BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG PERMASALAHAN

(1)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG PERMASALAHAN Tower telekomunikasi, adalah struktur bangunan yang menggunakan baja sebagai material konstruksinya. Tower telekomunikasi adalah menara pemancar signal yang mensuport sistem komunikasi yang sering kita gunakan selama ini. Perkembangan teknologi komunikasi di Indonesia saat ini sangat berkembang pesat. Hal ini tentunya memaksa para penyedia layanan tower telekomunikasi untuk terus memperbaiki diri tentang layanan dan fasilitas signal kuat yang dihasilkan. Selain meningkatkan jaringan signal kuat, vendor – vendor tersebut juga meningkatkan teknologi telekomunikasinya. Peningkatan teknologi telekomunikasi tersebut dapat berupa pembangunan tower – tower.

Pembangunan tower ini dapat berupa tower yang tinggi menjulang atau tower yang pendek tetapi mempunyai daya pasang antenna yang banyak (sering digunakan untuk keperluan tower bersama). Oleh karena itu pihak pengembang teknologi tersebut banyak membangun maupun merencanakan ulang tower untuk memperluas jaringan atau signal komunikasi. Pada perencanaan tower, beban yang berpengaruh secara dominan adalah beban angin karena angin adalah beban lateral yang mempunyai sensifitas tinggi terhadap bangunan konstruksi baja.

Angin adalah massa udara yg dapat bergerak baik secara horizontal maupun vertikal, dan tentu dengan kecepatan yang bervariasi tergantung pada keadaan geografis di wilayah tersebut. Faktor pendorong bergeraknya massa udara tersebut adalah adanya perbedaan tekanan dari satu tempat ke tempat yang lainnya. Angin ini akan sangat mengancam bangunan konstruksi yang tinggi. Karena semakin tinggi konstruksi bangunan maka akan semakin besar kecepatan angin yang diterima. Karena struktur dari tower ini sendiri sangat langsing, maka rentan sekali terhadap keruntuhan.

Analisa struktur tower terhadap kekuatan menerima beban angin menjadi sangat penting terutama untuk tower yang memiliki ketinggian cukup besar. Ketinggian ini didasarkan atas kebutuhan dan jangkauannya dalam menerima signal tersebut.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang akan timbul dalam melakukan studi PERENCANAAN

STRUKTUR TOWER SST

TELEKOMUNIKASI (75 M, 150 M, 225 M, 300 M) DENGAN BEBAN ANGIN RENCANA PERIODE ULANG 20 TAHUNAN BMKG SURABAYA, adalah :

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 ?

pemodelan tower SST 150 m, melalui tower 75 m kedalam Ms.Tower V.6 ?

1.3 MAKSUD DAN TUJUAN

Tujuan yang ingin dicapai dalam penyusunan studi PERENCANAAN

STRUKTUR TOWER SST

TELEKOMUNIKASI (75 M, 150 M, 225 M, 300 M) DENGAN BEBAN ANGIN RENCANA PERIODE ULANG 20 TAHUNAN BMKG SURABAYA, adalah : 1. Mengetahui berapa kecepatan

(2)

2. Mendapatkan grafik hubungan antara faktor kecepatan 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 perpindahan (deflection), gaya dalam, dan tegangan pada lokasi tower.

1.4 BATASAN MASALAH

Dari beberapa permasalahan yang timbul dari latar belakang di atas penulis membatasi permasalahan sebagai berikut: 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. Perhitungan struktur tower berdasarkan PPBBI 1984 dan SNI 03-1729-2002. 5. Pemodelan struktur menggunakan

Ms.Tower V.6.

6. Tidak membahas analisa biaya.

7. Tidak membahas tentang metode pelaksanaan.

8. Tidak merencanakan struktur tangga secara detail (struktur sekunder).

9. Melakukan pendetailan struktur tower tidak beserta struktur bangunan bawah dan tangga.

10. Menggunakan antenna jenis Microwave sebanyak 13 buah yang dipasang pada leher tower.

1.5 MANFAAT

Adapun manfaat dari pengerjaan tugas akhir : PERENCANAAN STRUKTUR TOWER SST TELEKOMUNIKASI (75 M, 150 M, 225 M, 300 M) DENGAN BEBAN ANGIN RENCANA PERIODE ULANG 20 TAHUNAN BMKG SURABAYA bertujuan untuk :

1. Dengan tercapainya maksud dan tujuan di atas, maka dapat berguna sebagai bahan pertimbangan keputusan untuk dilakukan perkuatan, perbaikan, atau

penambahan 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 ditetapkan dalam peraturan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 UMUM

Pusposutardjo S (1993), menjelaskan angin merupakan gerakan perpindahan massa udara ke arah horizontal seperti halnya suatu vector yang dapat dinyatakan dengan arah dan kecepatan perpindahan. Angin topan merupakan angin kencang yang berkecepatan antara 123 – 135 km/jam yang dapat datang secara tiba-tiba. Pada kecepatan antara 79-91 km/jam kerusakan ringan pada bangunan –bangunan mulai terjadi. Kerusakan dapat makin parah bila kecepatan semakin meningkat. Selain kecepatan dan arah angin, waktu juga menentukan tingkat kerusakan. 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, dalam supriyadi (1995).

Suatu struktur tinggi dengan luas penampang kecil dan dengan rasio yang besar antara tinggi dan lebar maksimum dikenal dengan istilah menara. Menurut fungsinya, menara dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

1. Menara dengan beban vertikal yang besar

2. Menara dengan beban angin horizontal (mukhanov,1968)

Kedua jenis menara tersebut memiliki rangka batang vertikal atau menanjak pada

(3)

sisi – sisinya. Dalam perencanaannya, penampang menara ini dapat berbentuk segitiga, persegi, atau polygon. Kedua jenis menara ini disebut lattice tower. Dalam pembahasan ini menara yang ditinjau adalah menara dengan beban angin horizontal. Menara dengan beban angin horizontal dikelompokkan menjadi 2, yaitu :

1. Guyed Towers (GT)

2. Self supporting Towers (SST)

Menara SST (Self Suporting Tower) adalah salah satu jenis tower yang sering digunakan di Indonesia. Jenis menara tower lain yang sering digunakan antara lain :

Monopole , Guyed Tower. Menara tower

SST ini sendiri mengandung pengertian sebuah tower yang memiliki pola batang yang disusun dan disambung sehingga membentuk rangka yang berdiri sendiri tanpa adanya sokongan benda lain. Kelebihan dari pemilihan sistem tower menara menggunakan SST daripada monopol dan guyed tower adalah SST memiliki ketinggian yang lebih, jadi lebih baik dalam sistem transmisi signal dan tentunya ini berpengaruh kepada perancangan karena SST selalu diposisikan untuk dapat menerima beban antenna yang memiliki dimensi yang besar.

2.2 BEBAN DESAIN

Pembebanan yang bekerja pada struktur tower adalah beban mati, beban angin, dan beban hidup.

2.2.1 Beban Mati, terdiri dari berat sendiri tower, berat antenna, berat tangga dan bordes.

Beban sendiri tower adalah berat yang tergantung dari jenis profil yang digunakan dalam perencanaan struktur tower tersebut. Berat ini secara otomatis akan dihitung sendiri dalam program bantu Ms.Tower.

Beban antenna adalah berat tambahan yang dibebankan pada struktur tower. Berat dari antenna ini sendiri tergantung dari jenis dan jumlah antenna yang terpasang. Secara umum antenna pemancar yang biasa digunakan untuk tower komunikasi ada dua macam yaitu antenna jenis solid dan grid. Dengan

parameter diameter yang sama, antenna jenis solid mempunyai berat yang lebih besar daripada jenis grid. Pada struktur tower SST ini menggunakan antenna jenis microwave sebanyak 13 buah. Beban tangga adalah berat yang juga diperhitungkan dalam struktur tower ini. Perencanaan beban tangga untuk menara tower mempunyai persyaratan yaitu untuk menara tower dengan tinggi lebih dari 50 ft (15 meter), harus tersedia tangga sebagai tempat istirahat. Untuk jarak (spasi) antara anak tangga minimum 12 inci (30,48 cm) dan maksimum 16 inci (40,64 cm), serta mempunyai lebar bersih tangga minimum 12 inci (30,48 cm) ……… (EIA/TIA, 13. 2. 2).

Beban bordes juga diperhitungkan dalam struktur tower ini. Perencanaan beban bordes ini berfungsi sebagai tempat istirahat sementara untuk para pekerja. Beban bordes yang bekerja pada menara tower adalah sebesar 67 kg ……… (EIA/TIA, 13. 2. 5).

2.2.2 Beban Hidup, terdiri dari beban manusia.

Beban hidup yang diperhitungkan adalah beban orang yang bekerja baik pada proses pembuatan maupun pada proses perawatan menara yang terletak pada tangga dan bordes. Beban hidup untuk tangga tower harus mampu menahan 250 pounds (110 kg) ……… (EIA/TIA, 13. 2). Selain beban hidup yang bekerja pada tangga, beban hidup pada bordes harus diperhitungkan menahan beban hidup sebesar 500 pounds (220 kg) ……… (EIA/TIA, 13. 2. 5).

2.2.3 Beban Angin, perencanaan beban angin pada tower ini menggunakan data angin 20 tahunan yang diambil dari Kantor BMKG wilayah Surabaya.

