i
PERANCANGAN PINTU BONNETED SLIDE GATE
PADA BENDUNGAN PANDANDURI – NTB
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Starta Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ACHMAD NURCHOLIS
09510106
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
ii
iii
iv
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
Rahmat dan Hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat terselesaikan
Penyusunan Skripsi dengan Judul : Perancangan Pintu Bonneted Slide Gate
Pada Bendungan Pandanduri - NTB
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin pada Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang. Sehingga dalam kesempatan ini disampaikan terima
kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan
data yang diperlukan. Selain itu disampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada :
1. Allah SWT yang menjadi tempat berkeluh kesah.
2. Bapak Marsam dan Ibu Sukaemi yang telah membimbingku, memberi
dorongan serta doanya selama ini.
3. Bapak Muhajir Effendy, M.A.P selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Malang.
4. Bapak Ir.Sudarman, M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
5. Bapak Ir.Mulyono, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
6. Bapak Ir. Eko Hariyadi, M.T selaku Dosen Pembimbing I yang dengan penuh
kesabaran telah banyak meluangkan waktu beliau, dan banyak memberikan
vi
petunjuk, arahan serta bimbingan pada penulisan skripsi sehingga skripsi ini
dapat terwujud.
7. Bapak Ir. Ali Syaifullah, M.T selaku Dosen Pembimbing II yang dengan
penuh kesabaran telah banyak meluangkan waktu beliau, dan banyak
memberikan petunjuk, arahan serta bimbingan pada penulisan skripsi sehingga
skripsi ini dapat terwujud.
8. Dosen penguji skripsi, yang memberikan masukan, kritik dan wawasan baru
tentang yang belum penulis sepenuhnya pahami selama ini.
9. Dosen wali dan dosen-dosen pengajar selama dibangku kuliah yang telah
memberikan pengetahuan serta wawasan kepada penulis.
10. Saudara-saudaraku di rumah, Mbak May Lani dan Angga Dwi yang telah
memberikan semangatnya selama ini.
11. Terima kasih buat Vivi, Ikhsan, Latif, Huda, Subkhi, Rifai dan keluarga besar
SIN-C yang memberi dorongan, semangat, bantuan, dampingiku dan
dukungan serta doanya setiap hari tiada henti sampai skripsi ini selesai, kalian
penyemangatku.
12. Saudara-saudaraku semua yang tidak bisa penulis sebutkan satu-satu yang
telah member motivasi dan dorongan sehingga dapat terselesaikannya skripsi
ini.
13. Sahabat-sahabat sejatiku di manapun kalian berada.
14. Bapak dan ibu guru kumulai dari SD sampai dengan SMA.
15. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu dan telah berupaya
penuh selama ini dalam memberikan bantuan dan dukungannya.
vii
Akhirnya, semoga Allah SWT menerima dan membalas atas semua budi
baik serta jasa-jasa yang telah diberikan dengan balasan yang setimpal dan
mudah-mudahan skripsi ini bermanfaat bagi semua pembaca, Amin.
Tak ada gading yang tak retak, oleh karena itu kritik dan saran yang
membangun selalu diharapkan.
Malang, 22 Januari 2014
Achmad Nurcholis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
POSTER ........................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ....................................................... iv
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ...................................................... v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ............................................................... vi
ABSTRAK INDONESIA ................................................................................ vii
ABSTRAK INGGRIS ...................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................... 2
1.3Tujuan .............................................................................................. 3
1.4 Manfaat Perancangan ..................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah ............................................................................. 4
1.6 Konsep Desain ................................................................................ 5
BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 8
2.1 Pintu Air ......................................................................................... 8
2.2 Jenis Pintu Air ................................................................................ 8
2.3 Katup .............................................................................................. 12
2.4 Gaya Hidrostatis ............................................................................. 13
2.5 Tekanan Hidrostatis pada Horizontal Girder (Balok Horizontal) .. 14
2.5.1 Momen Inersia pada Balok .................................................. 14
2.5.2 Momen Lentur dan Gaya Geser pada Balok ........................ 17
2.5.3 Tegangan Bengkok dan Tegangan Geser ............................. 17
2.5.4 Lenturan pada Balok ............................................................ 18
2.6 Gaya pada Vertical Girder .............................................................. 19
2.6.1 Momen lentur dan Momen Geser Vertical Girder ............... 19
ix
2.6.2 Momen Inersia pada Vertical Girder .................................... 19
2.6.3 Tegangan Geser .................................................................... 21
2.7 Pelat ................................................................................................ 21
2.8 Pengelasan SMAW ........................................................................ 22
2.9 Sanblasting ..................................................................................... 29
BAB III METODEPERANCANGAN ............................................................. 32
3.1 Pengumpulan Data ......................................................................... 32
3.2 Prosedur Perancangan(Flow Chart)................................................ 32
BAB IV ANALISA DATA .............................................................................. 36
4.1 Kondisi Desain ............................................................................... 36
4.2 Beban Hidrostatis ........................................................................... 36
4.3 Balok Utama Horizontal ................................................................. 37
4.4 Penataan balok utama ..................................................................... 38
4.5 Distribusi beban pada masing-masing balok utama ....................... 39
4.6 Perhitungan Balok Utama Horisontal ............................................ 41
4.6.1 Momen Inersia pada balok utama horisontal ....................... 41
