Nota Desain Intake PLTMH

Nota Desain Bendung

KATA PENGANTAR

Nota Nota Desain Desain Intak Intake e ini dihara diharapka pkan n dapat dapat menjad menjadii dasar dasar acuan acuan untuk untuk tahap tahap selanjutny selanjutnya a dari pembangu pembangunan nan PLTM PLTM Cikopo Cikopo 2. Pembangu Pembangunan nan PLTM PLTM menjadi menjadi suatu hal yang sangat penting karena PLTM sebagai sumber energi terbarukan memiliki eek yang sangat baik untuk jangka panjangnya. !ami !ami pihak pihak konsu konsulta ltan n berhar berharap ap lapor laporan an ini akan akan menjad menjadii acuan acuan kami kami untuk untuk menyelesaikan pekerjaan selanjutnya. Demikian kami sampaikan Nota Desain Intake ini" terima kasih atas perhatiannya.

#andung" $ktober 2%&&

Team Leader

Nota Desain Intake

DAFTAR ISI

KAT KA TA PENGANT PENGANTAR.......................................... AR.................................................................................................... .................................................................................... ...........................1 .1 DAFTAR DAFT AR ISI........................................... ISI..................................................................................................... .................................................................................... ..................................... ............2 .2 DAFTAR DAFT AR GAMBAR......... GAMBAR................................................................... ....................................................................................................................... .............................................................44 Bab 1.

Bab 2.

Pendahuluan......................................... Pendahul uan................................................................................................... ................................................................................ .......................5 .5 1.1.

Umum.................................................................................................................. Umum.................................................................................................. ........................ ........55

1.2.

Data ten!" Intae........................................................................................ Intae........................................................................................................5 ................5

De"a!n "t#utu#....................................................... "t#utu#.......................................................................................................................$ ................................................................$ 2.1.1. Standa# dan K%de De"a!n.............................................................................. De"a!n..............................................................................$$ 2.2.

Met%d%l%&! Pe#en'anaan.................................................... Pe#en'anaan................................................................................ ........................................ ............ $ 2.2.1. S!"tem Pembebanan............................................... Pembebanan...................................................................................... .......................................(( 2.2.2. Pem%delan St#utu#.......................................... St#utu#........................................................................................( ..............................................( 2.2.). Pe#h!tun&an Tulan&an Tulan&an *entu# Bal% dan Plat........................................ Plat................................................ ........(( 2.2.4. Pe#h!tun&an Tulan&an Tulan&an Ge"e#.................................................................. Ge"e#.......................................................................11 .....11

2.).

Mate#!al................................................................................. Mate#!al...................................................................................................................... .....................................12 12 2.).1. Bet%n.......................................................................... Bet%n................................................................................................... .................................. .........12 12 2.).2. Ba+a Tulan&an............................................ Tulan&an.................................................................................. .................................................. ............ 1)

2.4. Pembebanan......................................................................................... Pembebanan................................................................................................... .................... ..........1) 1)

2

Nota Desain Intake

Bab ).

Anal!"!" Ge%ten!...............................................................................................................1, ).1.

Tubuh Intae..............................................................................................................1, ).1.1. K%nd!"! Ban+!#................................................................................................1$ ).1.2. K%nd!"! Gem-a.............................................................................................22

).2.

D!nd!n& Penahan Tanah ulu /t!n&&! $.5 mete#0.......................................................2 ).2.1. K%nd!"! Ma"a K%n"t#u"!..............................................................................2, ).2.2. K%nd!"! Gem-a.............................................................................................)

).).

D!nd!n& Penahan Tanah !l!# /t!n&&! 4., mete#0......................................................)2 ).).1. K%nd!"! Ma"a K%n"t#u"!..............................................................................)2 ).).2. K%nd!"! Gem-a.............................................................................................)5

Bab 4.

Anal!"!" St#utu#...................................................................................................................), 4.1.

Slab A-#%n.................................................................................................................),

4.2.

Tubuh Intae..............................................................................................................4

4.).

P!e#............................................................................................................................41

4.4.

