b + m . Yc) . Yc
= (2 + 1 × 1) . 1 = 3 m2
 Keliling basah penampang pada aliran kritis
Pc = (b + 2 . Yc) . 12
m
= (2 + 2 × 1) . 112
 = 4 m
 Jari – jari hidrolis pada aliran kritis :
Rc =
Pc
Ac
=
4
3
= 0,75 m
 Kemiringan Memanjang
Rumus Strickler
Untuk kondisi menurut gambar :
Kc = 1/n dimana n = 0,02
= 1/0,02 = 50
n = 0,02
tanah asli

77. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
91Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
5 m
1 m
Kemiringan kritis (Ic)
Ic =
2
3
2








 cc
c
RK
v
=
2
3
2
57,050
712,2







= 0,0043
Kedalaman kantong :
Dc = Ic . L
= 0,0043 . 20 = 0,086 m
Gambar 5.1. Potongan memanjang kantong lumpur
Gambar 5.2. Potongan I - I
46 m
w
v 0,38 m
1 m
I
I
21 m
0,086 m
10 m

78. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
92Perancangan Irigasi dan Bangunan Air

79. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
93Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
BAB VI
PERENCANAAN DINDING PENAHAN TANAH (DPT)
VI.1. Data Umum Perencanaan
Elevasi muka tanah di tepi sungai = + 183 m
Elevasi dasar sungai = + 165 m
Tinggi muka air banjir = 5,5504 m
Elevasi muka air banjir = + 220,5504 m
Tegangan ijin tanah (σ’t) = 15 t/m2
Berat volume tanah di tepi sungai (γt) = 1,6 t/m3
Sudut gesek dalam tanah (Ø) = 30o
Berat volume pasangan batu kali (γps) = 2,2 t/m3
Tegangan lentur pasangan batu kali (σ’) = 100 t/m2
Tegangan geser pasangan batu kali (τ’) = 20 t/m2
VI.2. Perencanaan Umum
Direncanakan dinding penahan tanah dengan dimensi sebagai berikut :
h = h1 + h2
 Direncanakan tinggi pondasi (h1) : 3,0 m
 Direncanakan tinggi jagaan : 1,0 m
 Tinggi air banjir + tinggi jagaan (h2) : 5,5504 + 1 = 6,5504 m
 Tinggi rencana DPT (h) : 3 + 6,5504 = 9,5504 m
 Tegangan ijin untuk pasangan batu kali :
 Tegangan tekan = 100 t/m2
 Tegangan tarik = 0 t/m2
 Tegangan geser = 20 t/m2
 Berat volume :
 Pasangan batu kali = 2,2 t/m3

80. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
94Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
 Tanah = 1,6 t/m3
Tinjauan berat (w) lurus gambar 1 m
Berat volume pasangan batu pasangan = 2,2 t/m3. 1 m = 2,2 t/m2
ahtan = 1,6 t/m3 .1 m = 1,6 t/m2
 Kuat geser tanah dasar :
 Tanah dasar kondisi normal = 35 t/m2
 Tanah dasar kondisi tertentu= 70 t/m2
VI.2.1. Pada Hulu Bendung
Direncanakan dinding penahan tanah dengan dimensi sebagai berikut :
Gambar 6.1 Dimensi Dinding Penahan Tanah

81. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
95Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Tabel 6.1 Gaya Vertikal Akibat Berat Sendiri Bendung dan Tanah di atas
DPT
Bagian V (t) x (m) Mr (tm)
1 2,2 . 12,5 . 3 = 82,5 6,25 515,625
2 2,2 . 1. 6,5504 = 14,4108 3 43,23
3 2,2 . 1 . 6,0504 = 13,310 4 53,243
4 2,2 . 0,5 . 8 . 6,0504 = 53,243 7,17 381,756
5 1,6 . 9 . 0,5 = 7,2 8 57,6
6 1,6 . 0,5 . 8 . 6,0504 = 38,72 8,948 346,489
Σ V Σ V = 209,383 t Σ Mr = 1397,94 tm
Momen ditinjau terhadap titik A
Tekanan tanah aktif pada dinding :
Ka = tan2 (45o – Ø/2)
= tan2 (45o – 30o/2)
= 0,333
Pa = Ka .
2
1
. γt . h2
= 0,333 .
2
1
. 1,6 . 9,55042 = 24,298 ton
Titik tangkap tekanan tanah aktif = 9,5504/3 = 3,183 m
Momen guling akibat tekanan tanah aktif :
M01 = 24,298. 3,183 = 77,351 tm
Dalam hal ini tekanan tanah pasif pada DPT diabaikan karena tekanan tanah
pasif diyakini tidak akan selalu bekerja mengingat adanya kemungkinan
tanah akan tergerus air.
A. Akibat Gempa Horizontal:

82. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
96Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Kh = 0,1
H = kh . Σ H
= 0,1 . 0
= 0 ton
M02 = kh .Σ M0
= 0,1 . 0
= 0 ton m
B. Akibat Gempa Vertikal :
Kv = 0,05
V = kv . Σ V
= 0,05 . 209,383
= 10,469 ton
M03 = kv . Σ Mr
= 0,05 . 1397,94
= 69,897 ton m
VI.2.2. Kontrol Stabilitas Dinding Penahan Tanah (DPT)
A. Tanpa Gempa
1. Terhadap Guling
Σ Mr = 1397,94 tm
Σ M0 = M01 = 77,351 tm
SF =
0
r
M
M


=
77,351
94,1397
= 18,003 > 1,50 (OK !)
2. Terhadap Geser
Σ V = 209,383 t
Σ H = Pa = 24,298 t

83. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
97Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
SF =
H
tanV


=
298,24
30tan.209,383 o
= 4,975 > 1,20 (OK!)
3. Terhadap Tegangan Tanah
a =
V
MM 0r


=
383,209
351,771397,94 
= 6,302 m
e = b/2 – a
= 12,5/2 – 6,302 = - 0,052 m <
6
b
=
6
5,12
= 2,083 m
σ = 







b
e.6
1
b
V
σmax = 






12,5
(-0,052).6
1
5,12
383,209
14,3 t/m2 < σ’=15 t/m2 (OK !)
σmin = 





12,5
(-0,052).6
-1
5,12
383,209
15,2 t/m2 > 0 (OK !)
4. Terhadap Retak

84. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
98Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Gambar 6.2 Asumsi dinding penahan tanah mengalami retak
 Retak pada D – E
Tekanan tanah aktif yang bekerja :
Ka = 0,333
Pa = Ka . ½ . γt . h2
= 0,333 . ½ . 1,6 . 9,55042 = 24,298 t
titik tangkap Pa = h/3 = 3,183 m
 Momen guling (terhadap titik D) :
M0 = Pa . y
= 24,298. 3,183 = 77,351 tm
Tabel 6.2 : Gaya vertikal berat sendiri dinding + tanah di atas tumit
dinding
V (t) x (m) Mr (tm)
2,2 . 6,5504 . 1 = 14,4 0,5 7,2

85. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
99Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
2,2 . 6,0504 . 1 = 13,31 1,5 19,97
2,2 . 0,5 . 8 . 6,0504 = 53,243 4,67 248,647
1,6 . 9 . 0,5 = 6,4 7,2 32
1,6 . 0,5 . 8 . 6,0504 = 38,722 6,448 249,683
Σ V = 126,075 t Σ Mr = 557,5 tm
Momen ditinjau terhadap titik D
Tegangan lentur pasangan batu kali :
a =
V
MM 0r


=
075,126
351,775,557 
= 3,808 m
e = b/2 – a
= 10/2 – 3,808 = 1,19 m < b/6 = 10/6 = 1,67
σmax = 







b
e.6
1
b
V
= 






10
1,19.6
1
10
075,126
= 21,6 t/m2 < σ’ = 100 t/m2 (OK !)
σmin = 







b
e.6
1
b
V
= 






10
1,19.6
1
10
075,126
= 3,605 t/m2 > 0 (OK!)
Tegangan geser pasangan batu kali :
H = 24,298 t
D = Σ V tan Ø – H
= 126,075 tan 30o – 24,298 = 48,49 t
τ = 3/2 .
L.b
D
= 3/2 .
1.10
49,48
= 7,2735 t/m2 < τ’ = 22 t/m2
(OK !)

86. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
100Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Tidak terjadi retak pada D – E.
B. Dengan Gempa Vertikal
1. Terhadap Guling
Σ Mr = 1397,94 tm
Σ M0 = M01 + M03
= 77,351 + 69,897
= 147,548 tm
SF =
0
rM
M

= 474,9
548,147
1397,94
 > 1,50 (OK !)
2. Terhadap Geser
Σ V = 209,383 + 10,469
= 219,852 t
Σ H = Pa = 24,298 t
SF =
H
tanV


=
24,298
30tan.383,209 o
= 4,975 > 1,20 (OK !)
3. Terhadap Tegangan Tanah
a =
V
MM 0r


=
383,209
147,548-1397,94
= 5,97 m
e = b/2 – a
= 10/2 – 5,97 = -0,97m < b/6 = 10/6 = 1,67 m
σ = 







b
e.6
1
b
V
σmax = 




 

10
97,0.6
1
10
383,209
=8,75 t/m2 < σ’= 24,7 t/m2 (OK!)

87. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
101Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
σmin = 




 

10
97,0.6
1
10
383,209
= 33,124 t/m2 > 0 (OK !)
4. Terhadap Retak
Retak pada D – E
Σ V = 126,075 t
V1 = kv . Σ V
= 0,05 . 126,075 t = 6,3 t
Σ V1= Σ V - V1
= 126,075 – 6,3 = 119,775 t
Σ H = Pa = 24,298 t
Σ Mr = 557,5 tm
Σ M0 = M01 + M02
= 77,351 + (0,05 . 557,5) = 105,226 tm
Tegangan lentur pasangan batu kali :
a =
1
0r
V
MM


=
775,119
226,1055,557 
= 3,776 m
e = b/2 – a
= 10/2 – 3,776 = 1,224 m < b/6 = 10/6 = 1,67 m
σ = 







b
e.6
1
b
V1
σmax = 






10
224,1.6
1
10
775,119
= 20,8 t/m2 < σ’ = 100 t/m2 (OK !)
σmin = 






10
224,1.6
1
10
775,119
= 3,1812 t/m2 > 0 (OK !)
Tegangan geser pasangan batu kali :

88. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
102Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
D = Σ V1 tan Ø – Σ H
= 126,075 tan 30o – 24,298 = 48,49 t
τ = 3/2 .
L.b
D
= 3/2 .
1.10
48,49
= 7,273 t/m2 < τ’ = 22 t/m2 (OK !)
Tidak terjadi retak pada D – E.
Tabel 6.3 : Akumulasi Kombinasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Dinding Penahan
Tanah (DPT)
Kombinasi gaya – gaya
pada dinding penahan
tanah
SF Tegangan tanah Tegangan tanah
guling
> 1,50
geser
> 1,20
max
(19 t/m2)
min
> 0
max
(24,7 t/m2)
min
> 0
Tanpa gempa 14,378 4,48 17,25 11,15 - -
Dengan gempa
horizontal
14,378 4,48 - - 17,25 11,15
Dengan gempa vertical 8,36 4,70 - - 10,92 9,08
Karena pada perhitungan stabilitas DPT, terdapat nilai σmax yang memenuhi nilai
σ’tanah, maka pada DPT tersebut tidak perlu dibantu dengan menambahkan pondasi
tiang.
VI.2.3. Pada Hilir Bendung
Direncanakan dinding penahan tanah dengan dimensi sebagai berikut :
h = h1 + h2
 Direncanakan tinggi pondasi (h1) : 1,0 m
 Direncanakan tinggi jagaan : 1,0 m
 Tinggi air banjir + tinggi jagaan (h2) : 3,3228 + 1 = 4,3228 m
 Tinggi rencana DPT (h) : 1 + 4,3228 = 5,3228 m
 Tegangan ijin untuk pasangan batu kali :

89. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
103Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
 Tegangan tekan = 100 t/m2
 Tegangan tarik = 0 t/m2
 Tegangan geser = 20 t/m2
 Berat volume :
 Pasangan batu kali = 2,2 t/m3
 Tanah = 1,6 t/m3
Tinjauan berat (w) lurus gambar 1 m
Berat volume pasangan batu pasangan = 2,2 t/m3. 1 m = 2,2 t/m2
ahtan = 1,6 t/m3. 1 m = 1,6 t/m2
 Kuat geser tanah dasar :
 Tanah dasar kondisi normal = 35 t/m2
 Tanah dasar kondisi tertentu = 70 t/m2

90. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
104Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Tabel 6.4 Gaya Vertikal Akibat Berat Sendiri Bendung dan Tanah di atas
DPT
Bagian V (t) x (m) Mr (tm)
1 2,2 . 6,5 . 1 = 14,3 3,375 48,2625
2 2,2 . 0,5 . 4,32 = 5,852 1,75 10,241
3 2,2 . 0,5 . 3,32 = 3,652 2,25 8,217
4 2,2 . 0,5 .4. 3,32 = 14,608 3,83 55,99
5 1,6 . 4,5 . 0,5 = 3,6 4,25 15,3
6 1,6 . 0,5 . 4 . 3,32 = 10,62 5,17 54,926
Σ V = 52,272 t Σ Mr = 192,936 tm
Momen ditinjau terhadap titik A
Tekanan tanah aktif pada dinding :
Ka = tan2 (45o – Ø/2)
= tan2 (45o – 30o/2)
= 0,333
Pa = Ka .
2
1
. γt . h2
= 0,333 .
2
1
. 1,6 4,322 = 4,971 ton
Titik tangkap tekanan tanah aktif
4,32/1 = 4,32 m
Momen guling akibat tekanan tanah aktif :
M01 = 4,971. 4,32 = 21,477 tm
Dalam hal ini tekanan tanah pasif pada DPT diabaikan karena tekanan tanah
pasif diyakini tidak akan selalu bekerja mengingat adanya kemungkinan
tanah akan tergerus air.

91. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
105Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Akibat Gempa Horizontal :
Kh = 0,1
H = kh . Σ H
= 0,1 . 0
= 0 ton
M02 = kh .Σ M0
= 0,1 . 0
= 0 ton m
Akibat Gempa Vertikal :
Kv = 0,05
V = kv . Σ V
= 0,05 . 52,272
= 2,6136 ton
M03 = kv . Σ Mr
= 0,05 . 192,936
= 9,6468 tm
VI.2.4. Kontrol Stabilitas Dinding Penahan Tanah (DPT)
A. Tanpa Gempa
1. Terhadap Guling
Σ Mr = 192,936 tm
Σ M0 = M01 = 21,477 tm
SF =
0
r
M
M


=
21,477
192,936
= 8,98 > 1,50 (OK !)
2. Terhadap Geser
Σ V = 52,272 t
Σ H = Pa = 4,971 t
SF =
H
tanV



92. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
106Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
=
971,4
30tan.52,272 o
= 6,07 > 1,20 (OK!)
3. Terhadap Tegangan Tanah
a =
V
MM 0r


=
272,52
471,21192,936 
= 3,69 m
e = b/2 – a
= 6,5/2 – 3,69 = -0,44 m < b/6 = 6,5/6 = 1,083 m
σ = 







b
e.6
1
b
V
σmax = 






6,5
0,44-.6
1
5,6
272,52
4,774 t/m2 < σ’ = 15 t/m2 (OK !)
σmin = 





6,5
0,44-.6
-1
5,6
272,52
11,308 t/m2 > 0 (OK !)

93. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
107Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Gambar 6.3 Asumsi dinding penahan tanah mengalami retak
 Retak pada D – E
Tekanan tanah aktif yang bekerja :
Ka = 0,333
Pa = Ka . ½ . γt . h2
= 0,333 . ½ . 1,6 . 4,32 = 4,976 t
titik tangkap Pa = h/1 = 4,32 m
Momen guling (terhadap titik D) :
M0 = Pa . y
= 4,976. 4,32 = 21,496 tm

94. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
108Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
Tabel 6.5 : Gaya vertikal berat sendiri dinding + tanah di atas tumit dinding
V (t) x (m) Mr (tm)
2,2 . 0,5 . 4,32 = 4,752 0,25 1,188
2,2 . 0,5 . 3,82 = 4,18 0,75 3,135
2,2 . 0,5 . 4. 3,82 = 16,808 2,3 39,21
1,6 . 4,5 . 0,5 = 3,6 2,75 9,9
1,6 . 0,5 . 4 . 3,82 = 12,24 3,67 44,92
Σ V = 41,564 t Σ Mr = 101,38 tm
Momen ditinjau terhadap titik D
Tegangan lentur pasangan batu kali :
a =
V
MM 0r