4.6.2 Momen lentur dan Tegangan lentur balok utama ................ 42
4.6.3 Gaya geser dan Tegangan Geser .......................................... 45
4.6.4 Defleksi pada balok utama horisontal .................................. 46
4.7 Perhitungan Balok Vertical ............................................................ 47
4.7.1Tekanan yang terjadi pada balok vertikal ............................. 47
4.7.2 Momen inersia pada balok vertikal ...................................... 48
4.7.3 Momen lentur dan Tegangan lentur balok vertikal .............. 50
4.8 Plat Penutup .................................................................................... 52
4.8.1 Penataan plat penutup........................................................... 52
4.8.2 Tebal plat penutup ................................................................ 53
4.8.3 Tegangan lentur plat penutup ............................................... 54
4.9 Perhitungan Cover pintu bonnet ..................................................... 55
4.9.1 Gaya hidrostatis pada cover pintu bonnet ............................ 55
4.9.2 Distribusi beban pada stiffner (pengaku) cover pintu bonnet
terbawah ............................................................................... 55
4.9.3 Momen yang terjadi pada cover pintu bonnet (FEM) .......... 56
x
4.9.4 Momen Inersia ..................................................................... 58
4.9.5 Tegangan lentur pada bonnet ............................................... 60
4.9.6 Defleksi pada bonnet ............................................................ 60
4.10 Beban Operasi .............................................................................. 61
4.11 Alat angkat hidrolis ...................................................................... 64
4.11.1 Data alat angkat hidrolis ..................................................... 64
4.11.2 Tekanan oli minimum ........................................................ 64
4.11 3 Gaya hidrolis maksimum ................................................... 65
4.11.4 Kapasitas pompa oli ........................................................... 66
4.11.5 Kapasitas motor .................................................................. 66
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 67
5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 67
5.2 Saran ............................................................................................... 70
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN – LAMPIRAN
CV
Lampiran Tabel
Gambar Desain
Naskah publikasi
Power Point
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel rumus momen lentur dan gaya geser ..................................... 19
Tabel 2.2 Tabel koefisien tegangan lentur plat penutup ................................. 22
Tabel 2.3 Tabel pemilihan elektroda ................................................................ 26
Tabel 2.4 Tabel spesifikasi elektroda ............................................................... 29
Tabel 4.1 Tabel perhitungan tekanan hidrostatis ............................................ 38
Tabel 4.2 Tabel rumus momen lentur dan gaya geser ..................................... 50
Tabel 4.3 Tabel perhitungan tebal minimum plat penutup ............................. 53
Tabel 4.4 Tabel koefisien lentur plat penutup .................................................. 54
Tabel 4.5 Tabel beban operasi ......................................................................... 64
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Konsep desain bonneted slide gate............................................... 5
Gambar 1.2 Konsep desain cover bonneted .................................................... 6
Gambar 1.3 Konsep desain pintu bonneted...................................................... 7
Gambar 2.1 Diagram gaya hidrostatis .............................................................. 13
Gambar 2.2 Horizontal girder I ........................................................................ 15
Gambar 2.3 Horizontal Girder 2-5 ................................................................... 16
Gambar 2.4 Vertikal girder .............................................................................. 20
Gambar 2.5 Proses pengelasan ......................................................................... 23
Gambar 2.6 Macam- macam sambungan las ................................................... 23
Gambar 4.1 Gaya hidrostatis pada pintu air ..................................................... 37
Gambar 4.2 Penataan balok utama horisontal .................................................. 39
Gambar 4.3 Potongan penampang balok profil I ............................................. 41
Gambar 4.4 Reaksi pembebanan pada balok ................................................... 42
Gambar 4.5 Potongan balok horisontal ............................................................ 43
Gambar 4.6 Gaya geser pada balok.................................................................. 45
Gambar 4.7 Balok vertikal ............................................................................... 47
Gambar 4.8 Penataan balok vertical................................................................. 48
Gambar 4.9 Balok profil T ............................................................................... 48
Gambar 4.10 Penataan balok vertical............................................................... 50
Gambar 4.11 Penataan plat penutup................................................................. 52
Gambar 4.12 Potongan cover pintu bonnet terbawah ...................................... 55
Gambar 4.13 Profil bahan untuk bonnet .......................................................... 48
xiii
DAFTAR PUSTAKA
Charles. G. Salmon dan Jhon E. Jhonson. 1991. “ Struktur Baja “ : Erlangga,
Jakarta.
Frick, Ir. Heinz. 1979. “Mekanika Teknik-Statika dan Kegunaannya” :
Kanisius, Jogjakarta.
James, M,G Stephen, Thimosenko. 1987. “ Mekanika Bahan “ : Erlangga,
Jakarta.
Jensen dan Chenoweth. 1991. “ Kekuatan Bahan Terapan “ : Erlangga, Jakarta.
Nur, Yuwono. 1998. ” Hidrolika I ” : Hanindita, Jogjakarta.
Popov, E, P. 1983. “ Mekanika Teknik “ : Erlangga, Jakarta.
Soedibyo. 1993. “ Teknik Bendungan “ : Pradnya Paramitha, Jakarta.
Sonawan, Ir. Herry. 2003. “Mekanika Teknik – Latihan Menyelesaikan Soal-
Soal Disertai Penjelasan” : Alfabeta, Bandung.
Sularso. 1994. “ Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin “ : Pradnya
Paramitha, Jakarta.
Thimosenko, S. Woinowsky, Krieger. 1992. “ Teori Pelat dan Cengkang “ :
Erlangga, Jakarta.