D!nd!n& Slu!'e Gate...................................................................................................42

3

Nota Desain Intake

DAFTAR GAMBAR

'ambar & Layout Intake PLTM Cikopo 2..................................................................( 'ambar 2. Potongan Melintang Intake PLTM Cikopo 2...........................................) 'ambar *. Potongan Memanjang Intake PLTM Cikopo 2........................................) 'ambar +. Disain Penampang #alok Persegi #eton #ertulang.............................&% 'ambar ,. Potongan melintang Tubuh Intake........................................................&) 'ambar (. -tabilitas Intake pada kondisi layanan dan gempa..............................& 'ambar ). Penampang DPT hulu...........................................................................2( 'ambar . /plikasi !onstanta pegas sebagai base reactiondalam -/P2%%%.......*) 'ambar 0. /plikasi Pembebanan pada apron........................................................* 'ambar &%. #ending momen M&& apron 1kNmm3.................................................*0 'ambar &&. #ending momen M22 apron 1kNmm3.................................................*0 'ambar &2. Model -truktur Pier.............................................................................+& 'ambar &*. #ending moment ultimate pier............................................................+& 'ambar &+. Pier reinorcement...............................................................................+2 'ambar &,. Model pelat dinding sluice gate..........................................................+2 'ambar &(. /plikasi gaya hidrostatik 1kNm ²3........................................................+* 'ambar &). #ending momen M&& dinding sluice gate 1kNmm3 ............................++

4

Nota Desain Intake

'ambar &. #ending momen M22 dinding sluice gate 1kNmm3............................++

5

Nota Desain Intake

Bab 1.

1.1.

Pendahuluan

Umum Pembangunan struktur mensyaratkan suatu perencanaan struktur rancang bangun

yang detail dan menyeluruh. Perencanaan struktur tersebut harus merupakan sesuatu yang bisa dilaksanakan dan memenuhi kriteria4kriteria teknis dan non4teknis. Laporan ini menjelaskan tentang tinjauan aspek struktural dan geoteknikal termasuk di dalamnya sistem struktur dan analisis struktur secara garis besar untuk Intake PLTM Cikopo 2. Dalam laporan ini juga dijelaskan tentang

idealisasi perhitungan struktur dan

beban4beban yang bekerja pada banguna" baik beban gra5itasi maupun beban lateral sesuai dengan spesiikasi yang diterima dan standar4standar berikut peraturan4peraturan yang digunakan untuk perancangan struktur bangunan.

1.2.

Data teknis Intake PLTM Cikopo 2 merupakan salah satu bangunan pembangkit listrik tenaga air di

Indonesia yang berlokasi di Pro5insi 6a7a #arat. #angunan ini berungsi mengatur debit air yang masik ke dalam de4sedimentation basin. -truktur dibangun dari beton bertulang. #erikut ditampilkan gambar4gambar lokasi" dan po tongan dari Intake PLTM Cikopo 2.

6

Nota Desain Intake

2,48

Gambar 1 Layout Intake PLTM Cikopo 2

7

Nota Desain Intake

Gambar 2. Potongan Melintang Intake PLTM Cikopo 2

Gambar 3. Potongan Memanjang Intake PLTM Cikopo 2

8

Nota Desain Intake

Bab 2.

2.1.1.

Desain struktur

Standar dan Kode Desain Desain struktur Intake PLTM Cikopo 2 mengacu pada beberapa -tandard dan Code

yang sudah biasa digunakan pada perencanaan4perencanaan 'edung di Indonesia. -tandar dan Code tersebut adalah sebagai berikut8 a.

Pedoman Perencanaan Pembebanan 9ntuk :umah dan 'edung -!#I ; &0)

b.

Tata Cara Penghitungan -truktur #eton untuk #angunan 'edung" -NI %*42+)42%%2

c.

Tata Cara Perencanaan !etahanan 'empa 9ntuk #angunan 'edung" -NI &)2(42%%2.

d.

9niorm #uilding Code 19#C &00)3

e.

#uilding Code :e
2.2.

Metodologi Perencanaan 9ntuk mengecek kekuatan penampang dari struktur beton bertulang digunakan

metoda perhitungan ultimate 19L-3. Dengan demikian gaya4gaya yang digunakan pada analisis kekuatan penampang adalah gaya4gaya terbesar hasil kombinasi gaya4gaya teraktor. /dapun besarnya aktor beban yang digunakan adalah seperti yang akan dijelaskan pada sub bab berikutnya.

2.2.1.

Sistem Pembebanan

9

Nota Desain Intake

-istem pembebanan yang diaplikasikan pada desain Medan /ccent :etail Center adalah sistem pembebanan umum sesuai dengan Pedoman Perencanaan Pembebanan 9ntuk :umah dan 'edung -!#I ; &0) dan -NI &)2(42%%2. -istem pembebanan terdiri dari8 • • • •

#eban Mati #eban =idup #eban /ir #eban 'empa

2.2.2.