Desain menara lattice umumnya menanggung beban angin sebagai tambahan berat sendiri, beban angin pada piringan antenna dan aksesoris menara (seperti tangga, lampu, kabel dan elevator) dan beban ereksi. Beban yang ditanggung biasanya

(4)

dikelompokkan menjadi 2, beban gravitasi dan beban lateral.

Beban angin yang bekerja terdiri dari beban pada struktur menara dan beban pada antenna. 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. Rumus yang digunakan dalam Ms.Tower V.6 ini mengacu pada peraturan EIA/TIA-222-F.

Selain beban angin yang bekerja pada menara tower, juga terdapat beban angin yang bekerja pada antenna. Beban angin yang bekerja pada antenna juga tergantung pada jenis antenna yang digunakan dan ukuran diameter antenna tersebut. Beban angin yang diterima antenna akan semakin besar jika diameter antenna yang digunakan adalah besar.

Menurut Standard TIA/EIA-222-F Standard 1996, beban angin dihitung terhadap dua katagori; yaitu angin yang menerpa struktur dan angin yang menerpa piringan antenna.

1. Beban angin pada struktur menara. Perhitungan beban angin pada menara adalah sebagai berikut :

F = qz . GH . CF . AE ,

dan tidak boleh melebihi: 2qz . GH . AG Dimana :

F = gaya angin horizontal (tegak lurus bidang gambar) (N) qz = tekanan kecepatan, Pa = 0.613 Kz . V2 GH = 0.65 + 0.60 / (h/10)1/7 _(gust response factor) (m) CF = 3.4 e2_{– 4.7 e + 3.4} (penampang segitiga – konfigurasi kaki menara)

AE = luas proyeksi efektif dari komponen struktural pada satu

muka (luas bagian yang terkena angin) (m2₎

AE = DF. AF . + DR . AR . RR AG = luas kotor dari satu sisi

menara (luas total profil), (m2₎ AF = luasan terproyeksi dari

komponen struktur datar pada satu muka dari penampang, (m2₎ AR = luas terproyeksi dari komponen structural pada satu muka dari penampang, (m2₎ V = kecepatan dasar angin, (m/s) Z = ketinggian di atas tanah sampai titik tengah dari penampang yang ditinjau, (m)

h = tinggi total struktur, (m) Kz = koefisien keterbukaan struktur (z/10)2/7

e = rasio kepadatan

RR = faktor reduksi untuk komponen structural bundar (0.51 e2 + 0.57)

DR = faktor arah angin untuk komponen datar

= 1.00 (untuk penampang segitiga dan arah angin normal)

= 0.8 ( penampang segitiga dan arah angin 600

Beban angin yang menerpa struktur memiliki besaran yang berbeda pada setiap ketinggian. Semakin tinggi titik tinjauan, maka semakin besar beban angin yang menerpa struktur .

(5)

AE, Luas bagian yang terkena angin (m2₎ (TIA/EIA Standart, 1996)

gambar 2.1

Distribusi Koefisien Keterbukaan Struktur (Kz) Terhadap Ketinggian

(TIA/EIA Standart, 1996) gambar 2.2

2. Metode perhitungan beban angin pada parabolic antenna adalah sebagai berikut : Fa = Ca . A . Kz . GH . V2 (lb) Fs = Cs . A . Kz . GH . V2 (lb) M = Cm . D . A . Kz . GH . V2 (ft-lb) Dimana :

GH = Gust Response Factor Fa = Gaya aksial, (lb) Fs = Gaya samping, (lb) M = Momen Puntir, (ft-lb)

Ca = Koefisien beban angin untuk gaya aksial sejajar sumbu antenna Cm = Koefisien beban angin untuk gaya momenik

Cs = Koefisien beban angin untuk gaya aksial tegak lurus sumbu antenna

V = kecepatan angin, (mph) A = luas terproyeksi normal dari antenna, (ft2₎

D = diameter antenna, (ft)

Kz = koefisien keterbukaan struktur (z/10)2/7

Gaya Angin pada Parabola (TIA/EIA Standart, 1996)

(6)

WIND ANGLE Θ (DEG) 0 0.00397 0.00000 0.00000 10 0.00394 -0.00012 -0.00007 20 0.00396 -0.00013 -0.00010 30 0.00398 0.00008 -0.00011 40 0.00408 0.00002 -0.00014 50 0.00426 0.00023 -0.00018 60 0.00422 0.00062 -0.00022 70 0.00350 0.00117 -0.00002 80 0.00195 0.00097 0.00026 90 -0.00003 0.00088 0.00034 100 -0.00103 0.00098 0.00034 110 -0.00118 0.00106 0.00034 120 -0.00117 0.00117 0.00037 130 -0.00120 0.00120 0.00037 140 -0.00147 0.00114 0.00034 150 -0.00198 0.00100 0.00028 160 -0.00222 0.00075 0.00021 170 -0.00242 0.00037 0.00013 180 -0.00270 0.00000 0.00000 190 -0.00242 -0.00037 -0.00013 200 -0.00222 -0.00075 -0.00021 210 -0.00198 -0.00100 -0.00028 220 -0.00147 -0.00114 -0.00034 230 -0.00120 -0.00120 -0.00037 240 -0.00117 -0.00117 -0.00037 250 -0.00118 -0.00106 -0.00034 260 -0.00103 -0.00098 -0.00034 270 -0.00003 -0.00088 -0.00034 280 0.00195 -0.00097 -0.00026 290 0.00350 -0.00012 0.00002 300 0.00422 -0.00062 0.00022 310 0.00426 -0.00023 0.00018 320 0.00408 -0.00002 0.00014 330 0.00398 0.00008 0.00011 340 0.00396 0.00013 0.00010 350 0.00394 0.00012 0.00007 CA C3 CM

(Tabel B1. TIA/EIA Standart, 1996) Tabel 2.1

2.3 PENGOLAHAN DATA ANGIN

Periode ulang adalah waktu hipotetik dimana angin dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran angin di masa yang akan datang dengan anggapan bahwa sifat statistik kejadian angin di masa akan datang akan masih sama dengan sifat statistik kejadian angin masa lalu.

Dan rangkaian data hidrologi yang merupakan sistem kontinyu dapat digambarkan dalam suatu distribusi peluang. Model matematik distribusi peluang yang umum digunakan adalah metode :

Distribusi Gumbel Distribusi Normal

Distribusi Log – Pearson Tipe III

Pengolahan data angin ini bertujuan untuk mendapatkan kecepatan angin maksimum yang terjadi dalam periode ulang 20 tahunan. Adapun metode yang dipakai adalah :

2.3.1 Metode Gumbel

Kecepatan angin dapat dicari dengan menggunakan persamaan : x n n tr tr v y _S y S v

Dimana parameter statistika yang dipakai, adalah : n v v n i i 1 1 n ) v v ( S 2 n 1 i i x Keterangan:

Vtr = besarnya kecepatan angin dalam periode ulang Tr tahun

V

= rata – rata kecepatan angin Vi = data kecepatan angin ke-i Sx = simpangan baku

n = jumlah pengamatan kecepatan angin

Yn = rata – rata tereduksi (reduced mean)

Sn = simpangan baku tereduksi (reduced standard deviation) Ytr = factor reduksi (reduced

variate)

Dan reduced variate ( Ytr ) dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini:

Dimana: Tr = Periode ulang angin untuk angin tahunan rata-rata.

(7)

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.4952 0.4996 0.5035 0.5070 0.5100 0.5128 0.5157 0.5181 0.5202 0.5520 20 0.5236 0.5252 0.5268 0.5283 0.5296 0.5309 0.5320 0.5332 0.5343 0.5353 30 0.5362 0.5371 0.5380 0.5388 0.8396 0.5403 0.5410 0.5418 0.5424 0.5436 40 0.5436 0.5442 0.5448 0.5453 0.5458 0.5463 0.5468 0.5473 0.5477 0.5481 50 0.5485 0.5489 0.5493 0.5497 0.5501 0.5504 0.5508 0.5511 0.5515 0.5518 60 0.5521 0.5524 0.5527 0.5530 0.5533 0.5535 0.5538 0.5540 0.5543 0.5545 70 0.5548 0.5550 0.5552 0.5555 0.5557 0.5559 0.5561 0.5563 0.5565 0.5567 80 0.5569 0.5570 0.5572 0.5574 0.0558 0.5578 0.5580 0.5581 0.5583 0.5585 90 0.5586 0.5587 0.5589 0.5591 0.5592 0.5593 0.5595 0.5596 0.5598 0.5599 100 0.5600 0.5602 0.5603 0.5604 0.5606 0.5607 0.5608 0.5509 0.5610 0.5611 N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.9496 0.9676 0.9833 0.9971 1.0095 1.0206 1.0316 1.0411 1.0493 1.0565 20 1.6028 1.0696 1.6754 1.0811 1.0864 1.0915 1.0961 1.1004 1.1047 1.1080 30 1.1124 1.1159 1.1193 1.1226 1.1255 1.2085 1.1313 1.1339 1.1363 1.1388 40 1.1413 1.1436 1.1458 1.1480 1.1499 1.1519 1.1538 1.1557 1.1574 1.1590 50 1.1607 1.1623 1.1638 1.1658 1.1667 1.1681 1.1696 1.1708 1.1727 1.1734 60 1.1747 1.1759 1.1770 1.1782 1.1793 1.1803 1.1814 1.1824 1.1834 1.1844 70 1.1854 1.1863 1.1873 1.1881 1.1890 1.1898 1.1906 1.1915 1.1923 1.1930 80 1.1938 1.1945 1.1953 1.1959 1.1967 1.1973 1.1980 1.1987 1.1994 1.2001 90 1.2007 1.2013 1.2020 1.2026 1.2032 1.2038 1.2044 1.2049 1.2055 1.2060 100 1.2065 1.2069 1.2073 1.2077 1.2081 1.2084 1.2087 1.2090 1.2093 1.2096

