PERENCANAAN STRUKTUR TOWER SST
TELEKOMUNIKASI (75 M, 150 M, 225 M, 300 M)
DENGAN BEBAN ANGIN RENCANA
PERIODE ULANG 20 TAHUNAN BMKG SURABAYA
Disampaikan di :
RUANG SIDANG JURUSAN TEKNIK SIPIL 04 JULI 2011
MAHASISWA :
RAYI INTAN PITASARI
(3107 100 106)
DOSEN PEMBIMBING :
Ir. R. SOEWARDOJO, M.Sc
BAB I . PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG PERMASALAHAN
1. Tower telekomunikasi, adalah struktur bangunan yang menggunakan baja sebagai material konstruksinya. Keberadaan Tower telekomunikasi ini menjadi penting, karena digunakan sebagai pemancar signal yang mensuport sistem komunikasi yang sering kita gunakan selama ini.
2. Angin menjadi permasalahan utama ketika bertemu dengan bangunan tinggi. Karena semakin tinggi konstruksi bangunan maka akan semakin besar kecepatan angin yang diterima. Karena struktur dari tower ini
sendiri termasuk langsing, maka rentan sekali terhadap keruntuhan yang disebabkan oleh angin.
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana cara mengolah data angin 20 tahunan yang didapat dari BMKG Surabaya?
2. Bagaimana cara merumuskan data angin menjadi beban angin untuk
konstruksi tower berdasarkan peraturan EIA Standard Structural Standards for Steel Antenna Tower and Antenna Supporting Structure [TIA/EIA-222-F,
1996]?
3. Bagaimana membuat perancangan pemodelan tower SST 75 m, kedalam Ms.Tower V.6?
4. Bagaimana membuat perancangan pemodelan tower SST 150 m, melalui tower 75 m kedalam Ms.Tower V.6?
5. Bagaimana membuat perancangan pemodelan tower SST 225 m, melalui tower 150 m kedalam Ms.Tower V.6?
6. Bagaimana membuat perancangan pemodelan tower SST 300 m, melalui tower 225 m kedalam Ms.Tower V.6?
TUJUAN
1. Menganalisa kecepatan maksimum angin di Surabaya.
2. Mendapatkan grafik hubungan antara faktor tekanan angin vs ketinggian tower telekomunikasi.
3. Mendapatkan nilai kapasitas rasio batang pada struktur tower itu sendiri.
4. Dapat merencanakan struktur tower 75 m, 150 m, 225 m, dan 300 m. 5. Dapat merancang suatu tower dengan ketinggian kurang dari 300 m. 6. Dapat menganalisa kekuatan suatu struktur tower terhadap
BATASAN MASALAH
1. Tidak membahas tentang angin diluar BMKG Surabaya.
2. Tidak membahas tipe Tower selain SST. (misal : monopole, guyed tower).
3. Perhitungan pembebanan sesuai TIA/EIA-222-F, 1996. 4. Pemodelan struktur menggunakan Ms.Tower V.6.
5. Perhitungan struktur tower (kontrol profil) berdasarkan PPBBI 1984 dan SNI 03-1729-2002.
6. Tidak membahas analisa biaya.
7. Tidak membahas tentang metode pelaksanaan.
8. Tidak merencanakan struktur tangga (struktur sekunder) secara detail, hanya menghitung beban angin akibat tangga.
9. Melakukan pendetailan struktur tower tidak beserta struktur bangunan bawah.
10. Menggunakan antenna jenis microwave dan sector sebanyak 13 buah yang dipasang pada leher tower.
MANFAAT
1. Dengan tercapainya maksud dan tujuan di atas, maka dapat berguna sebagai bahan pertimbangan keputusan untuk
dilakukan perkuatan, perbaikan, atau penambahan antenna dari struktur tower ini sendiri.
