commit to user
PENGARUH LUAS PENAMPANG PONDASI MESIN JENIS BLOK DAN PARAMETER TANAH BERBUTIR HALUS TERHADAP AMPLITUDO
INFLUENCE OF AREA MACHINE FOUNDATION TYPE BLOCK AND GRAINED SOIL PARAMETERS TO AMPLITUDE
SKRIPSI
Disusun sebagai salah satu syarat menempuh ujian sarjana
pada Program Studi Teknik Sipil Non-Reguler Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
SHOFA SYAHIDI
I 1114079
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iv
MOTTO
“Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang – orang tidak menyadari
betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah”
commit to user
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Bissmillahirrahmanirrahiim
Dengan Rahmat Allah yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang
Dengan ini saya persembahkan skripsi ini untuk:
Papah, Mamah, dan adik – adikku tercinta
Almamaterku Universitas Sebelas Maret
commit to user ABSTRAK
Shofa Syahidi. PENGARUH LUAS PENAMPANG PONDASI MESIN JENIS BLOK DAN PARAMETER TANAH BERBUTIR HALUS TERHADAP AMPLITUDO. Skripsi, Surakarta : Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juli 2016.
Konsumsi listrik Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Peningkatan kebutuhan listrik diperkirakan dapat tumbuh rata-rata 6,5% per tahun hingga tahun 2020. Dengan keterbatasan energi ini menuntut kita harus bisa memanfaatkan energi mikro hidro. Pondasi dinamis dirancang mampu menerima beban yang bersifat dinamis yang ditimbulkan dari gerakan mesin seperti rotasi, gerakan vertikal, gerakan horizontal dan torsi. Gerakan-gerakan tersebut akan diredam oleh pondasi sehingga tidak menimbulkan getaran pada mesin di sekitarnya dan manusia yang bekerja disekeliling mesin.
Penelitian ini menganalisis pondasi mesin jenis blok untuk mesin turbin tipe HLA575C-WJ-62 dengan variasi panjang 0,5 m dan lebar pondasi 0,5 m serta
variasi parameter tanah berbutir halus yaitu berat isi (γ) 0,5 kN/m3, modulus geser
(G) 2500 kN/m2, dan poisson rasio (v) 0,05. Metode analisa pada penelitian ini
adalah lump parameter system, sistem yang digunakan untuk memperkaku blok pondasi dengan menggunakan massa, pegas dan dashpot.
Hasil penelitian ini didapat bahwa, Nilai L (panjang) dengan variasi perubahan 0,5 m dari 4,2 m hingga 8,5 m berbanding terbalik dengan amplitudo vertikal, horizontal, dan rocking. Nilai B (lebar) dengan variasi perubahan 0,5 m dari 3,0 m hingga 4,0 m berbanding terbalik dengan amplitudo vertikal, horizontal, dan
rocking. Modulus geser (G) dengan variasi perubahan 2500 kN/m2 dari 20000
kN/m2 hingga 30000 kN/m2 berbanding lurus dengan amplitudo vertikal dan
amplitudo rocking. Poisson rasio (v) dengan variasi perubahan 0,05 dari 0,4 hingga 0,6 berbanding terbalik dengan amplitudo vertikal dan amplitudo horizontal. Berat
isi tanah () dengan variasi 0,5 kN/m3 dari 14 kN/m3 hingga 16 kN/m3 berbanding
terbalik dengan amplitudo vertikal, amplitudo horizontal, dan amplitudo rocking.
Perhitungan pada perubahan variasi berat isi tanah () 14 kN/m3, 14,5 kN/m3, 15
kN/m3, 15,5 kN/m3, dan 16 kN/m3, tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan
terhadap amplitudo.
commit to user ABSTRACT
Shofa Syahidi. INFLUENCE OF AREA MACHINE FOUNDATION TYPE BLOCK AND GRAINED SOIL PARAMETERS TO AMPLITUDE. Thesis, Surakarta : Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Sebelas Maret, Juli 2016.
Indonesia's annual electricity consumption is on the rise correspondingly Increased the growth of the national economy. The incr ease is in the estimated electricity needs can gr ow an a verage of 6.5% per a nnum up to the yea r 2020. With the limitations of this ener gy demand we should be Able to Utilize micr o hydr o energy. Dyna mic Foundation designed capa ble of receiving a load is dyna mic movement of the ma chiner y such as r otation, vertical movement, the movement of horizontal and torsion. Reviews These movements will be muted by the Foundation so that it does not cause vibr ations in the surr ounding human and machine wor king ar ound the ma chine.