Reduced Mean (Yn)

Reduce Standart Deviation ( Sn )

sumber : Suripin, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. 2004

Tabel Tabel 2 5 10 25 50 100 200 Cs or Cw 3 -0.396 0.420 1.180 2.278 3.152 4.051 4.970 2.9 -0.390 0.440 1.195 2.277 3.134 4.013 4.909 2.8 -0.384 0.460 1.210 2.275 3.114 3.973 4.847 2.7 -0.376 0.479 1.224 2.272 3.093 3.932 4.783 2.6 -0.368 0.499 1.238 2.267 3.071 3.889 4.718 2.5 -0.360 0.518 1.250 2.262 3.048 3.845 4.652 2.4 -0.351 0.537 1.262 2.256 3.023 3.800 4.584 2.3 -0.341 0.555 1.274 2.248 2.997 3.753 4.515 2.2 -0.330 0.574 1.284 2.240 2.970 3.705 4.444 2.1 -0.319 0.592 1.294 2.230 2.942 3.656 4.372 2 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912 3.605 4.298 1.9 -0.294 0.627 1.310 2.207 2.881 3.553 4.223 1.8 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.848 3.499 4.147 1.7 -0.268 0.660 1.324 2.179 2.851 3.444 4.069 1.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780 3.388 3.990 1.5 -0.240 0.690 1.333 2.146 2.743 3.330 3.910 1.4 -0.226 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271 3.828 1.3 -0.210 0.719 1.339 2.108 2.666 3.211 3.745 1.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626 3.149 3.661 1.1 -0.180 0.745 1.341 2.066 2.585 3.087 3.575 1 -0.164 0.758 1.340 2.043 2.542 3.022 3.489 0.9 -0.148 0.769 1.339 2.018 2.498 2.957 3.401 0.8 -0.132 0.780 1.336 1.993 2.453 2.891 3.312 0.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407 2.824 3.223 0.6 -0.099 0.800 1.328 1.939 2.359 2.755 3.132 0.5 -0.083 0.808 1.232 1.910 2.311 2.686 3.041 0.4 -0.066 0.816 1.317 1.880 2.261 2.615 2.949 0.3 -0.050 0.824 1.309 1.849 2.211 2.544 2.856 0.2 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159 2.472 2.763 0.1 -0.019 0.836 1.292 1.785 2.107 2.400 2.676 0 0.000 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576 -0.1 0.017 0.846 1.270 1.716 2.000 2.252 2.482 -0.2 0.033 0.850 1.580 1.680 1.945 2.178 2.388 -0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.777 1.955 2.108 -0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.720 1.880 2.016 -0.7 0.116 0.857 1.183 1.488 1.663 1.806 1.926 -0.8 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606 1.733 1.837 -0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549 1.660 1.749 -1 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492 1.588 1.664 -1.1 0.180 0.848 1.107 1.324 1.435 1.518 1.581 -1.2 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379 1.449 1.501 -1.3 0.210 0.838 1.064 1.240 1.324 1.383 1.424 -1.4 0.225 0.838 1.041 1.198 1.270 1.318 1.351 -1.5 0.240 0.825 1.018 1.157 1.217 1.256 1.282 -1.6 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166 1.197 1.216 -1.7 0.268 0.808 0.970 1.075 1.116 1.140 1.155 -1.8 0.282 0.799 0.945 1.035 1.069 1.087 1.097 -1.9 0.294 0.788 0.920 0.996 1.023 1.037 1.044 -2 0.307 0.777 0.895 0.959 1.980 0.990 0.995 -2.1 0.319 0.765 0.869 0.923 1.939 0.946 0.949 -2.2 0.330 0.752 0.844 0.888 1.900 0.905 0.907 -2.3 0.341 0.739 0.819 0.855 1.864 0.867 0.869 -2.4 0.351 0.725 0.795 0.823 1.830 0.832 0.833 -2.5 0.360 0.711 0.711 0.793 1.798 0.799 0.800 -2.6 0.368 0.696 0.747 0.764 1.768 0.769 0.769 -2.7 0.376 0.681 0.724 0.738 1.740 0.740 0.741 -2.8 0.384 0.666 0.702 0.712 1.714 0.714 0.714 -2.9 0.390 0.510 0.681 0.683 1.689 0.690 0.690 -3 0.396 0.360 0.666 0.666 1.666 0.667 0.667

Return period in year Skaw

Coeficient

sumber : Djihad, 2001

exceedence probability

0.5 0.2 1.1 0.04 0.02 0.01 0.005

Tabel 2.2 Nilai Yn dan Sn

2.3.2 Metode Log person tipe III

Kecepatan angin dapat dicari dengan menggunakan persamaan : y T v log T tr S K y y atau S K V log v log Keterangan : Kt = faktor frekuensi

yi = nilai logaritma untuk kecepatan angin maksimum pada tahun ke –i

y = parameter statistic

y = besarnya kecepatan angin dalam periode ulang Tr tahun

Parameter statistik yang digunakan dalam distribusi log-person tipe III, adalah :

n

y

n 1 i i

Simpangan baku logaritma seri :

1 n ) y y ( S 2 n 1 i i y

Koefisien asimetri logaritma :

3 y 3 i ) S )( 2 n )( 1 n ( ) y y ( n Cs

Nilai Cs dipakai untuk mencari faktor frekuensi (KT), dimana KT dilihat pada tabel di bawah ini :

(8)

1 2 3 4 5 6 7 Periode ulang, TR ( tahun ) Faktor Frekuensi, KT untuk Cs = 0 No 2 5 10 25 0 0.842 1.282 1.751 2.326 100 200 50 2.576 2.054

2.3.3 Metode Log Normal

Metode ini hampir sama dengan metode log-person, perbedaannya hanya pada nilai Cs. Untuk metode Log Normal nilai Cs langsung diasumsikan sama dengan nol, sehingga KT dapat dilihat langsung pada tabel dibawah ini:

Tabel 2.4 Nilai TR dan KT

Adapun hasil dari analisis keempat metode tersebut diambil yang paling maksimum. Kemudian nilai kecepatan angin maksimum tersebut menjadi beban dalam perancangan Tower SST . Bila hasil kecepatan maksimum angin tersebut kurang dari yang menjadi standar pada EIA/TIA, maka beban angin yang digunakan adalah mengikuti peraturan beban angin standar EIA/TIA, (minimum = 50 Mph , EIA/TIA 11.2)

2.4 ANALISA STRUKTUR

Secara garis besar output yang dihasilkan dari perhitungan pembebanan menjadi input pada Ms.Tower V.6 dan selanjutnya dilakukan perhitungan struktur tower itu sendiri (preliminary) dan mengacu pada standart PPBBI 1984 dan SNI 03-1729-2002. (sebagai kontrol)

Beberapa persyaratan penting yang harus dipenuhi struktur menara secara keseluruhan untuk menentukan stabilitas menara adalah puntiran (twist), goyangan (sway) dan perpindahan (displacement). Puntiran adalah perputaran sudut dari jalur pancaran antenna pada bidang horizontal dari posisi tanpa beban angin pada ketinggian tertentu. Goyangan adalah perputaran sudut dari jalur pancaran antenna pada bidang vertical dari posisi tanpa beban

angin pada ketinggian tertentu. Perpindahan adalah pergerakan horizontal dari sebuah titik relative terhadap posisi tanpa beban angin pada ketinggian tertentu. Puntiran dan goyangan struktur menara secara keseluruhan akibat pembebanan yang terjadi tidak boleh melebihi 0.5 derajat, sedangkan perpindahan yang terjadi tidak boleh melebihi nilai h/200, dimana h adalah ketinggian total menara tanpa peralatan. (TIA/EIA-222-F Standart, 1996)

Toleransi analisis dan design adalah : a. Twist = 0,5 ° b. Sway = 0,5 ° c. Displacement Horisontal = H / 200 (H = tinggi tower) d. Perbandingan tegangan < 1 Loading Parameters EIA-222-F:

Peraturan tentang struktur standar untuk menara antena baja dan struktur antenna pendukung.

Combination for compression: DL + WL Kombinasi pembebanan maksimum : 1 Dead Load + 1 Wind Load

(9)

START

Pengumpulan Data

Studi Literatur

Pengolahan 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

Not Ok

Gambar 3.1 Alur Perencanaan

BAB III

METODOLOGI

3.1 UMUM

Metodologi pada penulisan Tugas Akhir ini antara lain dapat dilihat pada alur di bawah ini, selanjutnya akan diikuti dengan penjelasan dari alur tersebut.