Pemodelan Struktur Pemodelan struktur Intake PLTM Cikopo 2 dilakukan dengan model tiga dimensi

dan dua dimensi. Pemodelan dilakukan secara terintegrasi mulai dari sistem dinding pada basement dan sistem rangka penahan momen struktur. Pemodelan ini dilakukan dengan menggunakan Program /plikasi -/P 5ersi &+.

2.2.3.

Perhitungan Tulangan Lentur alok dan Plat 9ntuk elemen struktur beton bertulang yang mengalami gaya lentur murni seperti

balok dan pelat" perhitungan luas tulangan yang diperlukan untuk memikul gaya lentur tersebut dihitung dengan ormula4ormula berikut ini 8

Gambar 4. Disain Penampang alok Persegi eton ertulang

10

Nota Desain Intake

9ntuk momen negati dan positi ultimate" Mu" tinggi dari blok beton yang tertekan 1'ambar &&3 diberikan oleh persamaan8

a = d − d2 −

2 Mu 0.85 ∗ f 'c ∗ b ∗φ

1 2.& 3

di mana8 >? %. menurut ketentuan -NI %*42+)42%%2. Tinggi maksimum dari blok beton tertekan dihitung menurut persamaan8 a max

= 0.75 ∗β1 ∗ Cb

12.23

di mana 8

C b

=

ε c ∗ Es ∗d E f ε ∗ + ( c s y)

12.*3

dan @& adalah %., untuk Ac B MPa a. #ila a B a ma " luas dari tulangan tarik diberikan oleh persamaan8 As

=

Mu

φ∗ f y ∗ ( d − 0, 5 ∗ a )

12.+3

Luas tulangan tarik ini diletakkan dipenampang ba7ah bila Mu adalah positi dan dipenampang atas bila Mu adalah negati.

b. #ila a  ama " luas dari tulangan tarik diberikan oleh persamaan8 'aya tekan akibat blok beton sendiri dihitung menurut persamaan C = 0.85 ∗ f ' c ∗ b ∗ a max

12.,3

dan momen yang ditahan oleh beton tekan dan tulangan tarik adalah8

11

Nota Desain Intake

M uc

a = φ∗ C ∗  d − max ÷ 2  

12.(3

-edangkan momen yang ditahan oleh tulangan tekan dan tulangan tarik adalah sebagai berikut8 M us

= M u − M uc

12.)3

-ehingga luas tulangan tekan akibat Mus diberikan menurut persamaan8 As ' =

M us

φ∗ fs '∗ ( d − d ')

12.3

dimana 8

 C − d  ' ÷  C 

f s ' = 0.003 ∗ E s ∗ 

12.03

Luas tulangan tarik akibat blok beton tekan adalah8 A s1 =

M uc a φ∗ f y ∗  d − max ÷ 2  

12.&%3

dan luas tulangan tarik akibat tulangan tekan adalah

As2

=

M us

φ∗ f y ∗ ( d − d ')

$leh karena itu" luas tulangan tarik total adalah

12.&&3 " dan luas tulangan tekan total adalah

ditempatkan dipenampang ba7ah dan dipenampang atas bila Mu adalah positi" dan begitu pula sebaliknya bila Mu adalah negati.

2.2.!.

Perhitungan Tulangan "eser

12

Nota Desain Intake

!ebutuhan tulangan geser untuk elemen struktur beton bertulang dihitung dengan ormula4 ormula berikut ini 8

Av

V s

Vc

=

=

Vs ∗ S fy ∗ d

V u ϕ

− V c 12.&*3

1

= ∗

f c'

6

A v_min

12.&23

=

∗ b∗ d

12.&+3

b ∗ S 3 ∗ f y

12.&,3

dimana 8 b

?

lebar balok

d

?

tinggi eekti balok

cA

?

kuat tekan beton uji silinder

y

?

tegangan leleh baja tulangan

ɸ

?

aktor reduksi kapasitas geser penampang 1ɸE? %.),3

Fu

?

gaya geser ultimate 1teraktor3

2.3.

