7/23/2019 1992-AkhirSoal

http://slidepdf.com/reader/full/1992-akhirsoal 1/2

Jurusan Teknik SipilFakultas TeknikUniversitas Gadjah Mada

Ujian AkhirBangunan Tenaga AirSabtu, 20 Juni 1992

(2,5 jam) 

Dosen Penguji:Ir. Djoko Luknanto, M.Sc., Ph.D.

Prof. Ir. Pragnjono Mardjikoen

1. Sebuah saluran pembawa untuk suatu PLTA direncanakan sebagai saluran terbuka dari beton

berbentuk trapesium dengan talud (h:v) = 1.5. Kapasitas puncak rencana 10.000 DK dengan

efisiensi 85% dan tinggi terjun 15 m serta faktor beban 60%. Rencanakan dimensi saluran

dengan tinggi jagaan 30 cm jika kemiringan saluran1

2000  dan koefisien Manning, n = 0.015.

Gunakan dimensi saluran yang secara hidrolis mempunyai efisiensi maksimum yaitu pada

luas tampang basah yang sama memberikan debit yang maksimum. (20 points)

2. Sebuah pipa pesat baja yang ditahan kedua ujungnya dengan angker blok mengalami

kenaikan suhu sebesar 15°C. Hitung tegangan tekan yang terjadi jika modulus elastisitas

baja yang digunakan, E = 2,15x106 kg/cm2 dan koefisien muainya λ = 11,7x10–6 m/m °C.

(5 points)

3. Hitung besar dan arah gaya yang bekerja pada angker blok pada belokan dengan penurunan

60° pada pipa dengan diameter 1 m, debit 10 m3 /detik dan tinggi terjunan 20 m. Ditinjau

gaya hidrostatis dan hidrodinamis saja. (10 points)

4. Sebuah turbin Francis dengan Ns = 80 akan dioperasikan dengan tinggi terjun 55 ft dan

elevasi turbin pada 5000 ft serta suhu air pada 60°F. Tentukan maksimum elevasi turbin diatas muka air belakang. (15 points)

5. Diameter ekonomis suatu pipa pesat ditentukan dengan me-minimum-kan jumlah ongkos

tahunan (A) dan kehilangan daya tahunan (B).

Kehilangan tenaga tahunan (B) dianggap berasal dari kehilangan tinggi tenaga karena

gesekan sepanjang pipa pesat (hf ) dan ongkos tahunan (A) dianggap berasal dari biaya

pemeliharaan pipa pesat saja.

Rumuskan diameter ekonomis pipa pesat sebagai fungsi dari:

d diameter pipa pesatf koefisien gesekQ debith terjun bersih

σ  tegangan ijin pipa pesatc harga pipa pesat tiap satu satuan berat

γ  berat jenis pipab nilai kerugian untuk tiap 1 DK-tahun kehilangan daya karena hf  

7/23/2019 1992-AkhirSoal

http://slidepdf.com/reader/full/1992-akhirsoal 2/2

i ongkos perawatan dinyatakan sebagai rasio terhadap harga pipa pesat

Petunjuk:

• Hitung dimensi pipa pesat dengan rumus ketel sehingga didapat berat pipa pesat tiap satu

satuan panjang (Cp).

• Hitung biaya untuk perawatan tahunan (A) = (Cp)(i).

• Hitung kehilangan tinggi tenaga tiap satu satuan panjang pipa pesat dengan rumus Darcy–

Weisbach (h3).

• Hitung daya teoritis yang hilang (= P) karena (h3).

• Hitung kerugian tahunan karena gesekan (B) = (P)(b).

• Hitung total biaya (A) + (B), kemudian minimumkan untuk mendapatkan diameter ekonomis

pipa pesat. (30 points)

Perhatian:

Hanya diperkenankan membawa ‘singkatan kuliah 1 lembar folio.’ Tidak diperlukan grafik

apapun kecuali yang telah disertakan dalam soal.