2.4 ALUR PERENCANAAN STRUKTUR TOWER

Langkah – langkah yang dilakukan dalam perencanaan gedung adalah sebagai berikut:

1. Pengumpulan data

Mengumpulkan data – data yang diperlukan, berupa :

a. Nama Menara : Tower Telokomunikasi 150 m

b. Fungsi : Menara Pemancar Signal Telekomunikasi

c. Jenis : Self

Supporting Tower (SST)

d. Ketinggian : 150 meter (extend hingga 300 m)

e. Struktur Utama : Rangka Baja (Kaki Tiga)

2. Studi Literatur

Melakukan studi referensi berupa buku pustaka atau peraturan mengenai perencanaan struktur baja dan konstruksi tower, antara lain : a. Peraturan pembebanan untuk

Tower.

(EIA Standard Structural Standards for Steel Antenna Tower and Antenna Supporting Structure (TIA/EIA-222-F, 1991) b. Tata Cara Pelaksanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 – 1729 – 2002)

c. Peraturan Pembebanan Bangunan Baja (PPBBI 1984) d. Buku : Hidrologi Teknik e. Ms.Tower v.6 , user’s manual. 3. Pengolahan Data Angin 20 tahunan.

Pada tahap ini dilakukan pengolahan data angin dengan tiga metode : - Metode Gumbel

- Metode Log Person III - Metode Log Normal

Setelah dilakukan perhitungan dengan ketiga metode diatas, maka berikutnya diambil nilai kecepatan angin yang paling maksimum sebagai input data beban angin pada analisa struktur tower.

4. Preliminary Design

Pada tahap ini dilakukan hal – hal berikut :

a. Memperkirakan dimensi awal dari elemen struktur, yang meliputi :

(i) Profil baja yang digunakan sebagai rangka utama (per

segmen)

(ii) Profil baja unruk sambungan

(iii) Profil baja untuk bordes b. Penentuan mutu bahan yang

digunakan dalam perencanaan. c. Penentuan jenis dan jumlah

antenna.

d. Pembebanan, Penentuan dan penggunaan beban menurut peraturan pembebanan (TIA/EIA-222-F, 1991). Kombinasi pembebanan yang

(10)

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

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

digunakan sesuai peraturan (TIA/EIA-222-F, 1991) dan kontrol design menggunakan (PPBBI 1984 dan SNI 03 – 1729 – 2002).

5. Pemodelan Struktur Tower

Melakukan pemodelan struktur utama dengan menggunakan peraturan (TIA/EIA-222-F, 1991) untuk perencanaan struktur tower 75 m, 150 m, 225 m, 300 m. kemudian menarik hubungan tentang profil – profil yang digunakan dari ke empat model tower tersebut, berikut memasukkan jumlah antennanya. Pemodelan ke empat tower ini dibantu dengan software Ms.Tower v.6.

6. Kontrol Design

Melakukan analisa struktur menara tower menggunakan (PPBBI 1984 dan SNI 03–1729– 2002), dimana harus memenuhi syarat keamanan dan rasional sesuai batas – batas tertentu menurut peraturan. Dilakukan pengambilan kesimpulan, apakah desain telah sesuai dengan syarat – syarat perencanaan dan peraturan angka keamanan, serta efisiensi. Bila telah memenuhi, maka dapat diteruskan ketahap penggambaran, penyimpulan analisa, dan grafik hubungan. Bila tidak sesuai dengan standard peraturan maka harus dilakukan

re-design.

7. Gambar output Auto CAD

Membuat gambar teknik yang

representative dari hasil analisa dan

perhitungan.

8. Menggambar Grafik Hubungan Pada tahap ini dilakukan penarikan kesimpulan atas hasil :

a. Hubungan angin dengan ketinggian.

b. Kapasitas rasio maksimum pada batang.

c. Menarik hubungan profil – profil yang digunakan pada tower dari ketinggian 75 m, 150 m, 225 m, 300 m.

d. Ditemukan suatu korelasi antara tower 5 m, 50 m, 225 m, 300m. sehingga bisa diambil suatu rumusan bila nantinya merencanakan tower SST Kaki Tiga di area Surabaya.

e. Penyimpulan hasil grafik tentang struktur tower kuat, ekonomis, atau tidaknya. Serta perlu dilakukan redesign atau tidak.

BAB IV

PENGOLAHAN DATA ANGIN

4.1 DATA ANGIN 10 TAHUNAN BMKG SURABAYA

Berikut data angin 10 tahunan BMKG Surabaya :

(11)

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

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

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 N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.4952 0.4996 0.5035 0.5070 0.5100 0.5128 0.5157 0.5181 0.5202 0.5520 20 0.5236 0.5252 0.5268 0.5283 0.5296 0.5309 0.5320 0.5332 0.5343 0.5353 30 0.5362 0.5371 0.5380 0.5388 0.8396 0.5403 0.5410 0.5418 0.5424 0.5436 40 0.5436 0.5442 0.5448 0.5453 0.5458 0.5463 0.5468 0.5473 0.5477 0.5481 50 0.5485 0.5489 0.5493 0.5497 0.5501 0.5504 0.5508 0.5511 0.5515 0.5518 60 0.5521 0.5524 0.5527 0.5530 0.5533 0.5535 0.5538 0.5540 0.5543 0.5545 70 0.5548 0.5550 0.5552 0.5555 0.5557 0.5559 0.5561 0.5563 0.5565 0.5567 80 0.5569 0.5570 0.5572 0.5574 0.0558 0.5578 0.5580 0.5581 0.5583 0.5585 90 0.5586 0.5587 0.5589 0.5591 0.5592 0.5593 0.5595 0.5596 0.5598 0.5599 100 0.5600 0.5602 0.5603 0.5604 0.5606 0.5607 0.5608 0.5509 0.5610 0.5611 N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.9496 0.9676 0.9833 0.9971 1.0095 1.0206 1.0316 1.0411 1.0493 1.0565 20 1.6028 1.0696 1.6754 1.0811 1.0864 1.0915 1.0961 1.1004 1.1047 1.1080 30 1.1124 1.1159 1.1193 1.1226 1.1255 1.2085 1.1313 1.1339 1.1363 1.1388 40 1.1413 1.1436 1.1458 1.1480 1.1499 1.1519 1.1538 1.1557 1.1574 1.1590 50 1.1607 1.1623 1.1638 1.1658 1.1667 1.1681 1.1696 1.1708 1.1727 1.1734 60 1.1747 1.1759 1.1770 1.1782 1.1793 1.1803 1.1814 1.1824 1.1834 1.1844 70 1.1854 1.1863 1.1873 1.1881 1.1890 1.1898 1.1906 1.1915 1.1923 1.1930 80 1.1938 1.1945 1.1953 1.1959 1.1967 1.1973 1.1980 1.1987 1.1994 1.2001 90 1.2007 1.2013 1.2020 1.2026 1.2032 1.2038 1.2044 1.2049 1.2055 1.2060 100 1.2065 1.2069 1.2073 1.2077 1.2081 1.2084 1.2087 1.2090 1.2093 1.2096 Tabel Tabel

Reduced Mean (Yn)

No Tahun V.rata2 (X1) V.maks (X2) 1 2001 6.133 16.167 2 2002 5.417 13.167 3 2003 5.850 20.750 4 2004 6.783 21.917 5 2005 7.033 26.250 6 2006 6.350 24.750 7 2007 7.767 20.250 8 2008 7.317 20.167 9 2009 6.567 21.083 10 2010 6.542 18.250 Keterangan N = jumlah data

Xr = 6.576 20.275 nilai rata - rata st.dev = 0.694 3.813 standar deviasi

yn = reduced mean

sn = reduced standar deviasi 10.000 0.4952 0.9496 N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.4952 0.4996 0.5035 0.5070 0.5100 0.5128 0.5157 0.5181 0.5202 0.5520 20 0.5236 0.5252 0.5268 0.5283 0.5296 0.5309 0.5320 0.5332 0.5343 0.5353 30 0.5362 0.5371 0.5380 0.5388 0.8396 0.5403 0.5410 0.5418 0.5424 0.5436 40 0.5436 0.5442 0.5448 0.5453 0.5458 0.5463 0.5468 0.5473 0.5477 0.5481 50 0.5485 0.5489 0.5493 0.5497 0.5501 0.5504 0.5508 0.5511 0.5515 0.5518 60 0.5521 0.5524 0.5527 0.5530 0.5533 0.5535 0.5538 0.5540 0.5543 0.5545 70 0.5548 0.5550 0.5552 0.5555 0.5557 0.5559 0.5561 0.5563 0.5565 0.5567 80 0.5569 0.5570 0.5572 0.5574 0.0558 0.5578 0.5580 0.5581 0.5583 0.5585 90 0.5586 0.5587 0.5589 0.5591 0.5592 0.5593 0.5595 0.5596 0.5598 0.5599 100 0.5600 0.5602 0.5603 0.5604 0.5606 0.5607 0.5608 0.5509 0.5610 0.5611 N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.9496 0.9676 0.9833 0.9971 1.0095 1.0206 1.0316 1.0411 1.0493 1.0565 20 1.6028 1.0696 1.6754 1.0811 1.0864 1.0915 1.0961 1.1004 1.1047 1.1080 30 1.1124 1.1159 1.1193 1.1226 1.1255 1.2085 1.1313 1.1339 1.1363 1.1388 40 1.1413 1.1436 1.1458 1.1480 1.1499 1.1519 1.1538 1.1557 1.1574 1.1590 50 1.1607 1.1623 1.1638 1.1658 1.1667 1.1681 1.1696 1.1708 1.1727 1.1734 60 1.1747 1.1759 1.1770 1.1782 1.1793 1.1803 1.1814 1.1824 1.1834 1.1844 70 1.1854 1.1863 1.1873 1.1881 1.1890 1.1898 1.1906 1.1915 1.1923 1.1930 80 1.1938 1.1945 1.1953 1.1959 1.1967 1.1973 1.1980 1.1987 1.1994 1.2001 90 1.2007 1.2013 1.2020 1.2026 1.2032 1.2038 1.2044 1.2049 1.2055 1.2060 100 1.2065 1.2069 1.2073 1.2077 1.2081 1.2084 1.2087 1.2090 1.2093 1.2096 Tabel Tabel

