1
1
LAPORAN PRAKTIKUM AKUSTIK DAN
LAPORAN PRAKTIKUM AKUSTIK DAN VIBRASIVIBRASI
GROUND
GROUND VIBRAT
VIBRATION
ION
Kelompok 4
Kelompok 4
M
Mo
oh
ha
am
mm
ma
ad
d
A
Ad
de
en
na
an
n
2
24
41
14
41
10
0
0
00
0!
!
S
So
o""a
a#
#a
a R
R$$%%&
&$
$ M
M'
'(($$d
da
ah
h
2
24
41
14
41
10
0)
)0
04
42
2
D
Da
am
ma
a#
#a
an
n**$
$ S
Sa
a""$$
2
24
41
14
41
10
0)
)0
01
1
Ka"$na
241410)021
Ka"$na
241410)021
M
Mo
oh
ha
am
mm
ma
ad
d
+
+a
ah
h#
#'
'
Do
D
on
no
o
2
24
41
14
41
10
0
0
0!
!0
0
Mo,hammad A"$%k# P"a*ama
Mo,hammad A"$%k# P"a*ama
2414100!!
2414100!!
A-$-*en P"ak*$k'm
A-$-*en P"ak*$k'm
M'hammad I&.al Ba$kha&$2411100044
M'hammad I&.al Ba$kha&$2411100044
La.o"a*o"$'m Reka#a-a Ak'-*$k Dan /$-$ka
La.o"a*o"$'m Reka#a-a Ak'-*$k Dan /$-$ka
Ban'nan
Ban'nan
P"o"am S*'d$ L$n*a- al'" S1
P"o"am S*'d$ L$n*a- al'" S1
'"'-an Tekn$k /$-$ka
'"'-an Tekn$k /$-$ka
/ak'l*a- Teknolo$ Ind'-*"$
/ak'l*a- Teknolo$ Ind'-*"$
In-*$*'* Teknolo$ Sep'l'h Nopem.e"
In-*$*'* Teknolo$ Sep'l'h Nopem.e"
S'"a.a#a
S'"a.a#a
201)
2
2
ABSTRAK
ABSTRAK
PadPada era moda era modern sepern seperterti ini banyi ini banyak ak pempembanbangungunanan ge
gedudung , ng , jejembmbatatan an dadan n lalain-in-lalainin. . KeKegigiatatan seman semacacam ituam itu mem
memicu faktoicu faktor ground vibr ground vibratioration n yang memyang membahaybahayakan. dakan. dariari permasalahn
permasalahn di di atas atas bisa bisa diselesaikan diselesaikan dengan dengan melakukanmelakukan pengukuran
pengukuran koefisien koefisien redaman redaman dari dari ground ground sehingga sehingga dapatdapat dik
diketaetahui hui baibaik k ataatau u tidtidaknyaknya a suasuatu tu groground und untuntuk uk memeredredamam ge
getatararan n dadari ri susumbmber er gegetatarr. Tu. Tujujuan an pepercrcobobaaaan n inini i adadalalahah mampu mem
mampu mempratikpratikan pengukuan pengukuran keceran kecepatapatan vibrasi n vibrasi partipartikelkel pada ground yang diakibatkan oleh sumber pukulan
pada ground yang diakibatkan oleh sumber pukulan palu padapalu pada pasak
pasak yang yang tertanam tertanam pada pada groung groung dan dan memperoleh memperoleh koefisienkoefisien redam
redaman pada grounan pada ground. d. Pada perPada percobaacobaan ini digunan ini digunakan buahkan buah pasak
pasak yang yang ditanam di ditanam di tanah dengan tanah dengan posisi posisi jarak ! ke " jarak ! ke " ialahialah 2 meter dan "
2 meter dan " ke # ialah ke # ialah 1 meter1 meter. . $ari hasil pe$ari hasil percobaan rcobaan dapatdapat dilihat
dilihat dari dari kedua kedua PP% PP% tersebut tersebut !1 !1 lebih lebih besar besar daripada daripada !2!2 dikarenakan posisi !1 lebih dekat dengan sumber sehingga dikarenakan posisi !1 lebih dekat dengan sumber sehingga sensor m
sensor menerima kecepaenerima kecepatan rambatan rambat getar t getar lebih besalebih besar r daripadadaripada !2
!2. . $e$engngan an kokoefefisisieien n reredamdaman an gegetatararan n papada da grogrounund d yayangng dipero
diperoleh leh sebessebesar ar &,'1() &,'1() masimasih h belum belum terlaterlalu lu baik baik untuk untuk me
meredredam am getgetaraaran n sehsehinggingga a memmeminiminimalialisir kerussir kerusakaakan n padpadaa lin
lingkugkungangan sekitn sekitar karear karena koefina koefisiesien n redredamaaman n padpada grounda ground yang baik harus mendekati nilai 1.
