LAPORAN RESMI PRAKTIKUM ILMU UKUR TANAH 1 SENTERING, PENGATURAN SUMBU I VERTIKAL DAN PEMBACAAN SUDUT PADA TEODOLIT FENNEL KASSEL Kelompok 4 Kelas A Anggota : 1. Aeny Sugianto 12/330070/TK/39261 2. Ahmad Baihaqi 12/330398/TK/39565 3. Bondan Galih Dewanto 12/332934/TK/39648 4. I Made Sapta Hadi 12/330081/TK/39272 5. Puji Nurhidayah 12/330456/TK/39598 TEKNIK GEODESI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2012
A. Materi 1. Sentering 2. Pengaturan sumbu I vertical 3. horizontal dan vertical B. Tujuan 1. Untuk mengetahui cara melakukan sentering 2. Untuk mengetahui cara mengatur Sumbu I menjadi vertical 3. Untuk mengetahui cara membaca sudut horizontal dan vertical pada fennel kassel besar C. Alat dan fennel kassel kecil 1. Statif 1 buah 2. Teodolit FK besar 1 buah 3. Teodolit FK kecil 1 buah 4. Unting-unting 1 buah 5. Patok 1 buah 6. Alat tulis D. Teori 1. Pengertian Teodolit Teodolit adalah instrument atau alat yang dirancang untuk pengukuran sudut secara cermat dan teliti. Pengukuran ini dapat berapa sudut- sudut dalam sebuah bidang vertikal maupun horizontal, dimana sudut-sudut tersebut berperan penting dalam penentuan jarak dan beda tinggi di antara titik titik yang diukur dilapangan. Pengukuran dengan alat teodolit terbagi atas dua bagian yaitu jarak dan sudut, sedangkan pengukuran jarak juga dibedakan atas dua bagian yaitu jarak mendatar dan jarak miring.
Keterangan gambar: 1) Visir 11) Centering Optis 2) Teropong 12) Skrup Gerak Halus Horizontal Atas 3) Skrup Pengunci Gerak Vertial13) Skrup Gerak Halus Pengunci Atas 4) Srup Okuler 14) Skrup Pengunci Gerak Halus Hz Bawah 5) Kaca Penerang 15) Skrup Gerak Halus Horizontal Bawah 6) Teropong Pembaca Sudut 16) Lensa Penerang
7) Skrup Obyektif 17) Nivo Kotak 8) Skrup Gerak Halus Vertikal 18) Tribach 9) Nivo Tabung 19) Skrup Penyetel 10) Skrup Mikrometer 20) Statif A. Bagian Atas 1. Teropong Teropong digunakan untuk membidik atau mengamati benda yang jauh agar terlihat jelas. dekat dan besar. Teropng teodolit menggunakan prinsip Klepper, yaitu terdiri dari lensa positif sebagai lensa objektif dan lensa negatif sebagai lensa okuler, yang bertindak sebagai loupe. Lensa objektif memberikan bayangan nyata, terbalik dan diperkecil. Bayangan ini digunakan sebagai benda oleh lensa okuler untuk selanjutnya bayangan menjadi diperbesar, dekat dan terbalik. Rumus umum pembentuk bayangan pada lensa adalah:
Keterangan: f = jarak fokus/titik api b = jarak benda v = jarak bayangan Perbesaran bayangn dinyatakan dengan rumus: Keterangan: P = perbesaran bayangan f 1 = jarak fokus lensa objektif f 2 = jarak fokus lensa okuler Gambar: Perbesaran bayangan pada teropong Agar benda terlihat jelas, maka bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif harus jatuh pada bidang bakar dari okuler. Karena jarak benda yang diamati berbeda-beda, maka jarak bayangan pun demikian, sehingga agar bayangan tetap jatuh pada bidang bakar lensa okuler, maka lensa okuler dibuat dalam tabung yang terpisah dengan
tabung objektif. Terdapat gigi-gigi yang dapat digerakkan dengan sekrup pengatur atau ronsel agar dapat bergerak maju atau mundur. Dengan demikian teropong semacam ini dapat menjadi panjang atau pendek. Pada alat baru, permasalahan tersebut dipecahkan dengan memasang lensa positif yang dapat digeser maju atau mundur di antara objektif dan okuler (lensa sentral) dan berlaku pula sebagai lensa pembalik sehingga teropong panjangnya tetap dan bayangan menjadi tegak. Selain lensa sentral, teropong juga dilengkapi dengan benang silang pada diafragma untuk pembidikan dan skrup koreksi diafragma kiri, kanan, atas dan bawah untuk pengaturan garis bidik. Garis bidik adalah garis khayal yang menghubungkan antara titik silang benang silang pada diafragma dengan sumbu optis lensa objektif. Diafragma adalah pelat kaca yang dipasang di depan lensa okuler. Benang silang dan benang stadia (benang atas dan benang bawah) digrafir pada permukaan kaca (diafragma) ini. 2. Lingkaran vertical Adalah piringan dari metal atau kaca tempat skala lingkaran. Lingkaran ini berputar bersama teropong dan dilindungi oleh alhidade vertikal. 3. Sumbu mendatar (sumbu II) Adalah sumbu perputaran teropong yang disangga oleh dua tiang penyangga kiri dan kanan. Pada teodolit lama sumbu ini dapat dikoreksi atau diatur tegak lurus