Material

2.3.1.

eton

Persyaratan mutu beton yang akan digunakan pada perencanaan struktur beton sebagai berikut 8

13

adalah

Nota Desain Intake

a. !uat tekan beton kelas / 1Gc3 harus memenuhi persyaratan minimum untuk perencanaan struktur tahan gempa yaitu tidak boleh kurang dari 2+.0 MPa 1!*%%3 H b. !uat tekan beton kelas # 1Gc3 harus memenuhi persyaratan minimum untuk perencanaan struktur tahan gempa yaitu tidak boleh kurang dari 2% MPa 1!2,%3 H c. !uat tekan beton siklop kelas C harus memenuhi persyaratan minimum untuk perencanaan struktur tahan gempa yaitu tidak boleh kurang dari 2% MPa

2.3.2.

a#a Tulangan

Tulangan lentur dan aksial yang digunakan dalam komponen struktur dari sistem rangka dan komponen batas dari sistem dinding geser harus memenuhi ketentuan /-TM / )%(. Tulangan yang memenuhi /-TM /(&, mutu *%% dan +%% boleh digunakan dalam komponen struktur di atas bila8 a. !uat leleh aktual berdasarkan pengujian di pabrik tidak melampaui kuat leleh yang ditentukan lebih dari &2% MPa 1uji ulang tidak boleh memberikan hasil yang melampaui harga ini lebih dari 2% MPa3H b. :asio dari tegangan tarik batas aktual terhadap kuat leleh tarik aktual tidak kurang dari &"2,. #aja tulangan yang digunakan pada semua elemen struktur adalah tulangan baja dengan spesiikasi sebagai berikut 8 a. #6TD +% 4 ulir 1y ? +%%3 8 sebagai tulangan utama dan sengkang balok" kolom b. 94,% ; 7iremesh 1y ? +0%3 8 sebagai tulangan pelat.

14

Nota Desain Intake

Bab .

3.1.

Pe!bebanan

eban Mati

#eban Mati 1DL3 8 

#erat jenis beton

8 2, kNm*



#erat jenis air

8 &% kNm*

3.2.

eban Tekanan Tanah

3.2.1.

Koe$isien tekanan tanah akti$ %Ka&

Ka

φ  = Tan 2   5 −   2  JJJJJ..

!ondisi Normal 1:ankine3

Dimana8 !a ? koeisien tekanan tanah akti :ankine -ehingga tekanan tanah aktinya adalah sebagai berikut8

σa

= K ×γ ×H a

Dimana8

σ a

? Tekanan tanah akti 1kNm ²)

Ka

? !oeisien Tekanan tanah akti

15

Nota Desain Intake

!

? #erat jenis tanah 1kNm ³3

=

? !edalaman tanah 1m3

3.2.2. σ Q

Tekanan hori'ontal karena beban surcharge %(&

= q.H .Ka

DimanaH

K

? Tekanan tanah akti karena surcharge 1kNm²3

<

? -urcharge 1kNm²3

=


Ka

? !oeisien Tekanan tanah akti

3.2.3.

Tekanan Tanah Saat "em)a

Pada saat gempa terjadi penambahan tekanan tanah akti yang merupakan aktor dari percepatan gempa lokal di lokasi pekerjaan. #erdasarkan -NI %*4&)2(42%%* lokasi pekerjaan berada di 7ilayah gempa +. 9ntuk detailnya lihat pada gambar berikut.

16

Nota Desain Intake

Gambar !. Peta "ilaya# gempa menurut $%I &3'1(2)'2&&3

/kan tetapi percepatan menurut 'ambar , adalah percepatan di batuan dasar pada lokasi tersebut. 9ntuk mendapatkan percepatan setelah terjadi attenuasi oleh lapisan tanah sesuai dengan kondisi tanah di lokasi maka dapat dicari dari gambar berikut ini.

Gambar ). *espon spektra "ilaya# gempa 4

17

Nota Desain Intake

#erdasarkan data tanah dan perhitungan yang sudah dilakukan. #esarnya tekanan tanah akti saat gempa dihitung berdasarkan persamaan berikut ini.

σ ae

= K ×γ ×H ae

Dimana8

σ ae

? Tekanan tanah akti saat gempa 1kNm²)

K ae ? !oeisien Tekanan tanah akti saat gempa !

? #erat jenis tanah 1kNm ³3

=


-edangkan !ae dapat dicari dari tabel berikut ini.

Tabel 1. + ae ber,asarkan raja M. Das- Priniples o/ /oun,ation engineering

-edangkan !h dapat dicari dari persamaan berikut.

K h

=

"#$i%#n&a )a$&"*ua+) acc). c#m,#n)n& acc). du) &# -$avi&y

3.3.

Tekanan *idrostatik dan *idrodinamik

3.3.1.

