bab i analisa struktur tower terhadap pendahuluan · 1.1 latar belakang permasalahan . tower...

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 ?

4. Bagaimana membuat perancangan 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 maksimum angin di Surabaya.

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)

gambar 2.3

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 :

xn

ntrtr S

Syyvv

Dimana parameter statistika yang dipakai, adalah :

n

v

v

n

i

i

1

1n

)vv(S

2n

1ii

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 8 910 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 8 910 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 yearSkaw

Coeficient

sumber : Djihad, 2001

exceedence probability

0.5 0.2 1.1 0.04 0.0050.02 0.01

Tabel 2.2 Nilai Yn dan Sn

2.3.2 Metode Log person tipe III Kecepatan angin dapat dicari dengan menggunakan persamaan :

yT

vlogTtr

SKyy

atauSKVlogvlog

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

yy

n

1ii

Simpangan baku logaritma seri :

1n

)yy(S

2n

1ii

y

Koefisien asimetri logaritma :

3y

3i

)S)(2n)(1n()yy(n

Cs

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

Tabel 2.3 Faktor frekuensi

8

1

2

3

4

5

6

7

Periode ulang, TR

( tahun )

Faktor Frekuensi, KT

untuk Cs = 0No

2

5

10

25

0

0.842

1.282

1.751

2.326100

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.rata2V.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

20012002

20032004V.rata2

V.maks V.rata2V.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

20032004

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 :

(sumber : BMKG Surabaya)

11

V.rata2

V.maks V.rata2

V.maks


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

20072008

20052006

V.rata2V.maks V.rata2

V.maks


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

20072008

20092010V.rata2

V.maks V.rata2V.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

20092010

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 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 8 910 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 8 910 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 8 910 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 0.0050.2 1.1 0.04

Return period in yearSkaw

Coeficientexceedence 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 -0.0007502 2002 13.167 1.1195 -0.180010 0.032403 -0.0058333 2003 20.750 1.3170 0.017533 0.000307 0.0000054 2004 21.917 1.3408 0.041289 0.001705 0.0000705 2005 26.250 1.4191 0.119644 0.014315 0.0017136 2006 24.750 1.3936 0.094090 0.008853 0.0008337 2007 20.250 1.3064 0.006940 0.000048 0.0000008 2008 20.167 1.3046 0.005149 0.000027 0.0000009 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 XrSd 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).

xn

ntrtr S

Syyvv

untuk V.rata-rata :

694.09496.0

4952.097.2576.620v

untuk V.maksimum:

813.39496.0

4952.097.2275.2020v

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 :

smknotv /53.15212.3020

smknotv /31.4385.820

13

1

2

3

4

5

6

7

2.326100

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 DistribusiKecepatan 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 :

0869.0354.12995.1 xy

417.1y 417.110y

smknoty /43.13122.26 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

0869.0595.12995.1 xy

438.110y

smknoty /095.14422.27 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

yT SKyy

yT SKyy

Face Panel : K5L5

24

14

34

5

4

6

Keterangan :

14

Panel High Tower (m)

Jenis Profil yang Digunakan

Section NameTipe Profil

(mm)