dengan sumbu vertikal (sumbu I). Sedang pada alat yang baru, pabrik yang memproduksi teodolit sudah membuat sumbu ini tegak lurus dengan sumbu vertikal. 4. Klem teropong dan penggerak halus Klem teropong digunakan untuk mematikan gerakan teropong, sedangkan skrup penggerak halus digunakan untuk gerakan halus. Gerakan halus ini berfungsi apabila klem telah dimatikan. 5. Alhidade vertikal dan nivo Alhidade vertikal digunakan untuk melindungi piringan vertikal dan nivo alhidade vertikal digunakan untuk mengatur mikroskop pembacaan lingkaran vertikal. Pada alat-alat yang baru, nivo ini sudah tidak ada lagi. 6. Nivo teropong Nivo teropong digunakan untuk membuat garis bidik mendatar. Pada kebanyakan teodolit yang baru, nivo teropong sudah tidak ada lagi. B. Bagian Tengah 1. Kaki penyangga sumbu II (sumbu mendatar) Pada teodolit yang baru (optis), kaki penyangga sumbu mendatar berisi prismaprisma pemantul sinar pembacaan lingkaran horizontal. 2. Alhidade horizontal Merupakan pemersatu dari kaki penyangga sumbu II dan pelindung lingkaran horizontal. 3. Piringan lingkaran horizontal
Merupakan tempat skala lingkaran horizontal, terbuat dari metal atau kaca. Pada teodolit repetisi lingkaran ini terpisah dari tribach dan dapat diatur kedudukannya, sedang pada teodolit reiterasi menjadi satu dengan tribach dan posisinya tetap. 4. Klem dan penggerak halus alhidade horizontal. Seperti halnya pada teropong, klem ini dipakai untuk mematikan gerakan sumbu I (sumbu tegak), dan gerakan halus dilakukan dengan memutar skrup penggerak halus alhidade horizontal. 5. Klem dan penggerak halus limbus Klem dan penggerak halus limbus hanya ada pada teodolit repetisi (sumbu ganda), digunakan untuk mengatur kedudukan piringan horizontal. 6. Nivo (tabung) alhidade horizontal Nivo alhidade horizontal digunakan untuk membuat sumbu I vertikal secara halus, setelah dilakukan pendekatan dengan nivo kotak. Kadang-kadang nivo kotak juga berdekatan dengan nivo tabung, artinya terletak pada alhidade horizontal, namun ada pula yang berada pada tribach atau kiap. 7. Mikroskop pembacaan lingkaran horizontal Pada alat yang baru (optical teodolite), mikroskop pembacaan lingkaran horizontal dijadikan satu dengan pembacaan lingkaran vertikal, dan untuk pembacaan yang lebih teliti, dilengkapi dengan skrup mikrometer. C. Bagian Bawah
1. Tribach Tribach merupakan tempat tumpuan dari sumbu I. 2. Nivo kotak Nivo kotak dipakai sebagai penolong dalam pengaturan sumbu I vertikal secara pendekatan. 3. Skrup penyetel ABC Terdiri dari tiga buah skrup, digunakan utnuk mengatur sumbu I agar vertikal. Skrup ini juga disebut leveling screw. 4. Plat dasar Plat dasar digunakan untuk menyatukan alat dengan statip. Bagian tengah plat dasar diberikan lubang drat untuk baut instrumen. 5. Alat sentering optis
Pada alat lama piranti sentering berupa tempat penggantung tali unting-unting yang berada pada baut instrumen. Beberapa alat buatan Kern menggunakan sentering dengan tongkat teleskopik. 6. Statip Merupakan piranti untuk mendirikan alat di lapangan yang terdiri dari kepala statip dan kaki tiga yang dapat distel ketinggiannya. Statip terbuat dari kayu atau metal atau alumunium sehingga lebih ringan. Ketinggian statip dapat diatur, disesuaikan dengan ketinggian si pengamat. Kepala statip ada yang datar, melengkung (sferis), ada pula yang menyerupai bonggol (Kern) dengan sambungan alat sentering tongkat teleskopik sekaligus untuk mengatur tinggi alat. 2. Sentering Yang dimaksud dengan sentering adalah bahwa sumbu I (sumbu vertikal) teodolit segaris dengan garis gaya berat yang melalui tempat berdiri alat (paku atau titik silang di atas patok) Sentering dapat dilakukan dengan bantuan salah satu alat di bawah ini: 1) Dengan unting-unting yang digantung pada baut instrumen di bawah kepala statip. 2) Dengan bantuan alat sentering optic 3) Dengan bantuan alat snetering tongkat teleskopik 4) Dengan bantuan sentering laser Apabila alat yang berada dalam keadaan tidak sentering digunakan untuk mengukur sudut horizontal, maka sudut hasil pengukurannya akan dihinggapi kesalahan.