2. Dapat merencanakan suatu tower dengan ketinggian kurang dari 300 m.
3. Dapat merencanakan suatu struktur dengan menggunakan profil terefisien, dengan batasan-batasan yang telah
BAB II . TINJAUAN PUSTAKA
TOWER SST
Tower SST , mengandung pengertian sebuah bangunan yang memiliki pola batang yang disusun dan disambung sehingga membentuk rangka yang berdiri sendiri tanpa
adanya sokongan benda lain.
Kelebihan Tower SST adalah memiliki ketinggian yang lebih , jadi lebih baik dalam sistem transmisi signal dan dapat
BAB II . TINJAUAN PUSTAKA
ANGIN
Pusposutardjo S (1993) menjelaskan bahwa angin merupakan gerakan perpindahan massa udara ke arah horizontal,
seperti halnya suatu vector yang dapat dinyatakan dengan arah dan kecepatan perpindahan.
Bangunan yang diterpa angin dapat rusak karena tumbukan, puntiran dan hisapan. Kerusakan karena tumbukan atau hisapan terjadi bila angin menerpa bangunan dalam arah tegak lurus, sedangkan kerusakan karena puntiran terjadi bila angin yang menerpa berupa siklon / putting beliung,
TOWER SST ↔ ANGIN
Angin menjadi beban pada perencanaan struktur tower SST ini Tekanan angin pada struktur dihitung dengan mengasumsikan tekanan
angin yang bekerja pada titik simpul dalam setiap section /segmen. Adapun pengolahan data angin yang akan dijadikan sebagai input
dalam analisa adalah kecepatan angin maksimum.
Menurut Standard TIA/EIA-222-F Standard 1996, beban angin dihitung terhadap dua katagori; yaitu angin yang menerpa struktur dan angin
TOWER SST ↔ ANGIN
Angin yang menerpa struktur
Angin yang menerpa piringan antenna
Gaya Angin pada Parabola (TIA/EIA Standart, 1996) Gaya Angin pada Struktur Tower
BAB III . METODOLOGI
ALUR
PERENCANAAN
START Pengumpulan Data Studi LiteraturPengolahan Data Angin 20 Tahunan
Preliminary Design
Pemodelan Struktur Tower
Kontrol Design
Gambar Output Auto CAD
Menyimpulkan hubungan profil-profil ke empat model tower, deformasi vs angin, kapasitas rasio batang
END
Redesign
Ok
DATA PERENCANAAN
Data Perencanaan:
Nama Menara : Tower Telokomunikasi 150 m
Fungsi : Menara Pemancar Signal Telekomunikasi Jenis : Self Supporting Tower (SST)
Ketinggian : 150 m (extend hingga 300 m) Struktur Utama : Rangka Baja (Kaki Tiga)
PENGOLAHAN DATA ANGIN 20 TAHUNAN
Pengolahan data angin dengan metode distribusi peluang hidrology : 1. Metode Gumbel
2. Metode Log Person III 3. Metode Normal
Nilai kecepatan angin yang paling maksimum menjadi input data beban angin pada analisa struktur tower.
PEMODELAN STRUKTUR TOWER
1. menggunakan peraturan (TIA/EIA-222-F, 1991) untuk perencanaan struktur tower 75 m, 150 m, 225 m, 300 m. 2. berikut memasukkan jumlah antennanya.