(mm)1 2 Leg = CHS. 48X4

Horizontal = L . 60 60 6Bracing = L . 70X70X7

2 2 Leg = CHS. 48X4Horizontal = L . 60 60 6

Bracing = L . 70X70X7 3 2 Leg = CHS. 48X4






Bracing = L . 70X70X77 2 Leg = CHS. 139X10


8 2 Leg = CHS. 139 X 10Horizontal = L . 70X70X7

Bracing = L . 70X70X79 2 Leg = CHS. 139 X 10



Bracing = L . 80X80X8



Horizontal = L . 80 80 8Bracing = L . 80 80 8


Bracing = L . 80 80 814 2 Leg = CHS. 168X10


15 2 Leg = CHS. 168X10Horizontal = L . 90X90X9


Horizontal = L . 90X90X9Bracing = L . 90X90X9



Horizontal = L . 100X100X10 Bracing = L . 90X90X9




21 2.5 Leg = CHS. 193X10Horizontal = L . 20X120X12

Bracing = L . 100X100X10 22 2.5 Leg = CHS. 193X10





25 3 Leg = CHS. 193 X 10Horizontal = L . 130 130 13




Bracing = L . 130 130 1328 5 Leg = CHS. 219 X 16



Bracing = L . 180 180 1630 5 Leg = CHS. 219 X 16


Tinggi Tower Direncanakan (HT) = 300 MeterLebar Dasar Tower (WB) = 40 MeterLebar Atas Tower (TB) = 2.8 MeterFaces = 3 legsFace Panel = K, K1, K2, K5L5

FY Profil = 245 MPa

FU Profil = 539 MPaFU Baut = 785 MPaFy Baut = 560 MPaCHS = Profil CircleL = Profil Siku

semua redumdant = R

gambar 5.20 Gambar struktur tower 3 legs 300 meter.

Tower Data :

Keterangan :

R

15


Bracing = L . 180 180 16Redundant = 70 70 7










Bracing = L . 180 180 16Redundant = L . 90 90 9



38 7.5 Leg = CHS. 406 X 16Horizontal = L . 200 200 16













(mm)















50 15 Leg = CHS. 508 X 50Horizontal = L. 250 250 35

Bracing = DAE 250 250 35Redundant = L. 250 250 25

51 15 Leg = CHS. 508 X 50Horizontal = L. 250 250 35


52 17.5 Leg = CHS. 508 X 50Horizontal = L. 250 250 35







(mm)

16

3 2 Meter 286 00, 1200, 240055 165

1 0.6 Meter 282 6007 7

1 1.2 Meter 278 100047 47

3 2 Meter 276 1500,2600, 330055 165

1 1.8 Meter 272 170061 61

1 2.4 Meter 268 2800114 114

3 2 Meter 266 1900,300

0,30

055 165

1 3.0 Meter 262 3500144 144

1 3.0 Meter 257.5 2200245 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 13.2.22 Pada pegangan bordes dan pegangan tangga 67 kg 13.2.53 Pada bordes 120 kg/m2 13.2.4

Besar Beban EIA / TIA, pasal :LokasiNo

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 Mm ft lb lb lb - ft

61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1081.0506 0 061.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1081.0506 0 061.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1081.0506 0 057.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00221 0 0 table B2 109.84842 0 053.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00221 0 0 table B2 437.03467 0 051.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1066.6483 0 051.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1066.6483 0 051.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1066.6483 0 047.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00221 0 0 table B2 975.27816 0 043.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00221 0 0 table B2 1724.1798 0 041.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1051.9237 0 041.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1051.9237 0 041.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00397 0 0 table B1 1051.9237 0 037.00 121.31 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


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1083.7736 -21.7844 -192.84546261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1083.7736 -21.7844 -192.84546261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1083.7736 -21.7844 -192.84546257.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 96.925078 52.19043 -27.085242653.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 385.61883 207.6409 -215.5186251.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1069.3351 -21.4942 -190.27628351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1069.3351 -21.4942 -190.27628351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1069.3351 -21.4942 -190.27628347.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 860.53955 463.3675 -721.42080143.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00195 0.00105 -0.000277 table B2 1521.3352 819.1805 -1700.518941.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1054.5734 -21.1975 -187.64960441.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1054.5734 -21.1975 -187.64960441.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 -0.00008 -0.000108 table B1 1054.5734 -21.1975 -187.64960437.00 121.31 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


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1143.6807 168.8291 -398.190261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1143.6807 168.8291 -398.190261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1143.6807 168.8291 -398.190257.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 53.18453 63.62262 -0.195653.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 211.59597 253.1242 -1.556151.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1128.4441 166.5798 -392.885351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1128.4441 166.5798 -392.885351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1128.4441 166.5798 -392.885347.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 472.1935 564.867 -5.208843.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00107 0.00128 -0.000002 table B2 834.78391 998.62 -12.278141.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1112.8664 164.2803 -387.461741.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1112.8664 164.2803 -387.461741.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.0042 0.00062 -0.000223 table B1 1112.8664 164.2803 -387.461737.00 121.31 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 (ft2) Ca Cs Cm Kett