Tekanan hori'ontal air statis %Pa S&

Pa - ? %.,.1γ 7ater 3.1=32

18

Nota Desain Intake

3.3.2.

Tekanan hori'ontal air dinamis %Pa D&

Pa D ? Cd.k.1 γ 7ater 3.1=3%., dimana 8 Cd? coeicient hydrodynamic k ? coeicient earth
19

Nota Desain Intake

Bab ".

!.1.

Pe!#delan dan Analisis Struktur

Pembagian Section Intake

9ntuk mempermudah konstruksi dan juga untuk alasan eisiensi maka intake dari PLTM Cikopo 2 dibagi menjadi * sistem struktur" yakni • • •

!.2.

a7al masuk intake sampai dengan pelat layan dan saringan sampah bagian 5ertical 7all dan pintu bagian transisi dari dinding tinggi ke rendah

Section 1 intake

-ection satu dari intake dimodelkan sebagai dinding4dinding di sisi dan slab di dasar saluran. Di bagian atas terdapat pelat layan yang didesain untuk berungsi secara monolit dengan dinding" di a7al masuk intake direncanakan balok strut yang berungsi membantu menahan tekanan dari sisi luar dinding samping. -ection satu dari intake dimodelkan sebagai struktur * dimensi sebagai berikut.

20

Nota Desain Intake

Gambar (. Mo,el $0P Intake $etion 1

!.2.1.

+)likasi eban

#eban yang diaplikasikan pada struktur adalah8 • • • • •

#eban Mati" berat sendiri struktur #eban =idup" & tonm 2 #eban Tekanan =idrostatik #eban Tekanan Tanah akti kondisi normal #eban Tekanan Tanah akti kondisi gempa +.2.&.&.

σw

#eban Tekanan =idrostatik

= γ ×H w

Dimana8

21

Nota Desain Intake

σ w

? Tekanan hidrostatis 1kNm ²)

!.

? #erat jenis air" &% 1kNm ³3

=

? !edalaman air" maimum ( meter 1m3

/plikasinya dalam pemodelan adalah sebagai berikut.

Gambar . 0plikasi Tekanan #i,rostatik pa,a setion 1 intake

+.2.&.2.

#eban Tekanan Tanah /kti kondisi Normal

Intensitas dari beban tersebut disajikan pada gambar berikut ini.

22

Nota Desain Intake

Gambar . 0plikasi eban Tekanan Tana# 0kti/ kon,isi %ormal

+.2.&.*.

#eban Tekanan Tanah /kti kondisi 'empa

Periode alami struktur dianggap mendekati % detik karena merupakan substructure yang terkekang oleh tanah di sisi4sisi nya. -ehingga percepatan dari gempa yang terjadi adalah sebesar %.2+ g

!h ? %.2+ -ehingga berdasarkan Tabel & dapat diambil ! ae dengan interpolasi sebesar %.+&&" akan menghasilkan tekanan tanah akti sebesar perhitungan diba7ah ini

23

Nota Desain Intake

-elain

beban

dari

tanah

sendiri

tekanan

tanah

akti

pada

saat

gempa

juga

mempertimbangkan tekanan dari surcharge sebesar & tonm 2. Dan juga tekanan air dari dinding di belakang.

Intensitas dari beban tersebut disajikan pada gambar berikut ini.

24

Nota Desain Intake

Gambar 1&. Tekanan tana# pa,a saat gempa

25

Nota Desain Intake

Gambar 11. 0plikasi tek. tana# akti/ saat gempa

+.2.&.+.

#eban =idup

#eban hidup sebesar ,%% kgm ² hanya terjadi di pelat layan" aplikasi pembebanannya dalam model adalah sebagai berikut.

26

Nota Desain Intake

Gambar 12. 0plikasi beban #i,up ,alam mo,el k%m ²5

!.2.2.

+nalisis Struktur

/nalisis struktur pada model dilakukan dengan penghitung momen gaya dalam terbesar yang terjadi pada pelat dan juga gaya gesernya. !arena pada model sumbu * positi menghadap sisi dalam pelat maka saat momen teranalisis positi" tarik berada di sisi luar pelat" begitu pula sebaliknya" saat momen teranalisis negati" tarik berada di sisi dalam pelat.

27

Nota Desain Intake

Gambar 13. M11 ultimate pa,a mo,el setion 1 k%mm5

Gambar 14. M22 pa,a mo,el setion 1 k%mm5

28

Nota Desain Intake

29

Nota Desain Intake PLTMH

Recommend Documents