3. Memasukkan nilai kecepatan angin
4. Pemodelan ke empat tower ini dibantu dengan software Ms.Tower v.6.
BAB IV . PENGOLAHAN DATA ANGIN
Data Angin 10 tahun
BMKG Surabaya
(sumber : BMKG Surabaya)
V.rata2 V.maks V.rata2 V.maks
(KNOT) (KNOT) (KNOT) (KNOT)
JAN 7 22 JAN 6 15 FEB 8.8 26 FEB 5 20 MAR 6 15 MAR 5 15 APR 5.8 20 APR 6 10 MEI 5.7 12 MEI 5 12 JUN 6.7 14 JUN 6 12 JUL 6.3 12 JUL 5 12 AGS 6.9 17 AGS 6 13 SEP 5.4 13 SEP 5 12 OKT 5 12 OKT 6 12 NOP 5 20 NOP 5 10 DES 5 11 DES 5 15 2001 2002 2003 2004
V.rata2 V.maks V.rata2 V.maks (KNOT) (KNOT) (KNOT) (KNOT) JAN 6.9 25 JAN 4.6 23 FEB 6 22 FEB 7.8 40 MAR 4.3 19 MAR 6 20 APR 5.4 22 APR 6 15 MEI 6.6 40 MEI 4 15 JUN 6.4 20 JUN 8 15 JUL 6.4 19 JUL 7 20 AGS 6.6 18 AGS 6 20 SEP 6.6 20 SEP 8 20 OKT 5.6 14 OKT 8 25 NOP 4.5 10 NOP 9 25 DES 4.9 20 DES 7 25 2003 2004
V.rata2 V.maks V.rata2 V.maks (KNOT) (KNOT) (KNOT) (KNOT) JAN 6.1 28 JAN 7.2 25 FEB 6.4 25 FEB 5 35 MAR 6.1 30 MAR 7.2 40 APR 6.4 40 APR 5.5 25 MEI 10.2 21 MEI 5.1 27 JUN 10.9 24 JUN 5.4 22 JUL 7.7 27 JUL 6 18 AGS 7 25 AGS 7.4 22 SEP 6.7 20 SEP 7.1 22 OKT 5.3 25 OKT 8.1 21 NOP 4.4 25 NOP 7.3 20 DES 7.2 25 DES 4.9 20 2007 2008 2005 2006
V.rata2 V.maks V.rata2 V.maks (KNOT) (KNOT) (KNOT) (KNOT) JAN 6.9 24 JAN 7.8 23 FEB 7.3 24 FEB 11.7 28 MAR 8.1 27 MAR 5 19 APR 6.3 16 APR 6.2 25 MEI 8.2 18 MEI 6.4 15 JUN 7.3 17 JUN 7 17 JUL 8.7 19 JUL 7 18 AGS 8.5 19 AGS 8.2 18 SEP 8.6 18 SEP 8.3 20 OKT 9 20 OKT 8.2 22 NOP 6.7 16 NOP 6 20 DES 7.6 25 DES 6 17 2007 2008 2009 2010
V.rata2 V.maks V.rata2 V.maks (KNOT) (KNOT) (KNOT) (KNOT) JAN 8.1 30 JAN 8 22 FEB 7.3 29 FEB 6.7 18 MAR 5 28 MAR 6 17 APR 5.2 25 APR 5.9 17 MEI 5.1 17 MEI 6.3 19 JUN 6.3 15 JUN 7 17 JUL 6 16 JUL 6 16 AGS 6.6 18 AGS 6.5 15 SEP 7.1 17 SEP 6.6 18 OKT 7.8 20 OKT 6.3 19 NOP 8 22 NOP 6 15 DES 6.3 16 DES 7.2 26 2009 2010
Hasil Analisa :
No Nama Distribusi Kecepatan Angin Maksimum (m/s)
1 Gumbel 15.53 2 Log Pearson III 13.34 3 Normal 14.095
1. Kecepatan angin maksimum = 15.53 m/s.
2. EIA/TIA, pasal 11.2 menyebutkan kecepatan minimum angin yang menjadi beban dalam perancanaan struktur tower harus lebih besar daripada 50 Mph , atau setara dengan 22.40 m/s.
BAB V . PERENCANAAN TOWER
Face Panel
Data Perencanaan
K
K1
K2
K5L5
Spesifikasi Material Yang Digunakan
•Tipe Struktur : Self Supporting Tower 3 legs
•Bentuk dan pelat Baja :ASTM A 36 / JIS G3101
•Fy = 245 Mpa Fu = 563.9 Mpa
•Baut yang dugunakan:
•ASTM A 325 / JIS B1051 – Grade 8.8
Alur Perancangan
SST 3 Legs
75, 150, 225, 300 meter
Tower 225 meter , perencanaan tower 75m, dari tower 150 m, sebelumnya
Perencanaan Tower 75 meter berikutnya, sehingga tinggi keseluruhan 300 meter.