yang baik harus mendekati nilai 1. Keyword
Keyword : : Ground VGround Vibration, ibration, koefisien redamankoefisien redaman
**
**
)
!"+T!#T
*n the modern era, many construction of
buildings, bridges and others. +uch activities trigger
factors hich endanger ground vibration. The problem
above can be solved by measuring the attenuation
coefficient of the ground so it can be determined hether
or not a ground to dampen the vibration of the vibrating
source. The purpose of this eperiment is capable particle
velocity measurements on ground vibration caused by a
hammer blo on the pin sources embedded in the ground
and obtain the damping coefficient on the ground. *n this
eperiment used pieces stake planted in the ground
ith the position of the range ! to " is 2 meters and " to
# is 1 meters. /rom the eperimental results can be seen
from both the !1 PP% larger than !1 !2 due to the
position closer to the source so that the sensor receives a
vibration velocity is greater than !2. 0ith the vibration
damping coefficient of &.'1() obtained ground is still not
too good for vibration damping to minimie damage to
the environment because the damping coefficient on
good ground should be close to the value 1.
'
DA/TAR ISI
3ALAMAN UDUL 3ALAMAN UDUL I I ABSTRAK INDON5SIA6 II ABSTRA7T (ENGLISH) III DA/TAR ISI IV DA/TAR GAMBAR V DA/TAR TAB5L VI BAB I P5NDA3ULUAN1.1 4atar "elakang
1.2 umusan 5asalah
1. Tujuan
1.) +istematika laporan
BAB II LANDASAN T5ORI2.1 Pengertian
Ground Vibration
2.2
Accelerometer
BAB III M5TODOLOGI PRAKTIKUM
.1 Peralatan dan Komponen Praktikum
.2 Prosedur Praktikum
BAB IV ANALISA DATA DAN P5MBA3ASAN ).1 !nalisa $ata
).2 Pembahasan
BAB V K5SIPULAN DAN SARAN '.1 Kesimpulan '.2 +aran
1
1
2
2
)
)
6
12
12
12
1)
1)
1'
22 22 2*%
7
DA/TAR GAMBAR
3ambar 2.1
3ambar 2.1 Peletakan sensor pada
pasak di titik pengukuran.
8
3ambar 2.2
%ibrometer 49T:; +eri %T-(2&)
<kiri= dan %"-(2&& <kanan= beserta
petunjuk fungsi tombol pada alat
ukur.
(
7
DA/TAR TAB5L
Tabel 2.1
Tabel ).1
Tabel ;ilai Koefisien edaman
Perhitungan Peak Particle Velocity
<PP%=
7
1)
1
BAB I
P5NDA3ULUAN
1818
La*a" Belakan
$easa ini pembangunan pemukiman penduduk dan
fasilitas umum semakin berkembang dan bertambah
padat dikota-kota besar. 0alau kota-kota besar saat ini
sudah dipadati oleh bangunan-bangunan besar, namun
tetap ada saja kegiatan konstruksi, entah itu
pembangunan jalan raya, pembangunan jembatan layang,
fly-over, atau pembangunan gedung tinggi yang
melibatkan penanaman pasak bumi. Kegiatan semacam
ini memicu faktor
ground vibration
yang ditimbulkan
oleh alat-alat berat, truk-truk besar, dan aktivitas-aktivitas
konstruksi di dalamnya.