=
564,41
471,2138,101 
= 1,922 m
e = 5/2 – a
= 5/2 – 1,922 = 0,578 m < b/6 = 5/6 = 0,883
σmax = 







b
e.6
1
b
V
= 






5
0,578.6
1
5
564,41
= 14,08 t/m2 < σ =100 t/m2 (OK !)
σmin = 







b
e.6
1
b
V
= 






5
0,578.6
1
5
564,41
= 2,547t/m2 > 0 (OK!)
Tegangan geser pasangan batu kali :
H = 4,971 t
D = Σ V tan Ø – H
= 41,564 tan 30o – 4,971 = 19,025 t

95. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
109Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
τ = 3/2 .
L.b
D
= 3/2 .
1.5
19,025
= 5,707 t/m2 < τ’ = 22 t/m2
(OK !)
Tidak terjadi retak pada D – E.
B. Dengan Gempa Vertikal
1. Terhadap Guling
Σ Mr = 101,38 tm
Σ M0 = M01 + M03
= 21,477 + 9,6468
= 31,123 tm
SF =
0
r
M
M


= 275,3
31,123
101,38
 > 1,50 (OK !)
2. Terhadap Geser
Σ V = 41,564 + 2,6136
= 44,177
Σ H = Pa = 4,976 t
SF =
H
tanV


=
4,976
30tan.44,177 o
= 5,124 > 1,20 (OK !)
3. Terhadap Tegangan Tanah
a =
V
MM 0r


=
564,41
471,2138,101 
= 2,439 m
e = b/2 – a

96. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
110Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
= 6,5/2 – 2,439 = 0,81 m < b/6 = 6,5/6 = 1,083 m
σ = 







b
e.6
1
b
V
σmax = 






5,6
0,81.6
1
5,6
654,41
= 11,19 t/m2 < σ’=19/m2 (OK !)
σmin = 






5,6
0,81.6
1
5,6
654,41
= 1,616 t/m2 > 0 (OK !)
4. Terhadap Retak
Retak pada D – E
Σ V = 44,177 t
V1 = kv . Σ V
= 0,05 . 44,177 t = 2,208 t
Σ V1= Σ V - V1
= 44,177 – 2,208 = 41,96 t
Σ H = Pa = 4,976 t
Σ Mr = 101,38 tm
Σ M0 = 21,477
Tegangan lentur pasangan batu kali :
a =
1
0r
V
MM


=
96,41
477,21101,38 
= 1,904 m
e = b/2 – a
= 5/2 – 1,904 = 0,596 m > b/6 = 5/6 = 0,83 m
σ = 







b
e.6
1
b
V1
σmax = 






5
0,596.6
1
5
96,41
= 14,393 t/m2 < σ’= 100 t/m2 (OK !)

97. Jurusan TeknikSipil
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
111Perancangan Irigasi dan Bangunan Air
σmin = 






5
0,596.6
1
5
96,41
= 3,18 t/m2 > 0 (OK !)
Tegangan geser pasangan batu kali :
D = Σ V1 tan Ø – Σ H
= 41,96 tan 30o – 4,976 = 19,24 t
τ = 3/2 .
L.b
D
= 3/2 .
1.5
19,24
= 5,77 t/m2 < τ’ = 22 t/m2 (OK !)
Tidak terjadi retak pada D – E.
Tabel 6.6 : Akumulasi Kombinasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Dinding Penahan
Tanah (DPT)
Kombinasi gaya – gaya
pada dinding penahan
tanah
SF Tegangan tanah Tegangan tanah
guling
> 1,50
geser
> 1,20
max
(15 t/m2
)
min
> 0
max
(19 t/m2
)
min
> 0
Tanpa gempa 8,98 6,07 4,774 11,308 - -
Dengan gempa horizontal - - - - - -
Dengan gempa vertical 3,275 5,124 - - 11,19 1,616
Karena pada perhitungan stabilitas DPT, terdapat nilai σmax yang memenuhi nilai
σ’tanah, maka pada DPT tersebut tidak perlu dibantu dengan menambahkan pondasi
tiang.