Tower 75meter , perencanaan awal struktur tower
Tower 150meter , perencanaan tower 75m kedua.
Tower Data
SST 75 M
SST 150 M
SST 225 M
SST 300 M
Tinggi Tower Direncanakan (HT) = 75 Meter Lebar Dasar Tower (WB) = 10 Meter Lebar Atas Tower (TB) = 2.8 Meter Face = 3 legs Face Panel = K FY Profil = 245 MPa FU Profil = 539 MPa FU Baut = 785 MPa Fy Baut = 560 MPa CHS = Profil Circle L = Profil Siku
Tinggi Tower Direncanakan (HT) = 150 Meter Lebar Dasar Tower (WB) = 20 Meter Lebar Atas Tower (TB) = 2.8 Meter Face = 3 legs Face Panel = K, K1 FY Profil = 245 MPa FU Profil = 539 MPa FU Baut = 785 MPa Fy Baut = 560 MPa CHS = Profil Circle L = Profil Siku
Tinggi Tower Direncanakan (HT) = 225 Meter Lebar Dasar Tower (WB) = 28 Meter Lebar Atas Tower (TB) = 2.8 Meter Face = 3 legs Face Panel = K, K1, K2 FY Profil = 245 MPa FU Profil = 539 MPa FU Baut = 785 MPa Fy Baut = 560 MPa CHS = Profil Circle L = Profil Siku
Tinggi Tower Direncanakan (HT) = 300 Meter Lebar Dasar Tower (WB) = 40 Meter Lebar Atas Tower (TB) = 2.8 Meter
Face = 3 legs Face Panel = K, K1, K2, K5L5 FY Profil = 245 MPa FU Profil = 539 MPa FU Baut = 785 MPa Fy Baut = 560 MPa CHS = Profil Circle L = Profil Siku
Profil yang
digunakan, TD
>>
go to excel
Input Ms.Tower
Kecepatan angin , v = 22.4 m/s (arah 90°) Kombinasi pembebanan yang digunakan :400 Y EARTHQUAKE + MAX DL 410 Y EARTHQUAKE + MAX DL 420 Y EARTHQUAKE + MAX DL 3000 Y MAX DL + LIVE LOAD 4000 Y MAX DL + WIND AT 0° 4020 Y MAX DL + WIND AT 30° 4040 Y MAX DL + WIND AT 60° 4060 Y MAX DL + WIND AT 90° 4080 Y MAX DL + WIND AT 120° 4100 Y MAX DL + WIND AT 150° 4120 Y MAX DL + WIND AT 180° 4140 Y MAX DL + WIND AT 210° 4160 Y MAX DL + WIND AT 240° 4180 Y MAX DL + WIND AT 270° 4200 Y MAX DL + WIND AT 300° 4220 Y MAX DL + WIND AT 330°
Letak dan Arah
13 Antenna
3 2 Meter 61 Meter 00, 1200, 2400 55 165 1 0.6 Meter 57 Meter 600 7 7 1 1.2 Meter 53 Meter 1000 47 47 3 2 Meter 51 Meter 1500,2600, 3300 55 165 1 1.8 Meter 47 Meter 1700 61 61 1 2.4 Meter 43 Meter 2800 114 114 3 2 Meter 41 Meter 1900,3000,300 55 165 1 3.0 Meter 37 Meter 3500 144 144 1 3.0 Meter 32.5 Meter 2200 144 144 1012 ANTENNA LOADING Berat (Kg) MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 2 SECTOR.1 A0053ANTENNA Jumlah Dimensi Elevasi Azimuth
Total Berat
MICROWAVE 8 MICROWAVE 9 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053
Beban yang
terjadi,
1. Beban akibat berat profil
2. Beban akibat berat antenna
3. Beban akibat bordes = 120 kg/m
2( +75.00 , +150.00 , + 225.00 , + 274.00 , + 300.00)
4. Beban akibat angin pada struktur tower
Gambar Pemodelan dengan Ms.Tower
75 M
27.57 ton
150 M
111.674 M
225 M
396.995 ton
300 M
965.317 ton
Toleransi Design Tower
EIA/TIA – 222 – F , 1996.
