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 III-1
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. III-2
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: III-3
No. Laporan : Dikirim Oleh : Eka Risma Zaidun Contoh Benda Uji : Pasir Sumber : Gunung Galunggung ANALISIS SARINGAN AGREGAT HALUS (ASTM 136-84a/AASHTO T.27-74) Tabel 3.1 Hasil perhitungan analisis saringan Ukuran Berat Persentase Persentase SPEC Persentase Saringan Tertahan Tertahan Lolos ASTM Tertahan (mm) (gr) Kumulatif Kumulatif C33-90 9.50 0 0 0 100 100 4.75 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 Modulus Kehalusan 2.92 100 KURVA GRADASI AGREGAT HALUS 90 Persentase Lolos Kumulatif 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 III-4
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. III-5
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 III-6
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 III-7
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 III-8
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 15 C.tan 2 2. g. d h Th 2,5 Dimana: Q : debit aliran (m 3 /dt) a C d C d C d C d : 90 o : Koefisien debit Thompson : 0,58 (untuk air kotor) : 0,59 (untuk air irigasi) : 0,61 (untuk air bersih) g : 9,81 m/dt 2 h Th : tinggi aliran diatas pintu Thompson (m) III-9
Dengan memasukkan a = 90 o, C d = 0,58 dan g = 9,81 m/dt 2, Debit yang mengalir dihitung dengan rumus : 2,5 1,38. hth Q (m 3 /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 : 0,4 Q h Th Dimana: h Th : tinggi muka air di atas Thomson Weir 1,38 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 III-10