PERENCANAAN STRUKTUR TOWER SST TELEKOMUNIKASI (75 M, 150 M, 225 M, 300 M) DENGAN BEBAN ANGIN RENCANA PERIODE ULANG 20 TAHUNAN BMKG SURABAYA

(1)

PERENCANAAN STRUKTUR TOWER SST TELEKOMUNIKASI

(75 M, 150 M, 225 M, 300 M) DENGAN BEBAN ANGIN

RENCANA PERIODE ULANG 20 TAHUNAN BMKG

SURABAYA

(2)

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 Ir. ISDARMANU, 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. 2.

3. 4. 5. 6.

Bagaimana cara mengolah data angin 20 tahunan yang didapat dari BMKG Surabaya? 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]? Bagaimana membuat perancangan pemodelan tower SST 75 m, kedalam Ms.Tower V.6? Bagaimana membuat perancangan pemodelan tower SST 150 m, melalui tower 75 m kedalam Ms.Tower V.6? Bagaimana membuat perancangan pemodelan tower SST 225 m, melalui tower 150 m kedalam Ms.Tower V.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.

(3)

5.

Dapat merancang suatu tower dengan ketinggian kurang dari 300 m.

6.

Dapat menganalisa kekuatan suatu struktur tower terhadap perpindahan (deflection) akibat angin.

BATASAN MASALAH 1. 2.

Tidak membahas tentang angin diluar BMKG Surabaya. 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 ditetapkan dalam peraturan

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 menerima beban antenna dalam jumlah banyak.

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, Supriyadi (1995).

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

(4)

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 yang menerpa piringan antenna.

TOWER SST ↔ ANGIN Angin yang menerpa struktur

Gaya Angin pada Struktur Tower (TIA/EIA Standart, 1996)

Angin yang menerpa piringan antenna

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

BAB III . METODOLOGI START

ALUR PERENCANAAN

Pengumpulan Data

Studi Literatur

Pengolahan Data Angin 20 Tahunan

Preliminary Design

Pemodelan Struktur Tower Redesign

Kontrol Design Not Ok Ok Gambar Output Auto CAD

Menyimpulkan hubungan profil-profil ke empat model tower, deformasi vs angin, kapasitas rasio batang

END

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. 2. 3. 4.

menggunakan peraturan (TIA/EIA-222-F, 1991) untuk perencanaan struktur tower 75 m, 150 m, 225 m, 300 m. berikut memasukkan jumlah antennanya. Memasukkan nilai kecepatan angin Pemodelan ke empat tower ini dibantu dengan software Ms.Tower v.6.

(5)

V.maks (KNOT) 25 22 19 22 40 20 19 18 20 14 10 20

JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGS SEP OKT NOP DES

(KNOT) 15 20 15 10 12 12 12 13 12 12 10 15

V.maks (KNOT) 24 24 27 16 18 17 19 19 18 20 16 25

2

V.rata (KNOT) 4.6 7.8 6 6 4 8 7 6 8 8 9 7

V.maks (KNOT) 23 40 20 15 15 15 20 20 20 25 25 25

V.rata2 (KNOT) 8.1 7.3 5 5.2 5.1 6.3 6 6.6 7.1 7.8 8 6.3

V.maks (KNOT) 30 29 28 25 17 15 16 18 17 20 22 16

V.rata2 (KNOT) 7.8 11.7 5 6.2 6.4 7 7 8.2 8.3 8.2 6 6

V.maks (KNOT) 23 28 19 25 15 17 18 18 20 22 20 17

V.rata2 (KNOT) 8 6.7 6 5.9 6.3 7 6 6.5 6.6 6.3 6 7.2

V.maks (KNOT) 22 18 17 17 19 17 16 15 18 19 15 26

20 06

V.rata2 (KNOT) 6.9 7.3 8.1 6.3 8.2 7.3 8.7 8.5 8.6 9 6.7 7.6

V.maks (KNOT) 25 35 40 25 27 22 18 22 22 21 20 20

20 08

2

V.rata (KNOT) 6.9 6 4.3 5.4 6.6 6.4 6.4 6.6 6.6 5.6 4.5 4.9

(6)

(KNOT) 6 5 5 6 5 6 5 6 5 6 5 5

V.rata2 (KNOT) 7.2 5 7.2 5.5 5.1 5.4 6 7.4 7.1 8.1 7.3 4.9

20 10

(KNOT) 22 26 15 20 12 14 12 17 13 12 20 11

20 09

(KNOT) 7 8.8 6 5.8 5.7 6.7 6.3 6.9 5.4 5 5 5 V.rata2 20 02 V.maks 20 04 V.rata2 20 01 V.maks (KNOT) 28 25 30 40 21 24 27 25 20 25 25 25 20 07 (sumber : BMKG Surabaya) 20 03

V.rata2 (KNOT) 6.1 6.4 6.1 6.4 10.2 10.9 7.7 7 6.7 5.3 4.4 7.2

20 05

Data Angin 10 tahun BMKG Surabaya

Hasil Analisa :

No

Nama Distribusi

(7)

Gumbel Log Pearson III Normal

Kecepatan Angin Maksimum (m/s) 15.53 13.34 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.