!ktivitas seperti ini di ilayah perkotaan, tanpa
disadari, dapat berdampak buruk bagi struktur bangunan
dan fasilitas umum di sekitarnya. >al ini bisa saja
menyebabkan kecelakaan yang tak terduga dan dapat
membahayakan jia. :leh karena itu, diperlukan survey
lebih lanjut terlebih dahulu untuk meminimalisir dampak
yang ditimbulkan oleh ground vibration dari kegiatan
konstruksi. $engan melakukan pengukuran koefisien
redaman dari
ground,
maka dapat diketahui baik atau
2
tidaknya suatu
ground
untuk meredam getaran dari suatu
sumber getar. +ehingga ketika nilai koefisien redaman
dari
ground
tersebut kecil, oleh karena itu dapat
dilakukan antisipasi-antisipasi tertentu dan perlakuan
khusus, misalnya dengan memberikan bantalan pada
mesin kerja agar getaran dapat teredam dengan baik,
sehingga tidak membuat kerusakan pada struktur
bangunan dilingkungan sekitarnya, juga
perlakuan- perlakuan lainnya yang sekiranya dapat mengurangi
faktor destruktif dari
ground vibration
.
1828
R'm'-an Ma-alah
!dapun permasalahan pada percobaan akustik
tentang ;oise "arrier ini adalah
1
"agaimana mengetahui Teknik Pengukuran ground
vibration?
2
"agaimana mengetahui pengaruh ground vibration
dari pukulan pasak yang tertanam?
"agaimana mengetahui nilai dari ground vibration
dengan menggunakan vibrometer?
18!8
T'9'an
Praktikum ini memiliki beberapa tujuan sebagai
berikut
1.5ampu mempraktikkan pengukuran kecepatan
vibrasi partikel pada
ground
yang diakibatkan oleh
sumber pukulan palu pada pasak yang tertanam pada
ground
.
2.5ampu memperoleh nilai koefisien redaman pada
ground
.
1848
S$-*ema*$ka Lapo"an
+istematika laporan ini terdiri dari bab *
pendahuluan, meliputi latar belakang, permasalahan,
tujuan dan sistematika laporan. "ab ** landasan teori
meliputi teori-teori pada percobaan. "ab *** metodologi
praktikum meliputi peralatan percobaan dan prosedur
percobaan. "ab *% analisa data dan pembahasan meliputi
analisa data dan pembahasan pada saat percobaan. "ab %
penutup.
)
BAB II
LANDASAN T5ORI
1
Pene"*$an G"o'nd V$."a*$on
Ground Vibration
adalah suatu istilah teknik yang
digunakan
untuk
mendeskripsikan
vibrasi
pada
permukaan bumi yang sebagian besar dihasilkan dari
kegiatan manusia. +ebagai contoh, vibrasi yang
diakibatkan oleh ledakan, pekerjaan konstruksi, jalur
kereta api, jalan raya, dan sebagainya, semua itu
termasuk dalam
ground vibration
.
Ground Vibration
terdiri atas
elastic waves
yang berpropagasi melalui
ground
dengan jenis yang berbeda-beda. 3elombang
permukaan tersebut antara lain gelombang ayleigh,
gelombang
"ulk
4ongitudinal,
dan
gelombang
Transversal.
"esar
ground
vibration
biasanya
dideskripsikan dengan istilah
particle vibration velocity
<mm@s atau m@s=. Terkadang juga dapat ditulis dalam
desibel dengan nilai referensi kecepatan partikel 1&
-6m@s.
"esar nilai
ground vibration
yang diketahui dapat
menyebabkan kerusakan pada struktur bangunan adalah
diatas 1&-2& mm@s.
)
'
Ground
yang baik harus dapat meredam getaran
yang dihasilkan oleh benda yang bergetar dalam jarak
tertentu. ;ilai koefisien redaman pada
ground
yang baik
harus mendekati nilai 1. $engan nilai koefisien yang
mendekati 1, maka material
ground
dapat meredam
getaran dengan baik sehingga dapat meminimalisir
terjadinya kerusakan pada lingkungan disekitarnya. >asil
pengukuran
ground
ini juga dapat kita bandingkan
dengan hasil pengukuran vibrasi struktur dari
bangunan- bangunan di sekitarnya, sehingga kita dapat mengetahui
apakah struktur bangunan-bangunan itu masih mampu
menahan propagasi getaran dari sumber getar yang
sebelumnya telah melalui medium
ground
.