Reduced Mean (Yn)

4.2

4.3 ANALISA DISTRIBUSI FREKUENSI Perhitungan ini bertujuan untuk memperoleh besarnya kecepatan angin maksimum yang terjadi pada suatu daerah. Dalam perencanan ini akan dilakukan perhitungan dengan menggunakan distribusi peluang :

Distribusi Gumbel Distribusi Normal

Distribusi Log – Pearson Tipe III

Berikut perhitungan keempat metode distribusi frekuensi adalah sebagai berikut :

4.2.1 Distribusi Gumbel

Dalam metode Gumbel, pertama kali akan dilakukan perhitungan variabel-variabel distribusi data seperti banyaknya jumlah data, nilai rata–rata, standar deviasi, nilai faktor reduksi nilai rata–rata, dan nilai faktor reduksi standar deviasi. Untuk nilai reduksi nilai rata–rata dan standart deviasi bisa dilihat pada tabel 4.2. dan 4.3 dengan melihat N (jumlah data).

Tabel 4.2 Nilai Yn

Tabel 4.3 Nilai Sn

Tabel 4.4 Perhitungan Kecepatan Angin Maksimum dengan Metode Gumbel

(12)

2 5 10 25 50 100 200 Cs or Cw 3 -0.396 0.420 1.180 2.278 3.152 4.051 4.970 2.9 -0.390 0.440 1.195 2.277 3.134 4.013 4.909 2.8 -0.384 0.460 1.210 2.275 3.114 3.973 4.847 2.7 -0.376 0.479 1.224 2.272 3.093 3.932 4.783 2.6 -0.368 0.499 1.238 2.267 3.071 3.889 4.718 2.5 -0.360 0.518 1.250 2.262 3.048 3.845 4.652 2.4 -0.351 0.537 1.262 2.256 3.023 3.800 4.584 2.3 -0.341 0.555 1.274 2.248 2.997 3.753 4.515 2.2 -0.330 0.574 1.284 2.240 2.970 3.705 4.444 2.1 -0.319 0.592 1.294 2.230 2.942 3.656 4.372 2 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912 3.605 4.298 1.9 -0.294 0.627 1.310 2.207 2.881 3.553 4.223 1.8 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.848 3.499 4.147 1.7 -0.268 0.660 1.324 2.179 2.851 3.444 4.069 1.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780 3.388 3.990 1.5 -0.240 0.690 1.333 2.146 2.743 3.330 3.910 1.4 -0.226 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271 3.828 1.3 -0.210 0.719 1.339 2.108 2.666 3.211 3.745 1.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626 3.149 3.661 1.1 -0.180 0.745 1.341 2.066 2.585 3.087 3.575 1 -0.164 0.758 1.340 2.043 2.542 3.022 3.489 0.9 -0.148 0.769 1.339 2.018 2.498 2.957 3.401 0.8 -0.132 0.780 1.336 1.993 2.453 2.891 3.312 0.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407 2.824 3.223 0.6 -0.099 0.800 1.328 1.939 2.359 2.755 3.132 0.5 -0.083 0.808 1.232 1.910 2.311 2.686 3.041 0.4 -0.066 0.816 1.317 1.880 2.261 2.615 2.949 0.3 -0.050 0.824 1.309 1.849 2.211 2.544 2.856 0.2 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159 2.472 2.763 0.1 -0.019 0.836 1.292 1.785 2.107 2.400 2.676 0 0.000 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576 -0.1 0.017 0.846 1.270 1.716 2.000 2.252 2.482 -0.2 0.033 0.850 1.580 1.680 1.945 2.178 2.388 -0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.777 1.955 2.108 -0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.720 1.880 2.016 -0.7 0.116 0.857 1.183 1.488 1.663 1.806 1.926 -0.8 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606 1.733 1.837 -0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549 1.660 1.749 -1 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492 1.588 1.664 -1.1 0.180 0.848 1.107 1.324 1.435 1.518 1.581 0.02 0.01 0.005 0.2 1.1 0.04

Return period in year Skaw

Coeficient exceedence probability

0.5

No Tahun X log X logX-logXr (logX-logXr)2 (logX-logXr)3 1 2001 16.167 1.2086 -0.090865 0.008256 -0.000750 2 2002 13.167 1.1195 -0.180010 0.032403 -0.005833 3 2003 20.750 1.3170 0.017533 0.000307 0.000005 4 2004 21.917 1.3408 0.041289 0.001705 0.000070 5 2005 26.250 1.4191 0.119644 0.014315 0.001713 6 2006 24.750 1.3936 0.094090 0.008853 0.000833 7 2007 20.250 1.3064 0.006940 0.000048 0.000000 8 2008 20.167 1.3046 0.005149 0.000027 0.000000 9 2009 21.083 1.3239 0.024454 0.000598 0.000015 10 2010 18.250 1.2613 -0.038223 0.001461 -0.000056 = 12.9949 0.067973 0.063971 -0.004003 = 1.2995 = 0.0869 = -0.8 log Xr Sd log X Cs Total

Tabel 4.6 Nilai Kt (faktor frekuensi) Kemudian dilakukan perhitungan kecepatan

angin dengan metode Gumbel dengan periode ulang 20 tahunan. Tr = Periode Ulang ( Tr = 20).

x n n tr tr v y _S y S v untuk V.rata-rata : 694 . 0 9496 . 0 4952 . 0 97 . 2 576 . 6 20 v untuk V.maksimum: 813 . 3 9496 . 0 4952 . 0 97 . 2 275 . 20 20 v

Jadi, kecepatan angin maksimum yang diperoleh dari metode Gumbel adalah 15.53 m/s.

4.2.2 Distribusi Log Person Tipe III

Dengan menggunakan persamaan 2.3.5 pada Bab II maka dapat dihitung kecepatang angin maksimum sesuai dengan periode ulangnya, seperti terlihat pada tabel berikut ini:

Tabel 4.5 Perhitungan Kecepatan Angin Maksimum dengan Metode Log Pearson

Type III

X merupakan kecepatan angin maksimum yang tercatat dari stasiun BMKG Surabaya. Log X adalah nilai logaritma dari kecepatan angin maksimum, sedangkan Log Xr didapat dari jumlah total LogX dibagi dengan banyaknya data. Sd Log X adalah standart deviasi yang didapat dari total (Log X-Log Xr)2_dibagi dengan banyaknya data dikurangi satu lalu dipangkatkan dengan 0,5. Nilai Cs dipakai untuk mencari faktor frekuensi (KT), Dengan menggunakan nilai Cs = -0.8469 maka nilai KT dilihat pada tabel dibawah ini : s m k not v₂₀ 30.212 15.53 / s m k not v₂₀ 8.385 4.31 /

(13)

1 2 3 4 5 6 7 2.326 100 200 50 2.576 2.054 25 0 0.842 1.282 1.751 No 2 5 10 Periode ulang, TR ( tahun )

Faktor Frekuensi, KT untuk Cs = 0

1 2 3

Log Pearson III 13.43

Normal 14.095

No Nama Distribusi Kecepatan Angin Maksimum

(m/s)

Gumbel 15.53

Tabel 4.7 Nilai Kt (faktor frekuensi)

Tabel 4.8 Hasil Analisa Distribusi frekuensi Kemudian dilakukan interpolasi diantara dua

nilai tersebut dan diperoleh nilai Kt = 1.354. kemudian diteruskan dengan mencari kecepatan maksimumnya :

0869

.

0

354 .

1 2995

.

1 x

y

417 .

1 y

417 . 1 10 y

s

m

knot

y

26 .

122

13 .

43 /

Jadi, kecepatan angin maksimum yang diperoleh dari metode Log Pearson Tipe III adalah 13.43 m/s.

4.2.3 Distribusi Normal

Metode ini hampir sama dengan metode log-person, perbedaannya hanya pada nilai Cs,. Untuk metode Log Normal nilai Cs langsung diasumsikan sama dengan nol, sehingga KT dapat dilihat langsung pada tabel dibawah ini :

Dengan periode ulang TR = 20 tahun, maka didapat nilai Kt = 1.595

0869

.

0

595 .

1 2995

.

1 x

y

438 . 1 10 y

s

m

knot

y

27 .

422

14 .

095 /

Jadi, kecepatan angin maksimum yang diperoleh dari metode Normal adalah 14.095 m/s.