3.

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

BAB V . PERENCANAAN TOWER Data Perencanaan 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 •Fy = 560 MPa , Fu = 785 MPa.

K

K1

Face Panel

K2

K5L5

Tower 75meter , perencanaan awal struktur tower

Alur Perancangan SST 3 Legs 75, 150, 225, 300 meter

Tower 150meter , perencanaan tower 75m kedua.

Tower 225 meter , perencanaan tower 75m, dari tower 150 m, sebelumnya

Perencanaan Tower 75 meter berikutnya, sehingga tinggi keseluruhan 300 meter.

Tower Data SST 150 M

SST 75 M Tinggi Tower Direncanakan (HT) Lebar Dasar Tower (WB) Lebar Atas Tower (TB) Face Face Panel FY Profil FU Profil FU Baut Fy Baut CHS L

= = = = = = = = = = =

(8)

Tinggi Tower Direncanakan (HT) Lebar Dasar Tower (WB) Lebar Atas Tower (TB) Face Face Panel FY Profil FU Profil

= = = = = = =

150 20 2.8 3 K, K1 245 539

Meter Meter Meter legs

FU Baut = 785 MPa Fy Baut = 560 MPa CHS = Profil Circle L = Profil Siku MPa MPa SST 225 M

SST 300 M Tinggi Tower Direncanakan (HT) Lebar Dasar Tower (WB) Lebar Atas Tower (TB) Face Face Panel

= = = = =

300 Meter 40 Meter 2.8 Meter 3 legs K, K1, K2, K5L5

FY Profil = 245 MPa FU Profil FU Baut = 539 = 785 MPa MPa

(9)

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) Face Face Panel FY Profil FU Profil FU Baut Fy Baut CHS L

= = = = = = = = =

2.8 Meter 3 legs K, K1, K2 245 MPa 539 MPa 785 MPa 560 MPa Profil Circle Profil Siku

Profil yang digunakan, TD

300 M >> go to excel

225 M

150 M

75 M

Input Ms.Tower

Kecepatan angin , v = 22.4 m/s (arah 90°) Kombinasi pembebanan yang digunakan : 400 410 420 3000 4000 4020 4040 4060 4080 4100 4120 4140 4160 4180 4200 4220

Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y

EARTHQUAKE + MAX DL EARTHQUAKE + MAX DL EARTHQUAKE + MAX DL MAX DL + LIVE LOAD MAX DL + WIND AT 0° MAX DL + WIND AT 30° MAX DL + WIND AT 60° MAX DL + WIND

(10)

AT 90° MAX DL + WIND AT 120° MAX DL + WIND AT 150° MAX DL + WIND AT 180° MAX DL + WIND AT 210° MAX DL + WIND AT 240° MAX DL + WIND AT 270° MAX DL + WIND AT 300° MAX DL + WIND AT 330°

Letak dan Arah 13 Antenna ANTENNA LOADING ANTENNA

Jumlah

Dimensi

SECTOR.1 A0053 MICROWAVE 2 MICROWAVE 3 SECTOR.4 A0053 MICROWAVE 5 MICROWAVE 6 SECTOR.7 A0053 MICROWAVE 8 MICROWAVE 9

3 1 1 3 1 1 3 1 1

2 Meter 0.6 Meter 1.2 Meter 2 Meter 1.8 Meter 2.4 Meter 2 Meter 3.0 Meter 3.0 Meter Total Berat

Elevasi

Azimuth 0

0

Berat (Kg) 0

0 , 120 , 240 61 Meter 600 57 Meter 1000 53 Meter 0 0 0 51 Meter 150 ,260 , 330 0 170 47 Meter 2800 43 Meter 1900,3000,300 41 Meter 3500 37 Meter 0 220 32.5 Meter

55 7 47 55 61 114 55 144 144

165 7 47 165 61 114 165 144 144 1012

Beban yang terjadi,

1. Beban akibat berat profil 2. Beban akibat berat antenna 3. Beban akibat bordes = 120 kg/m2 ( +75.00 , +150.00 , + 225.00 , + 274.00 , + 300.00) 4. Beban akibat angin pada struktur tower 5. Beban akibat angin pada antenna

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

(11)

Twist dan Sway ≤ 0.5° -- Ok ! SST 75 M

Twist , Z-Rot = 0.01140 Sway , Y-Rot = 0.33890 Sway , X-Rot = 0.32170

SST 150 M

SST 225 M

SST 300 M

Stress Ratio ≤ 1 -- Ok ! 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 Lk = 11 meter

(sendi-sendi)

λ = Lk/i min = 11/ 0.163 = 67.48 <200 ok λg = 107.229 λs = 0.629 , w = 1.462

SST 300 M Panel 53

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!