9ntuk mendapatkan nilai koefisien redaman pada
ground
dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut
A 2=
A 1eα ( R2− R 10)!2 A Particle Peak %elocity, yaitu amplitudo tertinggi
pada getaran dalam satuan kecepatan getar pada
titik kedua <mm@s=
!1 A PP%, amplitudo tertinggi getaran pada titik pertama
<mm@s=
7
A Koefisien redaman vibrasi ground <
=
2 A Barak titik 2 terhadap titik nol <m=
1 A Barak titik 1 terhadap titik nol <m=
Tabel 2.1 Tabel ;ilai Koefisien edaman
5aterial
;ilai Koef
edam
"eton bertulang
•
*ntensitas tegangan kecil <tidak retak=
•*ntensitas tegangan sedang <retak=
•
*ntensitas tegangan besar <retak, tetapi
tegangan belum leleh=
&.&&8-&.&1&
&.&1&-&.&)&
&.&&'-&.&&(
"eton prategang <tidak retak=
&.&&)-&.&&8
"eton prategang parsial <retak
halus=
&.&&(-&.&12
Komposit
&.&&2-&.&&
"aja
&.&&1-&.&&2
$ari kegiatan pengukuran di lapangan, akan
didapatkan data mengenai Percepatan oot 5ean +Cuare
<5+= %ibrasi yaitu nilai akar rata-rata dari puncak
vibrasi terhadap aktu <mm@s
2= dan nilai Peak Particle
%elocity <PP%=, yaitu amplitudo tertinggi pada getaran
8
dalam satuan kecepatan getar <mm@s=. ;ilai PP% bisa
diperoleh dengan menurunkan satuan dari akselerasi
<percepatan getar= menjadi kecepatan getar partikel.
+emakin besar nilai 5+ percepatan getar dan nilai PP%,
maka semakin besar energi getar yang disalurkan.
Pengukuran
ground vibration
di tiap titik jarak
menggunakan buah sensor accelerometer dengan arah
sumbu sebagai koordinat #artesian <, y, = untuk
peletakan sensor accelerometer pada pasak atau kaki-kaki
yang terhubung atau tertanam pada
ground
<bisa dilihat
pada gambar dibaah=.
(
3ambar 2.1 Peletakan sensor pada pasak di titik
pengukuran.
!pabila tidak menggunakan $!D 5odule, kita
dapat juga mengukur vibrasi menggunakan alat ukur
vibrometer. %ibrometer sudah mampu mengukur
beberapa besaran-besaran yang diperlukan untuk
menganalisa dan mengukur
ground vibration
. +elain
mengukur besaran-besaran vibrasi, vibrometer juga dapat
mengaplikasikan fungsi-fungsi khusus yang dapat
membantu pengukuran, seperti
RMS
,
peak function,
maximum old
, dll. "erikut ini adalah 2 alat vibrometer
dari 49T:; dengan seri %T-(2&) dan %"-(2&& untuk
mengukur vibrasi yang digunakan dalam praktikum ini.
6
3ambar 2.2 %ibrometer 49T:; +eri %T-(2&) <kiri=
dan %"-(2&& <kanan= beserta petunjuk fungsi tombol
pada alat ukur.
2 Accelerometer
Accelerometer
adalah alat yang digunakan untuk
mengukur percepatan, mendeteksi dan mengukur getaran
<vibrasi=, dan mengukur percepatan akibat gravitasi.
+ensor
accelerometer
mengukur percepatan dari sumbu
gerakan akibat gerakan benda yang melekat padanya.
Percepatan merupakan suatu keadaan berubahnya
kecepatan
terhadap
aktu.