3. Sistem Pembacaan Lingkaran Sistem pembacaan lingkaran teodolit ada beberapa macam, antara lain skala garis, digital dan elektronik. Skala garis dapat dibagi menjadi 4, yaitu : 1). Garis lurus 2). Garis lurus dan skala 3). Nonius 4). Mikrometer Garis lurus dan nonius terdapat pada teodolit dengan ketelitian rendah di mana bacaan lansung pada skala lingkarannya atau yang disebut pula dengan vernier. Skala mikrometer terdapat pada teodolit dengan ketelitian tinggi (Teodolit optis) Pada teodolit lama pembacaan lingkaran horizontal dan vertikalnya masingmasing ada 2, mikroskop I dan II. Sedang pada teodolit yang baru, lingkaran horizontal dan vertikalnya umumnya masing-masing satu. Pada teodolit optis yang piringan horizontal dan vertikalnya terbuat dari kaca atau mika sehingga tembus sinar, sistem bacaan lingkarannya bisa dibuat konsiden, maksudnya bacaan mikroskop I dan II dijadikan satu. Bahkan antara bacaan horizontal dan vertikal yang masing-masing konsiden dijadikan dalam satu piranti mikroskop pembacaan. 1. Garis lurus Pada teodolit dengan ketelitian rendah, umumnya pada alat pembacaan hanya ada garis-garis pembagian derajat dan puluhan menit saja. Garis pembacaan dinamakan garis Index. Garis ini diam tidak berputar bersama skala lingkaran, berada di depan lensa mikroskop pembacaan. Angka yang menunjukkan banyaknya menit dikira-kira (diestimasi) 2. Garis lurus dan skala
Pada sistem ini pembagian terkecil dari piringan pembacaan hanya sampai dalam derajat. Selain itu masih ada skala lain yang tidak ikut berputar bersama piringan lingkaran dan angka-angka pembagiannya berlawanan arah dengan angka pembagian lingkaran. Sebagai garis index adalah garis derajat dari piringan lingkaran. 3. Nonius (Vernier) Nonius adalah skala bantu pembacaan, agar diperoleh perkiraan pembacaan yang relatif lebih teliti dari sebelumnya. Skala nonius tidak ikut berputar bersama lingkaran. Arah angka dan garis skala nonius searah dengan angka dan garis skala lingkaran. Garis nol dari nonius akan berlaku sebagai garis index. Untuk itu perlu dicari lebih dulu besarnya kesatuan nonius yaitu berapa besar harga satu kolom dari skala nonius. Hal ini dapat dicari dengan membagi besar harga satu kolom dari skala lingkaran (R) dengan banyaknya kolom dari nonius (n). Misal besar harga satu kolom lingkaran (R) = 10 dan banyaknya kolom nonius (n) = 30, maka kesatuan noniusnya adalah : R/n = 10 /30 = 20 Banyaknya menit dan sekon dicari dengan melihat garis nonius mana yang tepat berimpit dengan garis skala lingkaran. 4. Mikrometer Berupa sebuah prisma yang dipasang di depan lensa mikroskop pembacaan. Prisma ini dapat diputar-putar kedudukannya dengan skrup pemutar (skrup mikrometer) untuk memanipulasi jalannya sinar dari piringan skala. Sedangkan sistem pembacaannya sebenarnya sistem nonius. Apabila prisma tersebut diputar, maka bayangan skala nonius dan skala lingkaran bergerak berlawanan arah. Selain itu biasanya kesatuan nonius di sini lebih kecil dibanding dengan sistem sebelumnya. Garis index pada sistem ini berupa dua buah garis sejajar dan pembacaan baru bisa dilakukan apabila salah satu garis skala lingkaran telah masuk di tengah antara dua garis index tersebut. Untuk memasukkannya digunakan skrup mikrometer.