This r esear ch ana lyzes the types of ma chine F oundation block for the turbine engine type HLA575C-WJ-62 with the variation of the length and width of 0.5 m 0.5 m Foundation and the va riation of soil par ameters of fine -grained i.e. the
weight of the contents () of 0.5 kN/m3, the shear modulus (G) 2500 kN/m2, and
the P oisson ratio (v) 0.05. Analysis on the method of this r esear ch is the lump parameter of the system, the system used for the rigidify block foundation by using mass, spring a nd dashpot.
The r esults of this research wer e Obtained tha t, the value of L (length) 0.5 m the amplitude of the vertical and horizontal amplitude. The weight of the contents
is soil () with variations of 0.5 kN/m3 of 14 kN/m3 up to 16 kN/m3 is inver sely
proportional to the a mplitude of the vertical, horizontal, a nd a mplitudes amplitude of r ocking. Calcula tions on the weight variation changes the contents
of the soil () 14 kN/m3, 14.5 kN/m3, 15 kN/m3, 15.5 kN/m3, and 16 kN/m3, Showed
no significa nt differ ence against the a mplitude.
commit to user
vi
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan
hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Skripsi
dengan judul “Pengaruh Luas Penampang Pondasi Mesin Jenis Blok dan Jenis tanah
Terhadap Amplitudo” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Proses penyusunan Skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak sehingga
pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. R. Harya Dananjaya H. I. ST. M.Eng. selaku Pembimbing Skripsi I
3. Dr. Bambang Setiawan. S.T., M.T. selaku Pembimbing Skripsi II
4. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST. MT. selaku Penguji I.
5. Ir. Noegroho Djarwanti. MT. selaku Penguji II.
6. Edy Purwanto., S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik
7. Orang Tua yang setiap saat mendoakan anaknya lahir batin agar sekolahnya
lancar dan sukses.
8. Teman – teman ITS, yang telah bersedia membagi ilmunya.
9. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer non-regular angkatan 2014.
10. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam
penyusunan skripsi ini. Penulis berharap dengan kekurangan dan keterbatasan
tersebut, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan
pembaca pada umumnya.
Surakarta, Juli 2016
commit to user
1.3. Batasan Masalah... 3
1.4. Tujuan Penelitian ... 4
1.5. Manfaat Penelitian ... 4
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
2.2. Dasar Teori ... 6
2.2.1. Tanah berbutir halus ... 6
2.2.2. Pondasi Mesin ... 8
2.2.3. Kategori Mesin ... 9
2.2.4. Metode Analisa Akibat Beban Statis ... 10
2.2.5. Metode Analisa Akibat Beban Dinamis ... 12
2.2.6. Derajat Kebebasan Pondasi ... 14
commit to user
x
2.2.8. Pengaruh Geoteknik ... 18
2.2.9. Analisa Perhitungan Amplitudo ... 22
2.2.10.Analisis Getaran Kopel ... 23
2.3. Syarat Keamanan Desain ... 25
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Pengumpulan Data ... 28
3.2. Alat Bantu Penelitian ... 29
3.3. Analisis Data ... 29
3.3.1. Analisis Beban Mati ... 29
3.3.2. Analisis Beban Hidup ... 30
3.3.3. Analisis Statis ... 30
3.3.4. Analisis Dinamis ... 30
3.4. Cek Syarat Kemanan ... 31
3.5. Menganalisa Hasil Perhitungan... 31
3.6. Diagram Alir Penelitian ... 32
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Analisa Perhitungan Gaya Mesin ... 33
4.1.1. Data Penelitian... 33