PPBBI 1984

Displacement ≤ h/200 -- Ok ! SST 300 M Displacement ≤ 300/200 Displacement ≤ 1.5 m 25

1 5 Case Node 400 410 SST 300 M 420 3000

(12)

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, sebesar -0.0418 m. 4000 4020 4040 4060 4080 4100 4120 4140 4160 4180 4200 4220 Max X-Disp (m) Y-Disp (m) Z-Disp (m) 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 1 5 25 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0003 -0.0002 -0.0002 -1.0261 -1.0261 -1.0261 -0.8103 -0.8099 -0.8101 -0.4607 -0.4600 -0.4603 0.0165 0.0169 0.0167 0.5324 0.5328 0.5326 0.8161 0.8165 0.8163 0.9258 0.9266 0.9262 0.8195 0.8209 0.8202 0.5287 0.5299 0.5293 -0.0034 -0.0034 -0.0034 -0.0034 -0.0034 -0.0034 -0.0034 -0.0034 -0.0034 -0.0088 -0.0088 -0.0089 0.0022 0.0022 0.0022 -0.4955 -0.4955 -0.4951 -0.8145 -0.8145 -0.8140 -0.9607 -0.9607 -0.9604 -0.9115 -0.9115 -0.9111 -0.5011 -0.5011 -0.5007 -0.0028 -0.0028 -0.0021 0.4922 0.4922 0.4934 0.9044 0.9044 0.9055 -0.0273 -0.0271 -0.0272 -0.0273 -0.0271 -0.0272 -0.0273 -0.0271 -0.0272 -0.0311 -0.0311 -0.0311 -0.0202 -0.0201 -0.0413 -0.0276 -0.0156 -0.0384 -0.0338 -0.0142 -0.0336 -0.0389 -0.0158 -0.0270 -0.0418 -0.0200 -0.0199 -0.0389 -0.0268 -0.0159 -0.0337 -0.0335 -0.0144 -0.0270 -0.0387 -0.0159 -0.0202 -0.0415 -0.0199

(13)

1 5 25 1 5 25 1 5 25

0.0021 0.0025 0.0023 -0.4537 -0.4535 -0.4536 -0.8093 -0.8090 -0.8091 -1.0261

0.9557 0.9557 0.9560 0.8194 0.8194 0.8195 0.4889 0.4889 0.4892 -0.9607

-0.0158 -0.0385 -0.0272 -0.0143 -0.0338 -0.0335 -0.0158 -0.0274 -0.0384 -0.0418

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. 2. 3. 4. CHS 508 x 50 b/tb < 32 508/50 < 32 10.16 < 32 (ok) H 250 x 250 x 35 b/ts < 10 250/35 < 10 7.14 < 10 (ok) B 250 x 250 x 42 b/ts < 10 250/42 < 10 5.95 < 10 (ok) 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 konsep perhitungan pada struktur tower ini menggunakan EIA/TIA-222-F-1996.

Panel 53

Right View

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.

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

Sambungan Las Direncanakan menggunakan : Fu.las = 130 x 70.3 = 9139 kg/cm2 > fu.pelat (5390 kg/cm2)

(14)

Ok.

Asumsi Te = 1 cm panjang 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) = 4726.30 > 4469.64 Kg /cm2 (Ok)

Kontrol Pelat

N = 0 D = 10989.44 kg (↑) M = 10989.44 (50) = 54947.2 kg cm

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

Kalkulasi Penambahan Berat Tower

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 T 0 0.2 0.5 0.6 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4

(I/R) = C 0.45000 0.45000 0.45000 0.38333 0.23000 0.19167 0.16429 0.14375 0.12778 0.11500 0.10455 0.09583 0.08846 0.08214 0.07667 0.07188 0.06765 0.06389 0.06053 0.05750 0.05476 0.05227 0.05000 0.04792 0.04600 0.04423 0.04259

(15)

0.250 C x (I/R) 0.113 0.113 0.113 0.096 0.058 0.048 0.041 0.036 0.032 0.029 0.026 0.024 0.022 0.021 0.019 0.018 0.017 0.016 0.015 0.014 0.014 0.013 0.013 0.012 0.012 0.011 0.011 V (Kg) 108484.2 108484.2 108484.2 92412.4667 55447.48 46206.2333 39605.3429 34654.675 30804.1556 27723.74 25203.4 23103.1167 21325.9538 19802.6714 18482.4933 17327.3375 16308.0824 15402.0778 14591.4421 13861.87 13201.781 12601.7 12053.8 11551.5583 11089.496 10662.9769 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): 4000 Y MAX DL + WIND AT 0°

Tekanan Kecepatan (qz) Velocity Preasure (Pa) 310 300 290 280 SST 75 M 270 260 250 240 230 220 210 200

Didapat hasil tekanan kecepatan angin selalu berbanding lurus dengan ketinggian.

SST 150 M

190 180 170

160 tekanan kecepatan

(16)

130 SST 225 M 120 110 100 90 80 70 60 SST 300 M 50 40 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000

BAB VIII. KESIMPULAN dan SARAN Kesimpulan 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.

GAMBAR TOWER

Gambar Face Panel +300.00

+75.00

+225.00

+150.00

(17)

(18)