"ertambahnya
suatu
kecepatan dalam suatu rentang aktu disebut juga
percepatan <acceleration=. Bika kecepatan semakin
berkurang
daripada
kecepatan
sebelumnya,
disebut deceleration. Percepatan juga bergantung pada
arah@orientasi karena merupakan penurunan kecepatan
yang merupakan besaran vektor. "erubahnya arah
pergerakan suatu benda akan menimbulkan percepatan
pula.
"erikut beberapa contoh penggunaan
accelerometer!
Transportasi +alah satu pengguaan
accelerometer
yang sangat umum yaitu dalam sistem airbag yang
terdapat
pada
kendaraan,
khususnya
1&
mobil.
Accelerometer
ini digunakan untuk mendeteksi
penurunan percepatan yang sangat besar yang biasanya
terjadi ketika terjadinya tabrakan antar kendaraan."idang
5edis +port 0atch, berupa jam tangan olahraga yang
juga dapat menghitung berapa banyak langkah yang telah
kitalakukan,
menggunakan
accelerometer
untukmenghitung kecepatan
dan jarak dari si pelari yang menggunakannya.
+cience and Engineering
Accelerometer
banyak
digunakan untuk menghitung percepatan dan penurunan
percepatandarisebuahkendaraan.
Accelerometer
membant
u untuk mengevaluasi performansi dari mesin dan sistem
percepatan dan juga breaking system <sistem penurunan
percepatan=. Kecepatan yang biasa ditampilkan pada
kendaraan
anda
umumnya
didapatkan
dari
penggunaan
accelerometer
. +elain itu juga biasa
digunakan untuk menghitung vibrasi pada kendaraan,
mesin, bangunan, dan sistem keamanan pada kendaraan
<safety
installation=.
Accelerometer
juga
dapat
mengkalkulasi percepatan yang diakiabatkan oleh
gravitasi bumi.
Accelerometer
yang menghitung gravitasi
secara spesifik digunakan pada gravimetry, disebut
11
sebagai gravimeter. ;otebook atau laptop juga dilengkapi
dengan
accelerometer
untuk mengevaluasi goncangan
yang dirasakan oleh laptop tersebut.
Peralatan Elektronik
! Accelerometer
pada laptop
biasanya digunakan pada sistem +udden 5otion +ensor,
yang biasa digunakan untuk mendeteksi jatuhnya laptop.
Bika kondisi pada saat jatuh terdeteksi, hard disk drive
yang ada akan diproteksi sehingga tidak terjadi data loss.
+ekarang
ini
juga
terdapat
notebook
yang
menggunakan
accelerometer
untuk
secara
otomatis
mengubah arah layar <menjadi miring ataupun terbalik=
sesuai dengan arah monitor tersebut ditegakkan <portrait
atau landscape=. Terdapat juga sejumlah handphone yang
menggunakan
accelerometer
untuk mengubah lagu yang
dimainkan
<Track
+itching=.
#amera
recorder
menggunakan
accelerometer
untuk menstabilkan gambar
<image
stabiliation=.
#amera
digital
menggunakan
accelerometer
untuk menu pilihan anti
blur ketika mengambil gambar.
12
BAB III
M5TODOLOGI PRAKTIKUM
1
Pe"ala*an dan Komponen P"ak*$k'm
!dapun peralatan yang digunakan dalam praktikum
kali ini adalah
1. Pasak pejal panjang buah <linggis=
2. Palu besar satu buah
. $!D ;ational *nstrument
). +ensor !ccelerometer 2 buah
'. P# dengan program pengukuran 4ab%ie
7. 4okasi pengukuran berupa lapangan luas
2
P"o-ed'" P"ak*$k'm
!dapun
langkah-langkah
dalam
melakukan
praktikum ini adalah sebagai berikut
1
!ccelerometer dihubungkan ke $!D yang telah
terkoneksi P# dengan program pengukuran
4ab%ie
2
Pasak ! <sumber= ditanam sedalam & cm
Pasak " ditanam sejauh 2 m dari sumber dengan
kedalaman yang sama dengan Pasak !
1
)
Pasak # ditanam sejauh m dari sumber dengan
kedalaman yang sama dengan Pasak !
