TUGAS AKHIR
BAB III METODE PENELITIAN LABORATORIUM
Kajian Laboratorium mengenai gerusan yang terjadi di sekitar abutment bersayap pada jembatan dilakukan di Laboratorium Uji Model Hidraulika Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung.
3.1 Peralatan dan Bahan
3.1.1 Model Saluran Terbuka
Saluran terbuka yang digunakan adalah model saluran menikung 180° dan 90°. Dengan dinding saluran terbuat dari fiberglass dan dasar saluran di lapisi semen. Dengan Spesifikasi saluran sebagai berikut: Panjang total saluran
: 12,4 m
Lebar
: 0,5 m
Jari-jari tengah saluran (R c)
: 1,25 m
Kemiringan dasar saluran
: 0,0016
GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-1
TUGAS AKHIR
Gambar 3.1 Denah Saluran
Supaya memudahkan dalam proses pengambilan data , maka posisi segmen akan di bagi menjadi 5 segmen utama, yaitu:
Bagian lurus I
: memiliki segmen antara 200 cm – 0 cm
Bagian tikungan I
: memiliki segmen antara 0° – 180°
Bagian lurus II
: memiliki segmen antara 0° – 150 cm
Bagian tikungan II
: memiliki segmen antara 0° – 90°
Bagian lurus III
: memiliki segmen antara 0° – 100 cm
Idealnya kondisi dinding saluran bisa tergerus seperti dasar saluran. Sehingga gerusan yang terjadi pada dinding saluran dapat menyebabkan saluran bergeser. Akan tetapi pada percobaan ini dinding saluran yang digunakan bersifat kaku yang terbuat dari fiberglass.
GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-2
TUGAS AKHIR
3.1.2 Material Dasar
Material dasar saluran yang di gunakan adalah pasir yang berasal dari Gunung Galunggung. Kemudian di lakukan tes analisis saringan agregat halus untuk mengetahui distribusi ukuran butiran pasir.
Tes dilakukan di Laboratorium Rekayasa Struktur,
Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung. Hasil tes yang di peroleh menunjukkan bahwa material pasir yang digunakan berdiameter sekitar 0,6 - 1 mm.
Maerial Pasir dihamparkan pada dasar saluran hingga ketebalan ±20 cm. Gradasi pasir yang dihasilkan dapat dilihat pada gambar kurva gradasi agregat halus, yang di sajikan sebagai berikut:
GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-3
TUGAS AKHIR
No. Laporan :
Contoh Benda Uji : Pasir
Dikirim Oleh : Eka Risma Zaidun
Sumber : Gunung Galunggung
ANALISIS SARINGAN AGREGAT HALUS (ASTM 136-84a/AASHTO T.27-74) Tabel 3.1 Hasil perhitungan analisis saringan Ukuran
Berat
Saringan
Tertahan
(mm)
(gr)
9.50
0
4.75
Persentase
Persentase
SPEC
Tertahan
Lolos
ASTM
Kumulatif
Kumulatif
C33-90
0
0
100
100
0
0
0
100
95-100
2.36
0
0
0
100
80-100
1.18
165.5
33
33
67
50-85
0.60
201
40
73
27
25-60
0.30
78
16
89
11
10-30
0.15
39
8
97
3
2-10
0.075
16
3
100
0
PAN
0.5
0
100
0
Persentase Tertahan
Modulus Kehalusan
2.92
KURVA GRADASI AGREGAT HALUS 100
Persentase Lolos Kumulatif
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.01
0.1
1
10
Ukuran Saringan (mm)
Gambar 3.2 Kurva Distribusi Butiran Pasir
GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-4
TUGAS AKHIR
3.1.3 Abutment
Abutment yang digunakan dalam percobaan ini mempunyai tinggi 40 cm yang berbentuk dinding vertikal dengan sayap berbentuk segitiga siku-siku, terbuat dari bahan kayu, dengan spesifikasi sebagai berikut: Panjang (b)
: 30 cm
Lebar ( l)
: 9 cm
Sisi miring
: 12,73 cm
Sudut ?