TEODOLIT T1 AE teodolit T1 AE : SUDUT VERTIKAL Himpitkan angka yang pas, misal 88 ke tengah garis sejajar dengan skrup mikrometer. Hasil bacaan : 88 0 12 20
SUDUT HORIZONTAL Himpitkan angka yang pas, 160 ke tengah garis sejajar dengan skrup mikrometer. Hasil bacaan : 160 0 20 00 4. Pelaksanaan Praktek I. Sentering 1. Menyiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan. Tentukan tempat yang akan menjadi lokasi patok 2. Membuka ketiga klem kaki statif, mendirikan statif diatas patok dengan merentangkan ketiga kaki statip sehingga ketiga kaki statip membentuk segitiga sama sisi dengan patok sebagai pusatnya. 3. Pasang unting-unting dengan jarak ± 3 cm dari patok. Kemudian, pastikan untingunting berada tepat diatas patok dengan cara : - Menarik-turunkan kaki statif agar panjangnya sama - Menggeser letak kaki statif 4. Setelah itu, mengencangkan instrument statif dan memastikan statif sudah sejajar dan tidak goyah dengan menekan ujung kaki statif ke tanah. II. Sumbu I Vertical 1. Menyeimbangkan gelembung nivo kotak dengan menyetel skrup A dan B bersamaan kea rah yang berlawanan (kea rah dalam atau luar) 2. Memutar teodolit pada sumbu I sehingga nivo tabung sejajar dengan sekrup penyetel A dan B. Menyeimbangkan gelembung nivo dengan memutar sekrup penyetel A dan B, bersamaan dan arah berlawanan. 3. Memutar teodolit pada sumbu I 180º. Apabila gelembung bergeser, pergeseran ditengahkan dengan sekrup A dan atau B. 4. Memutar teodolit pada sumbu I sebesar ± 90º. Apabila gelembung tidak ditengah, menengahkan dengan memutar sekrup C. 5. Memutar alat pada sumbu I sembarang. Apabila gelembung sudah seimbang, berarti sumbu I telah vertical. Tetapi bila gelembung masih belum seimbang, maka mengulangi langkah nomer 3 dan nomer 4 sehingga pada posisi sembarang, gelmbung nivo tabung tetap seimbang. III. vertical dan horizontal a) Fennel Kassel Besar lingkaran horizontal
1. Membidik menggunakan teodolit ke sembarang arah. 2. Mengunci pergerakan menggunakan klem horizontal 3. Mengatur jarum pebacaan pada lingkaran horizontal agar berhimpit di skala utama dan nonius dengan memutar klem penggerak halus horizontal. 4. Membaca hasil bacaan dengan aturan : Pada skala utama menentukan besar derajat dan menit dengan memerhatikan jarum yang berhimpi pada skala, setiap skala mempunyai nilai 10. Pada skala nonius mencari pula jarum yang berhimpit dengan skala, dengan besar sudut setiap skala 20. Menjumlahkan hasil bacaan antara skala utama dan nonius. b) Fennel kassel besar lingkaran vertical 1. Membidik teodolit ke segala arah 2. Mengunci pergerakan dengan klem vertical 3. Membaca besar sudut pada mikroskop bacaan lingkaran vertical dengan aturan sebagai berikut : Pada skala utama, besar sudut ditentukan dengan memerhatikan skala sebelum angka nol pada skala nonius,jarum diabaikan. A. Hasil dan Pembahasan
1 Sudut Horisontal FK Besar Menggunakan data Bondan Galih Dewanto jarum 53 54 skala utama 7 6 skala nonius : 53 50 06 20 53 56 20 + Ahmad Baihaqi Puji Nurhidayah I Made Sapta Hadi Aeny Sugianto 54 10 06 20 54 16 20 86 30 05 00 86 35 00 179 50 04 00 179 54 00 26 30 06 20 26 36 20 2 Sudut Vertikal FK Besar Menggunakan data Puji Nurhidayah
