STUDI PERBANDINGAN STRUKTUR TOWER BTS TIPE SST KAKI 4, SST KAKI 3, DAN MONOPOLE DENGAN KETINGGIAN 40 M YANG PALING EFISIEN

(1)

STUDI PERBANDINGAN STRUKTUR TOWER

BTS TIPE SST KAKI 4, SST KAKI 3, DAN

MONOPOLE DENGAN KETINGGIAN 40 M

(2)

Sony Arjanggi

3107 100 037

Oleh:

Dosen Pembimbing



Endah Wahyuni, ST, MSc, Ph.D.



Ir. Soewardojo, MSc.

(3)

TOWER BTS (Base Transmission Station) adalah

suatu struktur tower baja yang menjulang ke udara

dikarenakan

fungsinya

untuk

menempatkan

antenna pada ketinggian tertentu yang dianggap

cukup untuk memancarkan sinyal.

(4)

1. Self - Supporting Tower (SST)

2. Guyed Tower

(5)

M

enara yang memiliki pola batang yang disusun dan

disambung sehingga membentuk rangka yang berdiri

sendiri tanpa adanya sokongan lainnya.(sumargo dkk.

2008)

(6)

M

enara yang disokong dengan kabel-kabel yang diangkurkan pada landasan tanah, menara ini juga disusun atas rangka batang sama halnya dengan

self-supporting tower, akan tetapi menara jenis guyed tower

memiliki jenis dimensi batang yang lebih kecil dari pada jenis menara self-supporting tower.(sumargo dkk.2008)

(7)

J

enis menara yang hanya terdiri dari satu batang atau satu tiang yang didirikan atau ditancapkan langsung pada tanah. Dari penampangnya menara tipe monopole ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1.Cilcular-pole, jenis ini memiliki diameter penampang /panel yang seragam dari bawah sampai atas.

2.Tapered-pole,jenis ini memiliki ukuran diameter penampang yang bervariasi yaitu diameter yang digunakan semakin keatas akan semakin kecil.(sumargo dkk. 2008)

(8)

SST kaki 3

SST kaki 4

(9)

Pada studi kali ini akan dibandingkan dari ketiga tipe tower tersebut, mana yang paling efisien dilihat dari kriteria:

Bobot

Yaitu bobot bahan pembuatan struktur atas

yang terdiri dari berat profil siku dan pipa

Biaya

Yaitu biaya pelaksanaan pembangunan

struktur tower

(10)

Permasalahan utama :

Tipe struktur tower manakah yang paling efisien digunakan untuk mendesain tower BTS pada ketinggian 40m dilihat dari segi bobot dan biaya?

Permasalahan detail:

*

Untuk tipe SST, konfigurasi rangka yang seperti apa yang paling efisien untuk ketinggian ±40m, apakah dengan panel tinggi

bracing renggang atau panel rendah bracing rapat?

*

Batasan ketinggian dan tipe bracing panel seperti apa yang efisien menurut penulis?

*

Bagaimana mendesain struktur tower dengan peratruan EIA-222-F, apa hubungannya dengan AISC ASD?

(11)

Tampak Depan

Front view

Leg _Bra cin g Horizontal Leg A A' B B' Potongan A-A' Plan view Plan B racing

Diagonal Plan Bracing

Potongan B-B' Hip view

(12)

(13)

*

TIA/EIA-222-F standard

: Structural Standard for

Steel Antenna Towers and Antenna Supporting

Structures.

*

ANSI/AISC 360-2010

: Specification for Structural

(14)

*

Lokasi studi

:

Surabaya

*

Tinggi tower rencana

: 40m

*

Spesifikasi material :

*

Mutu baja untuk profil

:

BJ 37

*

Mutu baja untuk kelengkapan tower :

BJ 37

*

Ukuran profil minimum

Untuk profil siku  min

siku L 40x40x4

Untuk profil pipa



min pipa 1” CHS 34×3.2

*

Kecepatan angin rencana adalah basic wind speed

fastest mile minimum yang harus mampu ditahan

stuktur tower. Nilainya menurut EIA-222-F yaitu 80,46

km/jam atau

22,35

m/dt

(15)

Pembebanan

pada

studi

ini

mengacu

pada

peraturan TIA/EIA-222-F standard, dimana

beban-beban yang bekerja pada tower terdiri dari:

1. Beban mati

3. Beban hidup, menurut EIA-222-F poin 13.2 adalah 250pound≈120 kg terusat

2. Beban angin, Besar beban angin menurut EIA poin 11.2.1 minimum sebesar 50 mph (22,4 m/dt).

(16)

Untuk kombinasi pembebanan, menurut TIA/EIA-222-F

poin 2.3.16 menyebutkan:

Combo 1=

DL + WL

Untuk kombinasi yang disebabkan oleh beban manusia,

kombinasinya adalah:

Combo 2=

DL + LL

Keterangan:

DL

beban mati sturktur dan beban mati tambahan

LL

beban hidup pekerja dalam pembuatan tower

WL

adalah beban angin rencana struktur pada 8

arah mata angin (0

o

_{, 45}

o

_{, 90}

o

_{, 135}

o

_{, 180}

o

_{, 225}

o

_,

(17)

(18)

Ada 3 variasi konfigurasi bracing untuk SST kaki 4 dan 3 variasi

konfigurasi bracing untuk SST kaki 3. Sedangkan untuk tipe monopole tidak ada variasi konfigurasinya karena terbatasnya variasi pada tower monopole.