Toleransi analisa dan design adalah : 1. Twist (Puntiran) < 0.5 °
2. Sway (Goyangan) < 0.5 °
3. Stress Ratio (Perbandingan Tegangan) < 1,0
4. Horizontal Displacement (Perpindahan) < H/200 5. Kontrol Kelangsingan
Twist dan Sway ≤ 0.5° -- Ok !
SST 75 M
SST 150 M
SST 225 M
SST 300 M
Twist , Z-Rot = 0.01140 Sway , Y-Rot = 0.33890 Sway , X-Rot = 0.32170 Twist , Z-Rot = 0.02230 Sway , Y-Rot = 0.49580 Sway , X-Rot = 0.47330 Twist , Z-Rot = 0.02430 Sway , Y-Rot = 0.48320 Sway , X-Rot = 0.45820 Twist , Z-Rot = 0.02920 Sway , Y-Rot = 0.49920 Sway , X-Rot = 0.47240Stress Ratio ≤ 1 -- Ok !
SST 300 M
Panel 53
Axial Forces pada Leg
-7129.623 kN dan 983.621 kN A.CHS 508 x 50 = 719 cm2 m2
i.min = 16.3 cm
Kontrol kekuatan stabilitas batang tekan terhadap tekuk :
Lk = Kc = 1 (sendi-sendi) Lk = 11 meter λ = Lk/i min = 11/ 0.163 = 67.48 <200 ok λg = 107.229 λs = 0.629 , w = 1.462 Fn < Teg.ijin x 1.3 Fn = 1449.72 Kg/cm2 < (fy/1.5)x 1.3 1449.72 Kg/cm2 < 2123.33 Kg/cm2
Stress Ratio = beban / tahanan Stress Ratio = 1449.72 / 2123.333 Stress Ratio = 0.682
Stress Ratio = 0.682 < 1.00 ---- oke! Di dalam Ms. Tower (222-F) didapat nilai 0.650 < 1 --- oke!
Displacement ≤ h/200 -- Ok !
SST 300 M
Displacement ≤ 300/200 Displacement ≤ 1.5 m 1 5 25SST 300 M
Displacement ≤ 300/200Displacement ≤ 1.5 m 1.0261 ≤ 1.5
Oke !
X-Disp Y-Disp Z-Disp
(m) (m) (m) 1 -0.0001 -0.0034 -0.0273 5 -0.0001 -0.0034 -0.0271 25 -0.0001 -0.0034 -0.0272 1 -0.0001 -0.0034 -0.0273 5 -0.0001 -0.0034 -0.0271 25 -0.0001 -0.0034 -0.0272 1 -0.0001 -0.0034 -0.0273 5 -0.0001 -0.0034 -0.0271 25 -0.0001 -0.0034 -0.0272 1 -0.0003 -0.0088 -0.0311 5 -0.0002 -0.0088 -0.0311 25 -0.0002 -0.0089 -0.0311 1 -1.0261 0.0022 -0.0202 5 -1.0261 0.0022 -0.0201 25 -1.0261 0.0022 -0.0413 1 -0.8103 -0.4955 -0.0276 5 -0.8099 -0.4955 -0.0156 25 -0.8101 -0.4951 -0.0384 1 -0.4607 -0.8145 -0.0338 5 -0.4600 -0.8145 -0.0142 25 -0.4603 -0.8140 -0.0336 1 0.0165 -0.9607 -0.0389 5 0.0169 -0.9607 -0.0158 25 0.0167 -0.9604 -0.0270 1 0.5324 -0.9115 -0.0418 5 0.5328 -0.9115 -0.0200 25 0.5326 -0.9111 -0.0199 1 0.8161 -0.5011 -0.0389 5 0.8165 -0.5011 -0.0268 25 0.8163 -0.5007 -0.0159 1 0.9258 -0.0028 -0.0337 5 0.9266 -0.0028 -0.0335 25 0.9262 -0.0021 -0.0144 1 0.8195 0.4922 -0.0270 5 0.8209 0.4922 -0.0387 25 0.8202 0.4934 -0.0159 1 0.5287 0.9044 -0.0202 5 0.5299 0.9044 -0.0415 25 0.5293 0.9055 -0.0199 1 0.0021 0.9557 -0.0158 5 0.0025 0.9557 -0.0385 25 0.0023 0.9560 -0.0272 1 -0.4537 0.8194 -0.0143 5 -0.4535 0.8194 -0.0338 25 -0.4536 0.8195 -0.0335 1 -0.8093 0.4889 -0.0158 5 -0.8090 0.4889 -0.0274 25 -0.8091 0.4892 -0.0384 -1.0261 -0.9607 -0.0418 Max 3000 410 420 4180 4200 Case Node 400 4000 4020 4040 4060 4080 4220 4100 4120 4140 4160
Displacement terbesar sumbu x
terjadi pada case 4000, sebesar
-1.0261 m.
Displacement terbesar searah
sumbu y terjadi pada case 4060, sebesar -0.9607 m.
Displacement terbesar searah
sumbu z terjadi pada case 4080,
Kontrol Kelangsingan
SST 300 M
Panel .53
CHS 508 x 50 H 250 x 250 x 35 B 250 x 250 x 42 R 250 x 250 x 25 1. CHS 508 x 50 b/tb < 32 508/50 < 32 10.16 < 32 (ok) 2. H 250 x 250 x 35 b/ts < 10 250/35 < 10 7.14 < 10 (ok) 3. B 250 x 250 x 42 b/ts < 10 250/42 < 10 5.95 < 10 (ok) 4. R 250 x 250 x 25 b/ts < 10 250/25 < 10 10 < 10 (ok)PPBBI’84 ,
PSL.74
BAB VI. KONTROL DIMENSI dan
SAMBUNGAN
Konsep
Perhitungan
Perhitungan pembebanan dan konsepperhitungan pada struktur tower inimenggunakan EIA/TIA-222-F-1996.
Dari hasil analisa struktur dengan MS Tower dihasilkan gaya aksial tekan dan tarik pada masing-masing frame tower tersebut. Kontrol perhitungan dilakukan dengan
menggunakan konsep ASD (Allowable Stress Design).
Dalam peraturan perhitungan standard Indonesia, konsep ASD dapat dijumpai pada Peraturan Perencanaan Bangunan Baja
Indonesia (PPBBI’84).
Sebagai contoh ,analisa dilakukan pada Tower SST 300 meter , panel 53.