284 5 4 3 skala nonius 2 1 0 skala utama 283 : 283 15 02 30 283 17 30 + I Made Sapta Hadi 275 40 01 00 275 41 00 Bondan Galih Dewanto 290 15 00 00 290 15 00 Aeny Sugianto 252 30 03 00 252 33 00 Ahmad Baihaqi 272 10 00 00 272 10 00 3 Sudut Horisontal FK Kecil Menggunakan data I Made Sapta Hadi
skala nonius 0 1 2 3 4 222 223 skala utama : 222 30 04 00 222 34 00 + Bondan Galih Dewanto 273 15 00 00 273 15 00 Aeny Sugianto Ahmad Baihaqi Puji Nurhidayah 222 25 02 30 222 27 30 174 30 03 00 174 33 00 299 15 02 30 299 17 30 4 Sudut Vertikal FK Kecil Menggunakan data Ahmad Baihaqi
295 jarum 294 293 : : 294 23-294 23 00 Aeny Sugianto Puji Nurhidayah Bondan Galih Dewanto 279 40 289 00 00 294 10 - - - 279 40 00 289 00 00 294 10 00 + I Made Sapta Hadi 256 00-256 00 00
Dalam melakukan sentering kita harus memastikan posisi unting unting benar benar berada ditengah tengah titik pusat patok atau paku. Selain itu bagian kepala statif harus mendatar. Hal ini akan memudahkan kita dalam menyeimbangkan nivo kotak dan nivo tabung. Apabila posisi theodolit diputar sembarang, dan posisi nivo tabung dan nivo kotak tetap seimbang, maka pekerjaan mengatur sumbu I tepat diatas titik patok telah selesai dan apabila posisi unting unting tepat diatas titik patok maka pekerjaan sentering telah selesai. Intinya sentering,merupakan kegiatan memusatkan sumbu I alat ke titik tengah tengah patok. Dalam melakukan sentering ada beberapa hambatan yang kami alami yakni : 1. Kondisi angin yang berhembus cukup kencang dan membuat tali unting unting bergerak dan sulit untuk dipusatkan ke titik tengah tengah patok / titik senter. 2. Kondisi permukaan tanah yang kurang datar, sehingga untuk membuat kepala statif mendatar dibutuhkan ketelitian yang tinggi. Dalam pembacaan sudut menggunakan theodolite FK besar, pada arah horizontal kami memperoleh sudut sebesar xxxxxxxxx, dan pada arah vertical kami kami memperoleh sudut sebesar xxxxxxxxxx. Pada arah horizontal pembacaannya berpedoman pada jarum yang mengarah ke sekala bacaan. Dalam theodolit FK besar terdapat dua skala bacaaan yakni skala utama dan skala nonius. Pada pembacaan sudut arah horizontal besar skala utamanya xxxxxxxxx dan skala noniusnya xxxxxxxx, sehingga sudutnya dapat diproleh dengan menjumlahkan bacaan skala utama dan skala nonius. Pada arah vertical pembacaannya tidak mengacu pada jarum bacaan,melainkan mengacu pada angka 0 pada skala nonius dan angka yang berimpit antara skala utama dan skala nonius. Untuk membaca skala utamanya dilakukan dengan melihat angka pada skala utama sebelum melewati angka 0 pada skala nonius,dan untuk membaca skala noniusnya kita cukup melihat angka yang berimpit antara skala nonius dan skala utama. Kemudian dalam pembacaan sudut menggunaan theodolite FK kecil,cara pembacaan sudut horisontalnya sama dengan pembacaan vertical pada theodolite FK besar. Sedangkan pembacaan vertikalnya dengan cara melihat jarum bacaaan yang dituju pada skala utama. Pada pembacaan vertical theodolit FK kecil ini, tidak terdapat skala nonius.
Adapun hambatan yang kami alami dalam melakukan pembacaan sudut horizontal dan vertical ini yakni : 1. Kondisi theodolite yang sudah terlalu tua usianya,sehingga skala pembacaannya sedikit buram. DAFTAR PUSTAKA Basuki, Slamet.2012. Ilmu Ukur Tanah Edisi Revisi.Gadjah Mada University Press: Yogyakarta. http://informasi-budidaya.blogspot.com/2010/02/pengukuran-jarak-horizontal.html