Lompat ke konten
HidroLablaboratorium hidraulika interaktif
/

Stabilitas bendungan

Yang paling sering menjatuhkan hitungan ini bukan dorongan airnya melainkan tekanan angkat di bawah dasarnya, yang menghapus 18 persen berat betonnya.

simulasiBendungan beton gravitasi — guling, geser, dan daya dukung
satuanSI (m, kN, kPa)
e1,63 m
FSg2,26
FSs1,83
γc24 kN/m³
lembarDM-01rev A

verifikasi

7 dari 7 pemeriksaan lolos

Nilai acuan berasal dari luar aplikasi ini. Kolom hitungan dievaluasi saat halaman digambar, jadi tabel ini ikut berubah bila modelnya berubah.

Yang diperiksaJenisAcuanNilai acuanHitunganSelisih
Lebar dasar bebas tarik untuk penampang segitiga berangkat penuhNilai terbitanProfil dasar bendungan gravitasi, B = H/√S tanpa angkat dan B = H/√(S−1) dengan angkat penuh33,259m33,258m0,003%
Momen seluruh gaya pulang pergi lewat letak resultannyaPulang pergiKesetimbangan momen terhadap tumit235.588,800kN·m per m235.588,800kN·m per m< 0,0001%
Luas diagram tegangan dasar memulangkan gaya tegak seluruhnyaKonsistensi silangTegangan lurus pada dasar, luas trapesiumnya14.165,325kN per m14.165,325kN per mnol
Faktor guling lebih dari satu tepat ketika resultan jatuh di dalam dasarKonsistensi silangMomen terhadap ujung kaki sama dengan ΣV kali (B − x̄)11nol
Tumit tertarik, simpangan melampaui seperenam dasar, dan tegangan tumit negatif adalah satu pernyataan yang samaKonsistensi silangAturan sepertiga tengah pada penampang persegi11nol
Tekanan angkat menurunkan kedua faktor keamanannyaPerilakuPerilaku yang harus berlaku: angkat mengurangi gaya tegak11nol
Air hilir yang naik menurunkan dorongan bersihnya tetapi menaikkan tekanan angkatnyaPerilakuPerilaku yang harus berlaku pada kedua gaya sekaligus11nol

Seluruh pemeriksaan ini juga tersedia sebagai berkas uji yang dapat dijalankan sendiri dengan perintah npm test.

dasar perhitungan

x̄ =W x̄w − U x̄u + Pu H/3 − Pd Ht/3W − Ue = x̄ −B2
σ =ΣVB(1 ± 6e/B)FSs =μ ΣV + c BΣH
tirisan di 10 persen lebar dasar dari tumit, air 9,81 kN/m³, beton 24 kN/m³, berat air di atas muka hilir diabaikan sebagai cadangan

Dua hal pada lembar ini yang paling sering mengejutkan orang yang baru pertama menghitungnya. Pertama, yang paling sering menjatuhkan hitungan ini bukan dorongan airnya melainkan tekanan angkat di bawah dasarnya. Air yang mendorong muka hulu terlihat dan terasa berbahaya; air yang mengangkat dari bawah tidak terlihat sama sekali, dan pada bendungan tinggi ia menghapus seperempat sampai sepertiga berat betonnya. Matikan tekanan angkatnya di lembar ini dan lihat kedua faktor keamanannya melompat. Itu sebabnya tirisan di dekat tumit, yang biayanya kecil dibandingkan beton, sering menaikkan faktor geser lebih banyak daripada melebarkan dasarnya satu meter. Kedua, menaikkan air hilir tidak selalu menolong, dan sering justru merugikan. Air hilir memang mendorong balik dan mengurangi dorongan mendatar bersihnya, tetapi ia juga menaikkan tekanan angkat di sepanjang dasar. Pada dasar tanpa kohesi, perlawanan gesek yang hilang karena gaya tegak berkurang lebih besar daripada dorongan yang dihemat, sehingga faktor gesernya turun. Yang membalik arahnya adalah kohesi, karena kohesi memberi perlawanan yang tidak bergantung pada gaya tegak sama sekali. Jadi jawaban atas pertanyaan apakah air hilir menolong bukan ya atau tidak, melainkan tergantung pada apa yang menahan dasarnya.

rujukan

  1. 01USBR (1976). Design of Gravity Dams. Denver.
  2. 02USACE (1995). Gravity Dam Design, EM 1110-2-2200.
  3. 03Novak, P., Moffat, A.I.B., Nalluri, C. & Narayanan, R. (2007). Hydraulic Structures, edisi ke-4, bab 4.
  4. 04ICOLD (2005). Bulletin 117: The gravity dam, a dam for the future.