SECTOR.1 A0053

MICROWAVE 3

SECTOR.4 A0053

MICROWAVE 5

MICROWAVE 6

SECTOR.7 A0053

MICROWAVE 8

MICROWAVE 9

ANTENNA LOADINGElevasi

GH v2(mph) A (ft

2) Ca Cs Cm Kett

SECTOR.1 A0053

MICROWAVE 2


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)2/7ElevasiGH v2(mph) A (ft2)ANTENNA LOADING

SECTOR.1 A0053

MICROWAVE 2

MICROWAVE 3

wind angle = 1800


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -735.223 0 061.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -735.223 0 061.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -735.223 0 057.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 -0.00177 0 0 table B2 -87.9781 0 053.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 -0.00177 0 0 table B2 -350.023 0 051.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -725.428 0 051.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -725.428 0 051.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -725.428 0 047.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 -0.00177 0 0 table B2 -781.105 0 043.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 -0.00177 0 0 table B2 -1380.9 0 041.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -715.414 0 041.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -715.414 0 041.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.0027 0 0 table B1 -715.414 0 037.00 121.31 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


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -539.164 -272.305 -496.39961.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -539.164 -272.305 -496.39961.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -539.164 -272.305 -496.39957.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -66.1079 -34.7936 -12.90753.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -263.012 -138.427 -102.70251.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -531.981 -268.677 -489.78551.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -531.981 -268.677 -489.78551.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -531.981 -268.677 -489.78547.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -586.932 -308.912 -343.78243.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 -0.00133 -0.0007 -0.000132 table B2 -1037.63 -546.12 -810.35641.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -524.637 -264.968 -483.02441.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -524.637 -264.968 -483.02441.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00198 -0.001 -0.000278 table B1 -524.637 -264.968 -483.02437.00 121.31 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


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -318.597 -318.597 -653.53261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -318.597 -318.597 -653.53261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -318.597 -318.597 -653.53257.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -20.8762 -44.2376 -39.503453.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -83.0564 -176 -314.3351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -314.352 -314.352 -644.82551.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -314.352 -314.352 -644.82551.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -314.352 -314.352 -644.82547.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -185.347 -392.759 -1052.1843.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 -0.00042 -0.00089 -0.000404 table B2 -327.672 -694.353 -2480.1841.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -310.013 -310.013 -635.92441.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -310.013 -310.013 -635.92441.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00117 -0.00117 -0.000366 table B1 -310.013 -310.013 -635.92437.00 121.31 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 -4771.75MICROWAVE 9

Kett

SECTOR.1 A0053

MICROWAVE 2

MICROWAVE 3

SECTOR.4 A0053

MICROWAVE 5

MICROWAVE 6

SECTOR.7 A0053

MICROWAVE 8


Kz = (h/10)2/7 GH v2(mph) A (ft2) Ca Cs Cm

v2(mph) A (ft2) Ca Cs Cm Kett

SECTOR.1 A0053

MICROWAVE 2

MICROWAVE 3

v2(mph) A (ft2) Ca Cs Cm Kett

SECTOR.1 A0053

MICROWAVE 2

MICROWAVE 3


Kz = (h/10)2/7 GH

SECTOR.4 A0053

MICROWAVE 5

MICROWAVE 6

SECTOR.7 A0053

MICROWAVE 8

MICROWAVE 9


Kz = (h/10)2/7 GH

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


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.16915 -239.628 -599.96461.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.16915 -239.628 -599.96461.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.16915 -239.628 -599.96457.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00034 -0.00104 -0.00039 table B2 16.89976 -51.6934 -38.134553.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00034 0.00104 0.00039 table B2 67.2361 205.6634 303.437851.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.06031 -236.436 -591.97151.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.06031 -236.436 -591.97151.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -8.06031 -236.436 -591.97147.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00034 -0.00104 -0.00039 table B2 150.0428 -458.954 -1015.7243.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00034 0.00104 0.00039 table B2 265.2584 811.3788 2394.23241.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -7.94905 -233.172 -583.79941.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -7.94905 -233.172 -583.79941.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 -0.00003 -0.00088 -0.00034 table B1 -7.94905 -233.172 -583.79937.00 121.31 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