4.4 HASIL DARI ANALISA DISTRIBUSI FREKUENSI

Adapun hasil dari analisa ketiga metode tersebut diambil yang paling maksimum

Jadi, kecepatan angin maksimum = 15.53 m/s.

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.

Karena kecepatan angin maksimum yang diperoleh dari BMKG Surabaya kurang dari Standar peraturan pembebanan untuk tower (EIA/TIA), maka kecepatan angin yang digunakan adalah sebesar 22.40 m/s.

15.53 m/s ≤ 22.40 m/s --- gunakan, V = 22.40 m/s.

5.1

PERENCANAAN TOWER SST 300

M

1.5.1 Face Panel Tower :

gambar 5.19 Gambar Face Panel Tower

1. Leg 2. Bracing 3. Horizontal 4. Lebar dasar tower (WB) 5. Tinggi tower per panel 6. Redu ndant y T

S

K

y

y T

S

K

y

Face Panel : K5L5 2 4 1 4 3 4 5 4 6 Keterangan :

(14)

Panel _{Tower (m)}High

Jenis Profil yang Digunakan Section Name Tipe Profil

(mm)

(mm) 1 2 Leg = CHS. 48X4 Horizontal = L . 60 60 6 Bracing = L . 70X70X7 2 2 Leg = CHS. 48X4 Horizontal = L . 60 60 6 Bracing = L . 70X70X7 3 2 Leg = CHS. 48X4 Horizontal = L . 60 60 6 Bracing = L . 70X70X7 4 2 Leg = CHS. 48X4 Horizontal = L . 60 60 6 Bracing = L . 70X70X7 5 2 Leg = CHS. 48X4 Horizontal = L . 60 60 6 Bracing = L . 70X70X7 6 2 Leg = CHS. 139X10 Horizontal = L . 60 60 6 Bracing = L . 70X70X7 7 2 Leg = CHS. 139X10 Horizontal = L . 60 60 6 Bracing = L . 70X70X7 8 2 Leg = CHS. 139 X 10 Horizontal = L . 70X70X7 Bracing = L . 70X70X7 9 2 Leg = CHS. 139 X 10 Horizontal = L . 70 70 7 Bracing = L . 80X80X8 10 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 70 70 7 Bracing = L . 80X80X8 11 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 70 70 7 Bracing = L . 80X80X8 12 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 80 80 8 Bracing = L . 80 80 8 13 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 80 80 8 Bracing = L . 80 80 8 14 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 80 80 8 Bracing = L . 80 80 8 15 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 90X90X9 Bracing = L . 90X90X9 16 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 90X90X9 Bracing = L . 90X90X9 17 2 Leg = CHS. 168X10 Horizontal = L . 90X90X9 Bracing = L . 90X90X9 18 2 Leg = CHS. 193X10 Horizontal = L . 100X100X10 Bracing = L . 90X90X9 19 2 Leg = CHS. 193X10 Horizontal = L . 100X100X10 Bracing = L . 90X90X9 20 2 Leg = CHS. 193X10 Horizontal = L . 100X100X10 Bracing = L . 90X90X9 21 2.5 Leg = CHS. 193X10 Horizontal = L . 20X120X12 Bracing = L . 100X100X10 22 2.5 Leg = CHS. 193X10 Horizontal = L . 120X120X12 Bracing = L . 120X120X12 23 3 Leg = CHS. 193X10 Horizontal = L . 130X130X13 Bracing = L . 120X120X12 24 3 Leg = CHS. 193 X 10 Horizontal = L . 130 130 13 Bracing = L . 120X120X12 25 3 Leg = CHS. 193 X 10 Horizontal = L . 130 130 13 Bracing = L . 120X120X12 26 3 Leg = CHS. 193 X 10 Horizontal = L . 130 130 16 Bracing = L . 120 120 12 27 3 Leg = CHS. 193 X 10 Horizontal = L . 140 140 17 Bracing = L . 130 130 13 28 5 Leg = CHS. 219 X 16 Horizontal = L . 140 140 17 Bracing = L . 180 180 16 29 5 Leg = CHS. 219 X 16 Horizontal = L . 150 150 15 Bracing = L . 180 180 16 30 5 Leg = CHS. 219 X 16 Horizontal = L . 150 150 15 Bracing = L . 180 180 16

Tinggi Tower Direncanakan (HT) = 300 Meter

Lebar Dasar Tower (WB) = 40 Meter

Lebar Atas Tower (TB) = 2.8 Meter

Faces = 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 semua redumdant = R

gambar 5.20 Gambar struktur tower 3 legs 300 meter.

Tower Data :

Keterangan :

(15)

31 5 Leg = CHS. 273 X 16 Horizontal = L . 150 150 15 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = 70 70 7 32 5 Leg = CHS. 273 X 16 Horizontal = L . 160 160 15 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = 80 80 8 33 5 Leg = CHS. 323 X 16 Horizontal = L . 180 180 16 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = 80 80 8 34 5 Leg = CHS. 323 X 16 Horizontal = L . 180 180 16 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = 80 80 8 35 5 Leg = CHS. 323 X 16 Horizontal = L . 180 180 16 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = 90 90 9 36 5 Leg = CHS. 355 X 16 Horizontal = L . 180 180 16 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = L . 90 90 9 37 5 Leg = CHS. 355 X 16 Horizontal = L . 200 200 16 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = L . 90 90 9 38 7.5 Leg = CHS. 406 X 16 Horizontal = L . 200 200 16 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = L . 100 100 10 39 7.5 Leg = CHS. 406 X 16 Horizontal = L . 250 250 25 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = L . 100 100 10 40 7.5 Leg = CHS. 406 X 16 Horizontal = L . 250 250 25 Bracing = L . 180 180 16 Redundant = L . 120 120 12 41 7.5 Leg = CHS. 457 X 16 Horizontal = L . 250 250 25 Bracing = L . 200 200 16 Redundant = L . 120 120 12 42 10 Leg = CHS. 457 X 16 Horizontal = L . 250 250 25 Bracing = L . 250 250 25 Redundant = L . 140 140 13

(mm) 43 10 Leg = CHS. 508 X 20 Horizontal = L . 250 250 32 Bracing = L . 250 250 28 Redundant = L . 180 180 16 44 10 Leg = CHS. 508 X 20 Horizontal = L . 250 250 32 Bracing = L . 250 250 28 Redundant = L . 180 180 16 45 10 Leg = CHS. 508 X 20 Horizontal = L . 250 250 32 Bracing = L . 250 250 28 Redundant = L . 200 200 18 46 10 Leg = CHS. 508 X 32 Horizontal = L . 250 250 35 Bracing = L . 250 250 32 Redundant = L . 200 200 18 47 10 Leg = CHS. 508 X 32 Horizontal = L . 250 250 35 Bracing = L . 250 250 32 Redundant = L . 200 200 18 48 12.5 Leg = CHS. 508 X 40 Horizontal = L . 250 250 35 Bracing = L . 250 250 35 Redundant = L . 200 200 18 49 12.5 Leg = CHS. 508 X 40 Horizontal = L . 250 250 35 Bracing = L . 250 250 35 Redundant = L . 250 250 25 50 15 Leg = CHS. 508 X 50 Horizontal = L. 250 250 35 Bracing = DAE 250 250 35 Redundant = L. 250 250 25 51 15 Leg = CHS. 508 X 50 Horizontal = L. 250 250 35 Bracing = DAE 250 250 35 Redundant = L. 250 250 25 52 17.5 Leg = CHS. 508 X 50 Horizontal = L. 250 250 35 Bracing = DAE 250 250 35 Redundant = L. 250 250 25 53 27.5 Leg = CHS. 508 X 50 Horizontal = L. 250 250 35 Bracing = DAE 250 250 42 Redundant = L. 250 250 25

(16)

3 2 Meter 286 00_{, 120}0_{, 240}0 ₅₅ ₁₆₅ 1 0.6 Meter 282 600 7 7 1 1.2 Meter 278 1000 47 47 3 2 Meter 276 1500,2600, 3300 55 165 1 1.8 Meter 272 1700 61 61 1 2.4 Meter 268 2800 114 114 3 2 Meter 266 1900,3000,300 55 165 1 3.0 Meter 262 3500 ₁₄₄ ₁₄₄ 1 3.0 Meter 257.5 2200 ₂₄₅ ₂₄₅ 1113 ANTENNA LOADING Berat (Kg) MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 2 SECTOR.1 A0053

ANTENNA Jumlah Dimensi Elevasi (m) Azimuth

Total Berat MICROWAVE 8

MICROWAVE 9 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053

Beban Hidup berdasarkan EIA/TIA -222-F

1 Pada anak tangga dan pelindung 110 kg 13.2.2 2 Pada pegangan bordes dan pegangan tangga 67 kg 13.2.5 3 Pada bordes 120 kg/m2 _13.2.4

Besar Beban EIA / TIA, _{pasal :} Lokasi

No

1.5.2 Perhitungan Beban Mati

Beban Mati adalah berat dari semua bagian struktur yang bersifat tetap, meliputi :

Berat sendiri struktur tower

Gambar 5.21 Berat tower 300 m jadi berat sendiri tower = 964.304 ton berat antenna

Tabel 5.24 Berat antenna

1.5.3 Perhitungan Beban Hidup

Beban hidup adalah semua beban yang

terjadi akibat penggunaan tower. Berikut beban-beban hidup yang harus mampu dipikul oleh struktur tower.