: 45°
Gambar 3.3 Sketsa Abutment
Abutment yang digunakan berjumlah 4 buah yang ditempatkan pada: 1. Bagian Lurus I pada titik 100 cm 2. Bagian Menikung I pada sudut 90° 3. Bagian Lurus II pada titik 70 cm 4. Bagian Menikung II pada sudut 45° Penempatan ke empat abutment ini didasarkan pada perbedaan kondisi pada setiap segmen saluran. GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-5
TUGAS AKHIR
Gambar 3.4 Penempatan Abutment Pada Saluran
3.1.4 Alat Ukur Kecepatan Currentmeter
Pada percobaan ini alat ukur kecepatan yang digunakan adalah currentmeter yang menggunakan baling-baling (fan), yang terhubung pada sebuah mesin penghitung intensitas putaran baling-baling dalam satuan hertz yang nantinya akan dikonversi menjadi meter/detik.
Gambar 3.5 Currentmeter
GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-6
TUGAS AKHIR
3.1.5 Alat Ukur Topografi Dasar Saluran dan Muka Air
Pada penelitian ini di gunakan 2 buah meteran taraf yang dikalibrasi terlebih dahulu agar penempatan nilai nol-nya sama. Meteran taraf ini mempunyai ketelitian hingga 0,1 mm.
Gambar 3.6 Meteran Taraf
3.1.6 Alat Ukur Berat
Pada percobaan ini timbangan yang digunakan adalah timbangan tepung. Karena timbangan elektrik yang ada tidak memungkinkan untuk di gunakan. Timbangan ini mempunyai kapasitas 5000 gram dengan ketelitian hingga 25 gram.
Gambar 3.7 Timbangan Tepung GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-7
TUGAS AKHIR
3.1.7 Pompa Air
Air yang mengalir ke dalam saluran menikung di suplai dengan menggunakan pompa listrik. Dimana air yang berada pada saluran penampung di sekililing laboratorium di naikkan ke saluran pengatur yang menuju saluran menikung.
Gambar 3.8 Pompa Listrik
Pompa yang ada pada laboratoriun Uji Model Hidraulika ada 5 buah yang mempunyai kapasitas pengaliran air sebagai berikut: 20 liter/dtk 40 ilter/dtk 80 liter/dtk 120 liter/dtk 240 liter/dtk
GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-8
TUGAS AKHIR
3.1.8 Alat Ukur Debit (Thomson Weir)
Alat ukur debit yang digunakan dalam penelitian ini adalah pelimpah Thomson. Pengukuran dilakukan di bagian hilir saluran setelah masuk ke bak penenang.
Gambar 3.9 Pelimpah Thompson (Thomson Weir)
Perhitungan debit yang mengalir pada Thompson Weir menggunakan rumus sebagai berikut: Q
8 C d . tan 2.g . hTh 15 2
Dimana:
2 ,5
Q
: debit aliran (m 3/dt)
a
: 90o
Cd
: Koefisien debit Thompson
Cd
: 0,58 (untuk air kotor)
Cd
: 0,59 (untuk air irigasi)
Cd
: 0,61 (untuk air bersih)
g
: 9,81 m/dt2
hTh
: tinggi aliran diatas pintu Thompson (m)
GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-9
TUGAS AKHIR
Dengan memasukkan a = 90o, Cd = 0,58 dan g = 9,81 m/dt2, Debit yang mengalir dihitung dengan rumus :
Q 1,38.hTh
2, 5
(m3/dt)
Gambar 3.10 Sketsa Pengukuran Muka Air pada Pelimpah Thomson
Dengan memasukkan debit yang direncanakan, dapat diketahui tinggi air diatas pintu Thompson yang harus dialirkan, yaitu : hTh
Q 1,38
0, 4
Dimana: hTh: tinggi muka air di atas Thomson Weir
3.1.9 Peralatan Bantu
Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini antara lain: Kantong penangkap pasir Kabel listrik Benang dan label angka-angka kontur Formulir pencatatan data Kamera dan alat dokumentasi lainnya
Gambar 3.11 Kantung Penangkap Pasir GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN
III-10