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1149.127 -168.829 398.190261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1149.127 -168.829 398.190261.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1149.127 -168.829 398.190257.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 53.18453 -63.6226 0.19556153.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 211.596 -253.124 1.55609151.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1133.818 -166.58 392.885351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1133.818 -166.58 392.885351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1133.818 -166.58 392.885347.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 472.1935 -564.867 5.20881443.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00107 -0.00128 0.000002 table B2 834.7839 -998.62 12.2781141.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1118.166 -164.28 387.461741.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1118.166 -164.28 387.461741.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00422 -0.00062 0.000223 table B1 1118.166 -164.28 387.461737.00 121.31 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


61.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1083.774 21.78439 192.845561.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1083.774 21.78439 192.845561.00 200.00 2.35355 1.57048 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1083.774 21.78439 192.845557.00 186.89 2.30838 1.56160 2500 3.0379 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 96.92508 -52.1904 27.0852453.00 173.77 2.26089 1.55217 2500 12.1516 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 385.6188 -207.641 215.518651.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1069.335 21.49417 190.276351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1069.335 21.49417 190.276351.00 167.21 2.23618 1.54723 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1069.335 21.49417 190.276347.00 154.10 2.18459 1.53682 2500 27.3410 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 860.5396 -463.367 721.420843.00 140.98 2.12978 1.52563 2500 48.6063 0.00195 -0.00105 0.000277 table B2 1521.335 -819.18 1700.51941.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1054.573 21.19746 187.649641.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1054.573 21.19746 187.649641.00 134.43 2.10099 1.51969 2500 16.5547 0.00398 0.00008 0.000108 table B1 1054.573 21.19746 187.649637.00 121.31 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


Kz = (h/10)2/7 GH v

2(mph) A (ft

2) Ca

SECTOR.7 A0053

MICROWAVE 8

MICROWAVE 9


Kz = (h/10)2/7 GH v

2(mph) A (ft

2) Ca

SECTOR.7 A0053

MICROWAVE 8

MICROWAVE 9


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 degree1 1 1.0261 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok2 2 1.0087 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok3 102 0.9913 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok4 202 0.9739 0.0174 2 0.0087 0.498726 ok5 302 0.9565 0.0173 2 0.00865 0.49586 ok6 402 0.9392 0.0172 2 0.0086 0.492994 ok7 502 0.922 0.0173 2 0.00865 0.49586 ok8 602 0.9047 0.0173 2 0.00865 0.49586 ok9 702 0.8874 0.0172 2 0.0086 0.492994 ok10 802 0.8702 0.0172 2 0.0086 0.492994 ok11 902 0.853 0.0171 2 0.00855 0.490127 ok12 1002 0.8359 0.0171 2 0.00855 0.490127 ok13 1102 0.8188 0.017 2 0.0085 0.487261 ok14 1202 0.8018