Tabel 5.25 Beban hidup

Platform/bordes yang dibebani beban hidup tersebut dipasang pada setiap ketinggian 35 m. Untuk beban pada anak tangga, pelindung serta pegangan tangga, tidak diperhitungkan secara detail, karna struktur tangga sendiri terpisah dari struktur utama tower.

1.5.4 Perhitungan Beban Angin

Beban Angin, terdiri dari beban angin pada struktur menara dan beban pada antenna. Beban angin ini, dihitung sesuai dengan standart EIA/TIA –222 –F.

1.5.4.1 Beban Angin Pada Struktur Menara.

Contoh perhitungan untuk tower 300 m, adalah: Nomer Panel : 52 Elevasi : + 45.00 m V : 22.40 m/s (50 mph) Kz = (h/10)2/7 = 1.5376 qz = 0.613 Kz V2 = 472.703 Pa = 47.270 kg/m2 F = qz . GH . (Cf . Ae + Ca . Aa) --- F ≤ 2qz . GH . Ag GH = 0.65 + 0.60 / (h/10)1/7 GH = 1.134 m Cf = 3.4 e2_{– 4.7 e + 3.4} Cf = 2.88

(17)

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 kecepatan Ae = Df. Af . + Dr . Ar . Rr Ae = 42.553 m2

Ag = (½ h.panel atas + ½ h.panel bawah) x lebar horizontal Ag = (½ h.panel 51 + ½ h.52) x lebar horizontal panel 52 Ag = (½ .15.064 + ½ .17.575) x 28.406 Ag = 463.5717 m2 Af = A.profil datar

Af = (profil horizontal x panjang) + (profil bracing x panjang) + (profil redundant x panjang) Af = L.250.250.35 x 28.406) + ( .250.250.35 x 23.59x 2) + ( L.250.250.25 x 38.073x2) Af = (28.406x 0.25)+ (23.59x 0.25x2) + (38.073x 0.25x2) Af = 37.93 m2 Ar = A.circle

Ar = (profil main leg x panjang) Ar = (CHS 508x50) x 17.575 x 2 Ar = 17.8562 m2

Aa = Luasan Tangga

Aa = Lebar Tangga x Panjang panel Aa = 0.75 x 17.5

Aa = 13.125 m2

Aspek Rasio = h.panel/lebar tangga Aspek Rasio = 17.5/0.75

Aspek Rasio = 23.3333 --- aspek rasio 7<A.rasio< 25 (interpolasi), tipe tangga: flat . gunakan Ca = 1.928 (table.3, EIA/TIA – 222 –F) F = qz . GH . (Cf . Ae + Ca . Aa) --- F ≤ 2qz . GH . Ag F = 47.270 x 1.134 x (2.88x 42.553 + 1.928 x 13.125) F = 7 934.006 F.ijin = 2 x qz x GH x Ag F.ijin = 2 x 47.270 x 1.134 x 463.5717 F.ijin = 49 699 kg. F < F.ijin ….. oke !

Perhitungan panel 1 – 53 , data akan disajikan dalam tabel.

Grafik 5.4 Tekanan kecepatan dari tower 300 m

1.5.4.2 Beban Angin Pada Antenna

Contoh perhitungan antenna untuk tower 300 m, adalah:

Nama Antenna : Sector 1.A0053 (persegi) Dimensi : 2 m A : 16.5547 ft2 Elevasi : + 286.00 m = + 937.705 ft (1 m = 3.27869ft) V : 22.40 m/s (50 mph) Arah Angin : 300 Kz = (h/10)2/7 = 3.6597 (dalam ft) GH = 0.65 + 0.60 / (h/10)1/7

(18)

wind angle = 00 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1081.0506 0 0 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1081.0506 0 0 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1081.0506 0 0 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00221 0 0 table B2 109.84842 0 0 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00221 0 0 table B2 437.03467 0 0 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1066.6483 0 0 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1066.6483 0 0 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1066.6483 0 0 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00221 0 0 table B2 975.27816 0 0 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00221 0 0 table B2 1724.1798 0 0 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1051.9237 0 0 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1051.9237 0 0 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1051.9237 0 0 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 0.00221 0 0 table B2 2671.1586 0 0 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 0.00221 0 0 table B2 2653.7934 0 0 wind angle = 300 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1083.7736 -21.7844 -192.845462 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1083.7736 -21.7844 -192.845462 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1083.7736 -21.7844 -192.845462 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 96.925078 52.19043 -27.0852426 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 385.61883 207.6409 -215.51862 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1069.3351 -21.4942 -190.276283 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1069.3351 -21.4942 -190.276283 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1069.3351 -21.4942 -190.276283 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 860.53955 463.3675 -721.420801 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 1521.3352 819.1805 -1700.5189 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1054.5734 -21.1975 -187.649604 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1054.5734 -21.1975 -187.649604 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1054.5734 -21.1975 -187.649604 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 2356.9046 1269.102 -3293.12778 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 2341.5824 1260.852 -3271.7192 wind angle =600 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1143.6807 168.8291 -398.1902 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1143.6807 168.8291 -398.1902 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1143.6807 168.8291 -398.1902 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 53.18453 63.62262 -0.1956 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 211.59597 253.1242 -1.5561 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1128.4441 166.5798 -392.8853 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1128.4441 166.5798 -392.8853 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1128.4441 166.5798 -392.8853 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 472.1935 564.867 -5.2088 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 834.78391 998.62 -12.2781 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1112.8664 164.2803 -387.4617 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1112.8664 164.2803 -387.4617 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1112.8664 164.2803 -387.4617 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 1293.2759 1547.096 -23.7771 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 1284.8683 1537.039 -23.6225 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 MICROWAVE 9 Kz = (h/10)2/7 _GH _v2_(mph) _{A (ft}2₎ _Ca _Cs _Cm _Kett SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 MICROWAVE 9

ANTENNA LOADING Elevasi

GH v2_(mph) _{A (ft}2₎ _Ca _Cs _Cm _Kett

SECTOR.1 A0053

MICROWAVE 2

ANTENNA LOADING Elevasi Kz = (h/10)2/7

MICROWAVE 9 Ca Cs Cm Kett SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 Kz = (h/10)2/7 Elevasi _GH _v2_(mph) _{A (ft}2₎ ANTENNA LOADING SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 wind angle = 1800 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -735.223 0 0 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -735.223 0 0 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -735.223 0 0 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 -0.00177 0 0 table B2 -87.9781 0 0 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 -0.00177 0 0 table B2 -350.023 0 0 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -725.428 0 0 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -725.428 0 0 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -725.428 0 0 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 -0.00177 0 0 table B2 -781.105 0 0 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 -0.00177 0 0 table B2 -1380.9 0 0 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -715.414 0 0 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -715.414 0 0 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -715.414 0 0 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 -0.00177 0 0 table B2 -2139.34 0 0 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 -0.00177 0 0 table B2 -2125.44 0 0 wind angle = 2100 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -539.164 -272.305 -496.399 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -539.164 -272.305 -496.399 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -539.164 -272.305 -496.399 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -66.1079 -34.7936 -12.907 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -263.012 -138.427 -102.702 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -531.981 -268.677 -489.785 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -531.981 -268.677 -489.785 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -531.981 -268.677 -489.785 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -586.932 -308.912 -343.782 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -1037.63 -546.12 -810.356 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -524.637 -264.968 -483.024 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -524.637 -264.968 -483.024 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -524.637 -264.968 -483.024 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -1607.53 -846.068 -1569.29 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -1597.08 -840.568 -1559.09 wind angle =2400 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -318.597 -318.597 -653.532 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -318.597 -318.597 -653.532 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -318.597 -318.597 -653.532 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -20.8762 -44.2376 -39.5034 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -83.0564 -176 -314.33 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -314.352 -314.352 -644.825 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -314.352 -314.352 -644.825 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -314.352 -314.352 -644.825 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -185.347 -392.759 -1052.18 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -327.672 -694.353 -2480.18 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -310.013 -310.013 -635.924 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -310.013 -310.013 -635.924 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -310.013 -310.013 -635.924 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -507.641 -1075.72 -4802.97 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -504.341 -1068.72 -4771.75 MICROWAVE 9 Kett SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8

ANTENNA LOADING Elevasi Kz = (h/10)2/7 _GH _v2_(mph) _{A (ft}2₎ _Ca _Cs _Cm

v2_(mph) _{A (ft}2₎ _Ca _Cs _Cm _Kett SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 v2_(mph) _{A (ft}2₎ _Ca _Cs _Cm _Kett SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3

ANTENNA LOADING Elevasi Kz = (h/10)2/7 _GH

SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 MICROWAVE 9

SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 MICROWAVE 9 GH = 1.79782 (dalam ft) Ca = 0.00398 , Cs = 0.00008 , Cm = -.000108 (Table B.1) Fa = Ca x A x Kz x GH x v2 Fa = 1083.8 lb ( 1 lb = 0.454 kg) Fa = 492.0452 kg Fs = Cs x A x Kz x GH x v2 Fs = -21.78 lb Fs = -9.88812 kg M = Cm x D x A x Kz x GH x v2 M = -192.85 ft –lb M = 26.686 kg m

Perhitungan antenna yang lain, akan disajikan dalam tabel.