Dasar desain untuk konfigurasi sistem bracing tower:

• Konfigurasi 1 (K*.1) didesain dengan konsep tinggi perpanel menengah dan jumlah panel menengah.

40m dibagi menjadi 14 panel

• Konfigurasi 2 (K*.2) didesain dengan konsep tinggi perpanel tinggi dengan jumlah panel sedikit (renggang).

• Konfigurasi 3 (K*.3) didesain dengan konsep tinggi perpanel rendah dengan jumlah panel banyak (rapat).

Gambar Konfigurasi

(19)

Config Sket Gambar Berat _(kg) Sway(˚) _<0.5 Twist(˚) _<0.5 Displc _<0.2

K4.1 4077.80 0.4458 0.0057 0.1659

K4.2 4446.05 0.4102 0.0007 0.1572

K4.3 4161.17 0.4664 0.0057 0.1686

Dari tabel diketahui tower konfigurasi K4.1 memiliki bobot yang paling ringan dengan bobot 4077,80 kg. Oleh karena itu tower konfigurasi K4.1 yang akan digunakan sebagai wakil struktur tower tipe SST kaki 4

(20)

Dari tabel diketahui bobot struktur atas tower monopole adalah 6377,2 kg. Tower konfigurasi ini yang akan digunakan sebagai wakil struktur tower tipe monopole.

No Gambar Berat _(kg) Sway(˚_{) <1} Twist(˚_{) <1} Displc _<0.4

(21)

Dari tabel diketahui tower konfigurasi K3.3 memiliki bobot yang paling ringan dengan bobot 3266,83 kg. Oleh karena itu tower

konfigurasi K3.3 yang akan digunakan sebagai wakil struktur tower tipe SST kaki 3

Config Sket Gambar Berat _(kg) Sway(˚) _<0.5 Twist(˚) _<0.5 Displc _<0.2

K3.1 3281.80 0.4967 0.0264 0.1775

K3.2 3518.06 0.4927 0.0309 0.1722

(22)

Dari tabel didapatkan bahwa tipe struktur SST kaki 3

memiliki bobot struktur atas yang paling ringan. Apabila dibandingkan dengan tipe struktur lainnya:

SST kaki 4  25% lebih berat dari SST kaki 3 Monopole  95% lebih berat dari SST kaki 3

Tipe

Tower

Berat

(kg)

Prosentase

perbandingan

SST kaki 4

4077.8

125 SST kaki 3

3266.8

100 Monopole

6377.2

195

(23)

(24)

Sumber data untuk biaya pelaksanaan pembangunan didapat dari survey wawancara dengan sebuah perusahaan kontraktor pelaksana pembangunan tower yang berlokasi di Sidoarjo.

Biaya

pelaksanaan

dalam

pembangunan

struktur tower dipengaruhi oleh

3 aspek

.

• Pertama durasi pelaksanaan pembangunan.

• Kedua jumlah pekerja saat pelaksanaan

pembangunan.

• Ketiga biaya pada saat erection.

• Keempat biaya mobilitas material.

(25)

Analisis biaya erection dihitung dengan harga satuan per kg dari struktur atas. Biaya ini dipengaruhi oleh tingkat kesukaran pelaksanaan pembangunan dan sewa alat bantu saat pelaksanaan pembangunan. Biaya erection untuk tower SST adalah Rp 1.700/kg. Biaya erection untuk tower monopole adalah Rp 2.000/kg.

Analisis biaya mobilitas material dihitung dengan harga satuan per kg dari struktur atas. Biaya ini salah satunya dipengaruhi dari tingkat kesukaran mobilitas material

dan mobilitas alat bantu yang digunakan. Biaya mobilitas untuk tower SST adalah Rp 1.000/kg. Biaya mobilitas untuk tower monopole adalah Rp 1.500/kg.

(26)

Tipe Tower Total berat (kg) Biaya durasi & pekerja (Rp) Biaya erection (Rp) Biaya mobilisasi (Rp) Total Biaya (Rp) SST kaki 4 4077.8 1,440,000 6,932,260 4,077,800 12,450,060 SST kaki 3 3266.8 1,440,000 5,553,560 3,266,800 10,260,360 Monopole 6377.2 2,160,000 12,754,400 9,565,800 24,480,200

(27)

Harga satuan baja struktural adalah Rp 20.900/kg SST kaki 4 4077.8 85,226,020 12,450,060 97,676,080 124 SST kaki 3 3266.8 68,276,120 10,260,360 78,536,480 100 Monopole 6377.2 133,283,480 24,480,200 157,763,680 201 Prosentase perbandingan Tipe Tower Total Biaya (Rp) Struktur Atas Biaya

Pelaksanaan (Rp)

Biaya (Rp) Berat (kg)

Dari tabel didapatkan bahwa total biaya tipe struktur SST kaki 3 adalah yang paling murah. Apabila dibandingkan dengan tipe struktur lainnya:

SST kaki 4  24% lebih mahal dari SST kaki 3 Monopole  101% lebih mahal dari SST kaki 3