SwayS< 0.50 Ok!Panel Joint Defleksi arah x Δ D Δ H

1 + 300,0 0.003 0.011 0.002 - ok2 + 0.030 0.029 0.023 - ok3 + 0.092 0.052 0.052 - ok4 + 0.186 0.075 0.081 - ok5 + 0.306 0.098 0.116 - ok6 + 0.031 0.121 0.155 - ok7 + 0.043 0.152 0.211 - ok8 + 0.058 0.276 0.225 - ok9 + 0.078 0.195 0.270 - ok10 + 0.079 0.218 0.284 - ok11 + 0.097 0.239 0.371 - ok12 + 0.116 0.283 0.281 - ok13 + 0.136 0.339 0.356 - ok14 + 0.159 0.363 0.400 - ok15 + 0.184 0.287 0.301 - ok16 + 0.210 0.305 0.340 - ok17 + 0.236 0.326 0.418 - ok18 + 0.225 0.424 0.342 - ok19 + 0.251 0.450 0.377 - ok20 + 0.278 0.491 0.437 - ok21 + 0.317 0.443 0.238 - ok22 + 0.358 0.270 0.293 - ok23 + 0.412 0.336 0.223 - ok24 + 0.452 0.353 0.247 - ok25 + 0.515 0.372 0.274 - ok26 + 0.567 0.393 0.255 - ok27 + 0.619 0.310 0.212 - ok28 + 0.431 0.212 0.236 - ok29 + 0.489 0.224 0.251 - ok30 + 0.547 0.238 0.292 - ok31 + 0.392 0.138 0.139 0.416 ok32 + 0.425 0.152 0.276 0.280 ok33 + 0.377 0.172 0.221 0.317 ok34 + 0.406 0.193 0.264 0.383 ok35 + 0.436 0.213 0.315 0.285 ok36 + 0.421 0.238 0.372 0.338 ok37 + 0.450 0.273 0.318 0.399 ok38 + 0.427 0.496 0.381 0.381 ok39 + 0.467 0.559 0.161 0.420 ok40 + 0.509 0.650 0.191 0.231 ok41 + 0.483 0.540 0.230 0.277 ok42 + 0.537 0.313 0.291 0.255 ok43 + 0.413 0.392 0.330 0.167 ok44 + 0.463 0.444 0.412 0.207 ok45 + 0.516 0.498 0.490 0.166 ok46 + 0.368 0.541 0.119 0.202 ok47 + 0.411 0.602 0.117 0.246 ok48 + 0.379 0.794 0.134 0.298 ok49 + 0.426 0.894 0.170 0.138 ok50 + 0.405 0.300 0.199 0.139 ok51 + 0.452 0.338 0.178 0.183 ok52 + 0.514 0.450 0.206 0.236 ok53 + 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

21

Stress Ratio = 0.611 < 1.00 ---- oke! Di dalam Ms. Tower (222-F) didapat nilai 0.650 < 1 ----- oke! Kontrol kekuatan stabilitas batang tarik : Dalam suatu potongan jumlah luas lubang tidak boleh lebih besar dari 15% luas penampang utuh. Jadi Anetto=0.85 Agross f = ……. ≤ 0.75 Tegangan dasar

f = ……. ≤ 0.75 f = 161.486 ………… ≤ 1225 Kg/cm2 ----- oke ! diketahui dalam software (member 5548 - 5552) : Axial Forces pada Bracing = -541.421 kN dan + 222.558 kN A. .250x250x42= 2(192.64) cm2 = 385.68 x10-

4 m2 i.min = 7.375 cm ditanya : Stress Ratio = ……… < 1.00 ---- oke! Kontrol kekuatan stabilitas batang tekan terhadap tekuk : Lk = Kc = 1 (sendi-sendi) Lk = 10.95 meter λ = Lk/i min = 10.95 / 0.07375 = 148.474 < 200 (ok)

λg = π = 3.14 = 107.229

λs = = = 1.383 , ----- λs > 1.0

w = w = 4.567

Fn < Teg.ijin x 1.3

Fn = w

Fn = 4.567 = 641.161 Kg/cm2 Teg.dasar =

Teg. dasar = Teg. dasar = 1633.33333 Kg/cm2 Pn < Teg.dasar x 1.3 641.161 < 1633.33333 (1.3) 641.161 < 2123.333 ------- oke ! Stress Ratio = beban / tahanan Stress Ratio = 641.161 / 2123.333 Stress Ratio = 0.30 Stress Ratio = 0.30 < 1.00 ---- oke! Di dalam Ms. Tower (222-F) didapat nilai 0.925 < 1 ----- oke! Kontrol kekuatan stabilitas batang tarik : Dalam suatu potongan jumlah luas lubang tidak boleh lebih besar dari 15% luas penampang utuh. Jadi Anetto=0.85 Agross f = ……. ≤ 0.75 Tegangan dasar