Right View
Perencanaan Sambungan (Leg dengan Leg)
Perencanaan
Baut
Kuat geser 1 baut, Pv = Fv . Ab . m
= 2240 . 4.906 (1) = 10989.44 Kg Kuat tumput 1 baut, Fb = Ft . øb. tp
= 2450 . 2.5 . 5 = 30625 Kg Jadi, Pakai : 10989.44 Kg
CHS atas mengalami axial force sebesar: (+1161.244 kN dan -6394.869 kN)
CHS bawah mengalami axial force sebesar: (+983.621 kN dan -7129.62 kN)
Jumlah Baut
n = 116124.4/ 10989.44 = 10.56 buah , pakai 12 buah 12 D 25
Perencanaan
Las
Sambungan Las Direncanakan menggunakan : Fu.las = 130 x 70.3 = 9139 kg/cm2 > fu.pelat (5390 kg/cm2) Ok. Asumsi Te = 1 cmpanjang las = kell. lingkaran = 3.14 (50.8) = 159.512 cm Beban yang terjadi :
F = 712962/ 159.512 = 4469.64 kg/cm2 Ftotal < Fperlu 4469.64 < 0.58 (9139/1.5) 1.3 4469.64 < 4593.870 (Ok) te.perlu = 0.972 cm = 9.72 mm a.perlu > 13.744 mm
Tebal plat = 25 mm > 15 mm --- →Maka , amin = 6 mm apakai = 13.744 mm
Jadi, = 0.58 (9139/1.5) 1.3 (0.972) = 0.58 (9139/1.5) (0.972)
Kontrol Pelat
N = 0
D = 10989.44 kg (↑) M = 10989.44 (50)
BAB VII. ANALISA dan PEMBAHASAN
1. Kecepatan Angin maksimum dari BMKG Surabaya, dengan data angin 10 tahunan dan perencanaan struktur tower dengan periode ulang 20 tahunan, adalah
15.53m/s. Besaran kecepatan ini ternyata kurang dari standar yang ditetapkan oleh EIA/TIA yaitu minimum kecepatan angin yang diijinkan adalah 50 mph (22.4 m/s). Jadi dalam perencanan tugas akhir ini menggunakan : v = 22.4 m/s.
2 Dari hasil perencanaan struktur tower SST 75 m, didapat : berat = 27.57 ton ; sway = 0.3389°
Hasil perencanaan struktur tower SST 150 m, dari tower 75 m sebelumnya, didapat : berat = 111.674 ton ; sway = 0.4958°
Hasil perencanaan struktur tower SST 225 m, dari tower 150 m sebelumnya, didapat : berat = 396.995 ton ; sway = 0.4832°
Hasil perencanaan struktur tower SST 300 m, dari tower 225m sebelumnya, didapat : berat = 965.317 ton ; sway = 0.4992°
3) Dalam perencanaan tower 75 m →150 m.
Berat semula tower 75 m, adalah 27.57 ton, ketika tower 75 m ini digunakan dalam tower 150 m, terjadi perubahan dimensi pada struktur leg 75 m awal, perubahan dimensi pada leg ini bertujuan sebagai perkuatan struktur tower dalam meredam simpangan (sway), karena sway yang terjadi tanpa adanya perbesaran dimensi leg 75m di awal adalah 0.6476°. Sedangkan batasan sway dalam EIA/TIA adalah < 0.5 °. Hasil akhir didapat berat tower 150 m adalah 11.674 ton , dengan sway 0.4958°. (Jadi terjadi penambahan berat dari 27.57 ton menjadi 29.3 ton, agar sway yang terjadi ≤ 0,5°)
4) Kalkulasi penambahan berat tower, agar sway ≤ 0.5°. 75m → 150m = (27.57 ton → 29.3 ton) 75m → 225m = (27.57 ton → 33.28 ton) 75m → 300m = (27.57 ton → 33.28 ton) 150m → 225m = (111.674 ton → 127.329 ton) 150m → 300m = (111.674 ton → 142.528 ton) 225m → 300m = (396.995 ton → 467.826 ton) 300m = 965.317 ton
5) Gempa dalam perencanaan tower Perhitungan beban gempa dalam
perencanaan ini dilakukan secara dinamic, dan mengacu pada Standar Perencanaan Ketahanan Struktur Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI-1726-2003).
Untuk daerah Surabaya termasuk dalam wilayah gempa 3, dan sifat tanah adalah tanah keras.