'
!ccelerometer yang telah terhubung dengan $!D
diletakan pada Pasak " dan Pasak # ,
masing-masing satu buah sensor.
7
Pasak ! <sumber= dipukul beberapa kali hingga
nilai PP% pada Pasak " dan Pasak # yang tertera
pada program 4ab%ie berubah.
8
4angkah diatas diulangi sebanyak kali untuk
mendapatkan data yang akurat
(
+etelah pengukuran selesai , nilai PP% dimasukan
kedalam rumus untuk mencari nilai Koefisien
3round <F=
1)
BAB IV
ANALISA DATA DAN P5MBA3ASAN
4818
Anal$-a Da*a
Pada percobaan %ibrasi P2 mengenai
noise
vibration
maka diperoleh perhitungan yang dapat dilihat
pada Tabel ).1
Tabel ).1 Perhitungan
Peak Particle Velocity
<PP%
)Ampl$*'d
o
Te"*$n$
Sen-o" 1
Sen-o" 2
Sen-o" !
Ra*a
Ra*a
A1
&,&&121( &,&&12((
&,&&1&
)
&,&&128
A2
&,&&&'12 &,&&&82'
&,&&1&
2
&,&&&8'7
Koe($-$en "edaman
;ilai koefisien redaman diperoleh dari persamaan ).1
A 2= A 1e∝( R2− R 1)
Persamaan ).1
ln A 2 A 1=
∝ R2−
R1 ∝=
ln 0,5184−(
3−
2)
∝=0,51841'
4828
Pem.aha-an
Dama#an*$ Sa"$ 241410)016
Pada percobaan P2 vibrasi ini mengenai
ground
vibration"
$ari hasil pengukuran
noise vibration
yang
dilakukan pada 1A1 dan 2A2 maka diperoleh nilai
amplitude tertinggi dari getaran pukulan pasak bumi.
$ari hasil pengukuran Peak Partice %elocity <PP%=
dilakukan pengukuran !1 sebanyak kali dan !2
sebanyak kali maka diperoleh nilai rata-rata !1 sebesar
&,&&128 mm@s dan nilai rata-rata !2 sebesar &,&&&8'7
mm@s. $engan menggunakan persamaan ).1 maka dapat
diperoleh besar nilai koefisien redaman dari
ground
vibration
yang dilakukan dengan melakukan pemukulan
pada pasak bumi yaitu sebesar &,'1().
$alam hal ini hasil pengukuran koefisien redaman
sesuai dengan teori. 5enurut teori koefisien redaman
berada pada rentang &-1. "erdasarkan teori mengenai
ground vibration
yang ada bahasannya koefisien
redaman dari
ground vibration
yang baik adalah
17
mendekati 1. Karena hasil pengukuran koefisien redaman
yang diperoleh jauh dari angka 1 maka dapat
disimpulkan aktivitas pemukulan pasak bumi ini dapat
menyebabkan kerusakan lingkungan yang berada
disekitarnya.
>al ini dapat dipengaruhi karena kondisi tanah pada
saat mengambil data lubang pasak yang terlalu longgar
sehingga
ground vibration
tidak dapat diukur secara
maimal. +elain itu factor batuan, struktur tanah,
kedalaman tanah, sifat batuan, keadaan geologi, jumlah
charges , kecepatan pemukulan dan ketidakakuratan
sensor
accelerometer
. +ebaiknya pada saat pengukuran
dilakukan diperhatikan adalah sensor
accelerometer
yang
akurat, struktur tanah, keadaan geologi yang baik serta
jarak antar pasak tidak boleh terlalu dekat.
Mohammad adenan 24141000!6
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan
koefisien redaman pada
ground
dengan menghitung PP%
di dua titik <Pasak " dan Pasak #= yang memiliki
perbedaan jarak dari sumber getaran <Pasak !=. +etelah
pengambilan data sebanyak kali untuk masing-masing
18
titik, nilai dari kedua titik dimasukan kedalam Persamaan
).2 dan menghasilkan nilai koefisien redaman sebesar
0,5184
. ;ilai koefisien redaman ini jika dibandingkan
dengan standar redaman vibrasi
ground,
yakni
0≤∝<1