f = ……. ≤ 0.75 f = 67.88 ………… ≤ 1225 Kg/cm2 ----- oke ! diketahui dalam software (member 5638-5639) : Axial Forces pada Horisontal = -134.256 kN dan + 191.669 kN A. L.250x250x35= 162.6 cm2 = 162.6 x10-4 m2 i.min = 4.89 cm ditanya : Stress Ratio = ……… < 1.00 ---- oke!

22

Kontrol kekuatan stabilitas batang tekan terhadap tekuk : Lk = Kc = 1 (sendi-sendi) Lk = 8.66 meter λ = Lk/i min = 8.66 / 0.0489 = 177.096 < 200 (ok)

λg = π = 3.14 = 107.229

λs = = = 1.651 , ----- λs > 1.0

w = w = 6.49

Fn < Teg.ijin x 1.3

Fn = w Fn = 6.49 = 536.248 Kg/cm2 Teg.dasar =

Teg. dasar = Teg. dasar = 1633.33333 Kg/cm2 Fn < Teg.dasar x 1.3 536.248 < 1633.33333 (1.3) 536.248 < 2123.333 ------- oke ! Stress Ratio = beban / tahanan Stress Ratio = 536.248 / 2123.333 Stress Ratio = 0.253 Stress Ratio = 0.253 < 1.00 ---- oke! Di dalam Ms. Tower (222-F) didapat nilai 0.263 < 1 ----- oke! Kontrol kekuatan stabilitas batang tarik :

Dalam suatu potongan jumlah luas lubang tidak boleh lebih besar dari 15% luas penampang utuh. Jadi Anetto=0.85 Agross f = ……. ≤ 0.75 Tegangan dasar

f = ……. ≤ 0.75 f = 138.68 ………… ≤ 1225 Kg/cm2 ----- oke !

5.5.6.3 Kontrol Kelangsingan Profil. Panel 53 CHS 508 x 50

H L. 250 x 250 x 35 B 250 x 250 x 42 R L 250 x 250 x 25

CHS 508 x 50

32tb

b PPBBI’84 psl 74c

3250508

10.16 < 32 (Ok)

B. 250x250x42

10ts


1042

250

5.95 < 10 (Ok)

H. L.250x250x35

10ts


1035250

23

7.14 < 10 (Ok)

R. L.250x250x25

10ts


1025

250

10 < 10 (Ok)

5.5.6.4 Horizontal Displacement (Perpindahan)

Syarat dalam TIA/EIA adalah : Horizontal Displacement (Perpindahan) < H/200 Tinggi tower = 300 m H.displacement = 300/200 = 1.5 m. Displacement tertinggi berada di puncak tower, maka perhitungan displacement hanya menyajikan titik yang berada di puncak. (titik 1, 5, 25)

Gambar 5.23 Node teratas yang memiliki displacement maksimum

Dengan menggunakan program bantu Ms.Tower v.6 didapat nilai displacement pada titik 1, 5, 25.

Gambar 5.24 Nilai displacement maksimum node 1.2.5

didapat nilai maksimum displacement = 1.0261 m (arah-x , kombinasi beban : DL + 00 wind) displacement = 1.0261 m …….. < 1.5 m ---- oke!