Tabel 5.26 Perhitungan pada antenna dengan berbagai sudut angin

(19)

wind angle = 2700 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.16915 -239.628 -599.964 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.16915 -239.628 -599.964 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.16915 -239.628 -599.964 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00034 -0.00104 -0.00039 table B2 16.89976 -51.6934 -38.1345 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00034 0.00104 0.00039 table B2 67.2361 205.6634 303.4378 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.06031 -236.436 -591.971 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.06031 -236.436 -591.971 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.06031 -236.436 -591.971 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00034 -0.00104 -0.00039 table B2 150.0428 -458.954 -1015.72 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00034 0.00104 0.00039 table B2 265.2584 811.3788 2394.232 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -7.94905 -233.172 -583.799 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -7.94905 -233.172 -583.799 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -7.94905 -233.172 -583.799 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 0.00034 -0.00104 -0.00039 table B2 410.9475 -1257.02 -4636.53 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 0.00034 0.00104 0.00039 table B2 408.2759 1248.844 4606.392 wind angle = 3000 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1149.127 -168.829 398.1902 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1149.127 -168.829 398.1902 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1149.127 -168.829 398.1902 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 53.18453 -63.6226 0.195561 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 211.596 -253.124 1.556091 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1133.818 -166.58 392.8853 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1133.818 -166.58 392.8853 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1133.818 -166.58 392.8853 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 472.1935 -564.867 5.208814 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 834.7839 -998.62 12.27811 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1118.166 -164.28 387.4617 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1118.166 -164.28 387.4617 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1118.166 -164.28 387.4617 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 1293.276 -1547.1 23.7771 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 1284.868 -1537.04 23.62252 wind angle =3300 Fa Fs M m ft lb lb lb - ft 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1083.774 21.78439 192.8455 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1083.774 21.78439 192.8455 61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1083.774 21.78439 192.8455 57.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 96.92508 -52.1904 27.08524 53.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 385.6188 -207.641 215.5186 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1069.335 21.49417 190.2763 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1069.335 21.49417 190.2763 51.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1069.335 21.49417 190.2763 47.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 860.5396 -463.367 721.4208 43.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 1521.335 -819.18 1700.519 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1054.573 21.19746 187.6496 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1054.573 21.19746 187.6496 41.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1054.573 21.19746 187.6496 37.00 121.31 2.04026 1.50703 2500 75.9473 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 2356.905 -1269.1 3293.128 32.50 106.56 1.96605 1.49130 2500 115.5243 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 2341.582 -1260.85 3271.719 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 MICROWAVE 9 Kz = (h/10)2/7 v2 (mph) A (ft2 ) Ca Cs Cm Kett SECTOR.1 A0053 Cs Cm Kett SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 Cs Cm Kett SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6

v2 (mph) A (ft2 ) Ca SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 MICROWAVE 9

ANTENNA LOADING Elevasi GH

Nilai maksimum yang didapat adalah :

Fa = 2671.159 lb (wind angle 00_{, Mw.8)} Fs = 1547.096 lb (wind angle 600_{, Mw.9)} Momen = 4802.973 ft (wind angle 1200_, Mw.8)

1.5.5 Toleransi Design Tower

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

1.5.5.1 Twist dan Sway.

Gambar 5.22 Nilai Twist dan sway tower 300 4

Didapat,

Pada panel 1 dengan tinggi 300 m , mempunyai :

Twist , Z-Rot = 0.02920 Sway , Y-Rot = 0.49920 Sway , X-Rot = 0.47240

Kontrol Sway/Goyangan

Selain control terhadap defleksi struktur tower perlu juga dikontrol terhadap sway/goyangan. Sway max 0.50

Sway = ∆D/∆H < 0.50 _{, dimana :} ∆D = selisih defleksi segmen ∆H = selisih tinggi segmen

Untuk perhitungan control sway masing-masing desain dapat dibaca pada tebel berikut :

(hanya mengambil arah-x (maksimum) dan 12 panel teratas yang mempunyai simpangan paling besar) :

(20)

rad degree 1 1 1.0261 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok 2 2 1.0087 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok 3 102 0.9913 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok 4 202 0.9739 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok 5 302 0.9565 0.0173 2 0.00865 0.49586 ok 6 402 0.9392 0.0172 2 0.0086 0.492994 ok 7 502 0.922 0.0173 2 0.00865 0.49586 ok 8 602 0.9047 0.0173 2 0.00865 0.49586 ok 9 702 0.8874 0.0172 2 0.0086 0.492994 ok 10 802 0.8702 0.0172 2 0.0086 0.492994 ok 11 902 0.853 0.0171 2 0.00855 0.490127 ok 12 1002 0.8359 0.0171 2 0.00855 0.490127 ok 13 1102 0.8188 0.017 2 0.0085 0.487261 ok 14 1202 0.8018 Sway S< 0.50 _Ok!

Panel Joint Defleksi arah x Δ D Δ H

1 + 300,0 0.003 0.011 0.002 - ok 2 + 0.030 0.029 0.023 - ok 3 + 0.092 0.052 0.052 - ok 4 + 0.186 0.075 0.081 - ok 5 + 0.306 0.098 0.116 - ok 6 + 0.031 0.121 0.155 - ok 7 + 0.043 0.152 0.211 - ok 8 + 0.058 0.276 0.225 - ok 9 + 0.078 0.195 0.270 - ok 10 + 0.079 0.218 0.284 - ok 11 + 0.097 0.239 0.371 - ok 12 + 0.116 0.283 0.281 - ok 13 + 0.136 0.339 0.356 - ok 14 + 0.159 0.363 0.400 - ok 15 + 0.184 0.287 0.301 - ok 16 + 0.210 0.305 0.340 - ok 17 + 0.236 0.326 0.418 - ok 18 + 0.225 0.424 0.342 - ok 19 + 0.251 0.450 0.377 - ok 20 + 0.278 0.491 0.437 - ok 21 + 0.317 0.443 0.238 - ok 22 + 0.358 0.270 0.293 - ok 23 + 0.412 0.336 0.223 - ok 24 + 0.452 0.353 0.247 - ok 25 + 0.515 0.372 0.274 - ok 26 + 0.567 0.393 0.255 - ok 27 + 0.619 0.310 0.212 - ok 28 + 0.431 0.212 0.236 - ok 29 + 0.489 0.224 0.251 - ok 30 + 0.547 0.238 0.292 - ok 31 + 0.392 0.138 0.139 0.416 ok 32 + 0.425 0.152 0.276 0.280 ok 33 + 0.377 0.172 0.221 0.317 ok 34 + 0.406 0.193 0.264 0.383 ok 35 + 0.436 0.213 0.315 0.285 ok 36 + 0.421 0.238 0.372 0.338 ok 37 + 0.450 0.273 0.318 0.399 ok 38 + 0.427 0.496 0.381 0.381 ok 39 + 0.467 0.559 0.161 0.420 ok 40 + 0.509 0.650 0.191 0.231 ok 41 + 0.483 0.540 0.230 0.277 ok 42 + 0.537 0.313 0.291 0.255 ok 43 + 0.413 0.392 0.330 0.167 ok 44 + 0.463 0.444 0.412 0.207 ok 45 + 0.516 0.498 0.490 0.166 ok 46 + 0.368 0.541 0.119 0.202 ok 47 + 0.411 0.602 0.117 0.246 ok 48 + 0.379 0.794 0.134 0.298 ok 49 + 0.426 0.894 0.170 0.138 ok 50 + 0.405 0.300 0.199 0.139 ok 51 + 0.452 0.338 0.178 0.183 ok 52 + 0.514 0.450 0.206 0.236 ok 53 + 27,5 0.650 0.925 0.263 0.439 ok Batas Kapasitas Rasio < 1 Panel Elevasi (m) Leg Bracing Horisontal Redundant

Tabel 5.27 Perhitungan sway tower 300 m

1.5.5.2 Stress Ratio (Perbandingan Tegangan).

Dari program bantu Ms.Tower v.6 , didapat nilai stress ratio adalah sebagai berikut:

Tabel 5.28 Nilai stress ratio tower 300m

Contoh perhitungan stress ratio : untuk panel 53.

diketahui dalam software (member 5501-5505)) :

Axial Forces pada Leg = -7126.33 kN dan 986.923 kN

A.CHS 508 x 50 = 719 cm2_{= 7.19x10}-2 _m2 i.min = 16.3 cm

ditanya :

Stress Ratio = ……… < 1.00 ---- oke!

Kontrol kekuatan stabilitas batang tekan terhadap tekuk :

Lk = Kc = 1 (sendi-sendi) Lk = 9.025 meter

λ = Lk/i min = 9.025 / 0.163 = 55.36 < 200 (ok)

λg = π = 3.14 = 107.229 λs = = = 0.516 , --- λs : 0.183 < λc < 1.0 w = = = 1.3095 Fn < Teg.ijin x 1.3 Fn = w Fn = 1.3095 = 1297.934 Kg/cm2 Teg.dasar = Teg. dasar = Teg. dasar = 1633.33333 Kg/cm2 Pn < Teg.dasar x 1.3 1297.934 < 1633.33333 (1.3) 1297.934 < 2123.333 --- oke !

Stress Ratio = beban / tahanan Stress Ratio = 1297.934 / 2123.333 Stress Ratio = 0.611