4.1.2. Beban Mati Akibat Pondasi dan Mesin ... 34
4.1.3. Beban Hidup yang Terjadi... 35
4.2. Analisis Statis Pondasi dan Mesin ... 35
4.3. Analisis Dinamis Pondasi dan Mesin ... 36
4.4. Syarat Keamanan ... 37
4.5. Analisa Perbandingan Luas Penampang dan Parameter Tanah Terhadap Amplitudo ... 49
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 54
5.2. Saran ... 54
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Rangkuman Penelitian ... 6
Tabel 2.2 Tipikal nilai berat isi tanah ... 7
Tabel 2.3 Tipikal nilai modulus geser ... 7
Tabel 2.4 Tipikal nilai poisson rasio ... 8
Tabel 2.5 Bentuk-bentuk Pondasi Mesin ... 8
Tabel 2.6 Faktor daya dukung Meyerhoff ... 11
Tabel 2.7 Faktor rasio massa ... 20
Tabel 2.8 Nilai K Dieckman ... 25
Tabel 2.9 Kategori nilai K ... 25
Tabel 2.10 General machinery vibration ... 25
Tabel 4.1 Data Tanah ... 33
Tabel 4.2 Rangkuman perhitungan massa total ... 34
Tabel 4.3 Rangkuman perhitungan tegangan dengan berat isi () 14 kN/m3 ... 35
Tabel 4.4 Rangkuman hasil perhitungan amplitudo ... 37
Tabel 4.5 Rangkuman perhitungan tegangan statis ... 38
Tabel 4.6 Rangkuman perhitungan tegangan statis + dinamis ... 39
Tabel 4.7 Rangkuman syarat keamanan amplitudo vertikal dengan nilai K ... 45
Tabel 4.8 Rangkuman Pembesaran Dinamis ... 40
Tabel 4.9 Rangkuman perhitungan kecepatan rambat ... 41
Tabel 4.10 Rangkuman syarat keamanan amplitudo ... 42
Tabel 4.11 Rangkuman syarat keamanan amplitudo horizontal ... 44
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model Getaran Pondasi Jenis Blok ... 14
Gambar 2.2 Koefisien Pondasi Persegi ... 19
Gambar 2.3 Hubungan antara frekuensi mesin dan getaran yang dirasakan
manusia ... 26
Gambar 2.4 Hubungan antara frekuensi dan getaran yang dihasilkan saat mesin
beroperasi ... 27
Gambar 3.1 Mesin Turbin Tipe HLA575C-WJ-62 ... 28
Gambar 3.2 Dimensi pondasi persegi, (a) tampak 3 dimensi, (b) tampak potongan
melintang. ... 29
Gambar 3.3 Diagram Alir ... 32
Gambar 4.1 Pengaruh panjang pondasi terhadap amplitudo vertikal dengan nilai
B = 3,00 m, = 14 kN/m3 dan v = 0,4... 49
Gambar 4.2Pengaruh modulus geser terhadap amplitudo vertikal dengan nilai
B = 3,00 m, = 14 kN/m3 dan v = 0,4 ... 50
Gambar 4.3 Pengaruh panjang pondasi terhadap amplitudo horizontal dengan
nilai B = 3,00 m, = 14 kN/m3 dan v = 0,4 ... 50
Gambar 4.4 Pengaruh modulus geser terhadap amplitudo horizontal dengan nilai
B = 3,00 m, = 14 kN/m3 dan v = 0,4 ... 51
Gambar 4.5 Pengaruh lebar pondasi terhadap amplitudo rocking dengan nilai
B = 3,00 m, = 14 kN/m3 dan Nilai v = 0,4 ... 51
Gambar 4.6 Pengaruh modulus geser terhadap amplitudo rocking dengan nilai
commit to user
L Panjang pondasi
h Tinggi penanaman
T Tinggi pondasi
�� Konstanta pegas vertikal
�� Konstanta pegas horizontal
�� Konstanta pegas rocking
�� Koefisien penanaman vertikal
�� Koefisien penanaman horizontal
�� Koefisien penanaman rocking
� Koefisien pondasi persegi vertikal
� Koefisien pondasi persegi horizontal
� Koefisien pondasi persegi rocking
r Rasio frekuensi
commit to user
xiv
�� Rasio damping horizontal
�� Rasio damping rocking
� � Frekuensi natural vertikal
� � Frekuensi natural horizontal
� � Frekuensi natural rocking
� Amplitudo vertikal
� Amplitudo horizontal
� Amplitudo rocking
�� Rasio penanaman
�� Faktor rasio massa
� Momen massa
M Pembesaran dinamis
z Titik berat pondasi dan mesin
�̅ Tegangan ijin
Daya dukung tanah
c Kohesi tanah