Faktor keutamaan standar occupancy structure , I = 1.4
Struktural system rangka bresing konsentrik, R = 5.6
Tanah Lunak (I/R) = 0.250
T C C x (I/R) V (Kg) 0 0.45000 0.113 108484.2 0.2 0.45000 0.113 108484.2 0.5 0.45000 0.113 108484.2 0.6 0.38333 0.096 92412.4667 1 0.23000 0.058 55447.48 1.2 0.19167 0.048 46206.2333 1.4 0.16429 0.041 39605.3429 1.6 0.14375 0.036 34654.675 1.8 0.12778 0.032 30804.1556 2 0.11500 0.029 27723.74 2.2 0.10455 0.026 25203.4 2.4 0.09583 0.024 23103.1167 2.6 0.08846 0.022 21325.9538 2.8 0.08214 0.021 19802.6714 3 0.07667 0.019 18482.4933 3.2 0.07188 0.018 17327.3375 3.4 0.06765 0.017 16308.0824 3.6 0.06389 0.016 15402.0778 3.8 0.06053 0.015 14591.4421 4 0.05750 0.014 13861.87 4.2 0.05476 0.014 13201.781 4.4 0.05227 0.013 12601.7 4.6 0.05000 0.013 12053.8 4.8 0.04792 0.012 11551.5583 5 0.04600 0.012 11089.496 5.2 0.04423 0.011 10662.9769 5.4 0.04259 0.011 10268.0519
Dari analisa dinamik dengan mode n=10, didapat periode maksimum yang terjadi adalah 2.1048 sekon. Kontrol T (SNI 03-1726-2003) , T1 < ζ (h3/4) T1 < 0.119 (3003/4) 2.1048 sekon < 8.578 sekon (ok)
Setelah melakukan analisa dynamic respon struktur, hasil yang terbaca (dari output Ms.Tower v.6)
memberikan kombinasi
pembebanan angin lebih dominan daripada kombinasi gempa.
Sebagai contoh, nilai displacement maksimum selalu terbaca dengan kombinasi Max DL + Wind at 0° . Hal ini dapat disimpulkan, bahwa beban angin untuk struktur tower , lebih dominan daripada beban
gempa.
Beban kombinasi yang digunakan: 400 Y EARTHQUAKE + MAX DL 410 Y EARTHQUAKE + MAX DL 420 Y EARTHQUAKE + MAX DL 3000 Y MAX DL + LIVE LOAD 4000 Y MAX DL + WIND AT 0° 4020 Y MAX DL + WIND AT 30° 4040 Y MAX DL + WIND AT 60° 4060 Y MAX DL + WIND AT 90° 4080 Y MAX DL + WIND AT 120° 4100 Y MAX DL + WIND AT 150° 4120 Y MAX DL + WIND AT 180° 4140 Y MAX DL + WIND AT 210° 4160 Y MAX DL + WIND AT 240° 4180 Y MAX DL + WIND AT 270° 4200 Y MAX DL + WIND AT 300° 4220 Y MAX DL + WIND AT 330° Beban kombinasi yang dominan (menentukan):
Velocity Preasure
SST 75 M
SST 150 M
SST 225 M
SST 300 M
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 0 200 400 600 800 1000 Tekanan Kecepatan (qz) (Pa) tekanan kecepatanDidapat hasil tekanan kecepatan angin selalu berbanding lurus dengan ketinggian.
BAB VIII. KESIMPULAN dan SARAN
Data kecepatan angin 10 tahun BMKG Surabaya, dapat dihitung dengan rumusan hidrologi :
•Distribusi Gumbel
•Distribusi Normal
•Distribusi Log Person Tipe III
Kecepatan Angin perlu diperhitungkan dengan teliti dalam perencanaan struktur tower, karena dari nilai kecepatan angin tersebut dapat
mempengaruhi perencanaan. Terutama dalam pemilihan profil. Kecepatan dan Tekanan angin, berbanding lurus dengan ketinggian. Semakin tinggi posisi tower, semakin besar beban yang diterima.
Perkuatan yang dipilih perencana dalam Tugas Akhir ini adalah memperbesar dimensi profil tower, hal ini dimaksudkan agar luas penampang yang terkena angin menjadi lebih besar, sehingga terhindarkan dari struktur yang terlalu ringan.