1

5

25

24

X-Disp Y-Disp Z-Disp(m) (m) (m)

1 -0.0001 -0.0034 -0.02735 -0.0001 -0.0034 -0.027125 -0.0001 -0.0034 -0.02721 -1.0261 0.0022 -0.02015 -1.0261 0.0022 -0.020125 -1.0261 0.0022 -0.04121 -0.8103 -0.4955 -0.02755 -0.8099 -0.4955 -0.015625 -0.8101 -0.4951 -0.03841 -0.4607 -0.8145 -0.03385 -0.4600 -0.8145 -0.014225 -0.4603 -0.8140 -0.03361 0.0165 -0.9607 -0.03885 0.0169 -0.9607 -0.015725 0.0167 -0.9604 -0.02691 0.5324 -0.9115 -0.04175 0.5328 -0.9115 -0.019925 0.5326 -0.9111 -0.01981 0.8161 -0.5011 -0.03895 0.8165 -0.5011 -0.026725 0.8163 -0.5007 -0.01591 0.9258 -0.0028 -0.03375 0.9266 -0.0028 -0.033525 0.9262 -0.0021 -0.01431 0.8195 0.4922 -0.02705 0.8209 0.4922 -0.038725 0.8202 0.4934 -0.01581 0.5287 0.9044 -0.02015 0.5299 0.9044 -0.041525 0.5293 0.9055 -0.01991 0.0021 0.9557 -0.01585 0.0025 0.9557 -0.038525 0.0023 0.9560 -0.02721 -0.4537 0.8194 -0.01425 -0.4535 0.8194 -0.033825 -0.4536 0.8195 -0.03351 -0.8093 0.4889 -0.01585 -0.8090 0.4889 -0.027425 -0.8091 0.4892 -0.0383

-1.0261 -0.9607 -0.0417

Case Node

Max

3000

4000

4020

4040

4060

4080

4220

4100

4120

4140

4160

4180

4200

Berikut displacement titik 1, 5, 25 yang terjadi berdasarkan beban kombinasi beban mati + arah angin.

Tabel 5.29 Nilai displacement

Didapat : Displacement terbesar searah sumbu x terjadi pada case 4000, sebesar -1.0261 m. Displacement terbesar searah sumbu y terjadi pada case 4060, sebesar -0.9607 m. Displacement terbesar searah sumbu z terjadi pada case 4080, sebesar -0.0417 m.

gambar 5.25 Gambar displacement dengan berbagai arah sudut angin.

25

Panel High Tower (m) Section Name

Jenis Profil yang DigunakanTipe Profil (mm)



BAB VI

KONTROL DIMENSI DAN

SAMBUNGAN

6.1 Perhitungan Struktur. Perhitungan pembebanan dan konsep perhitungan pada struktur tower ini menggunakan EIA/TIA-222-F-1996.

Dari hasil analisa struktur dengan MS Tower dihasilkan gaya aksial tekan dan tarik pada masing-masing frame tower tersebut. Frame-Frame tersebut harus mampu menahan gaya aksial tarik / tekan yang terjadi. Kontrol perhitungan dilakukan dengan menggunakan konsep ASD (Allowable Stress Design). Dalam peraturan perhitungan standard Indonesia, konsep ASD lebih dikenal dalam Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI’84).

Sebagai contoh perhitungan dari ke empat tower tersebut, analisa dilakukan pada Tower SST 300 meter , panel 53.

6.2 Kontrol Dimensi Batang

6.2.1 Member Leg

CHS 508 x 50 A = 719 cm2 i = 16.3 cm l = 11 m Kc = 1 (sendi-sendi) Kontrol Batang Tekan

Kontrol kelangsingan

20048.673.16

1.1100i

lk (Ok)

Kontrol Penampang

32tb


3250508

10,16 < 32 (Ok)

Kontrol Kekuatan

fy

EX g .7,0

245.7,0105.2

gX

229,107gX

g

s

229,10748.67

s

629.0s , --- λs : 0.183 < λc < 1.0

ω = = = 1.46

Panel 53

Right View

Front View

26

atau mencari nilai ω , dapat menggunakan tabel.

Interpolasi linier

λ = 67.48 67.5

Fe 360 = 240 Mpa → w = 1.438

= 245 Mpa → w = 1.457

Fe 463 = 260 Mpa → w = 1.513

jadi nilai , ω = 1.457

3.1xA

Nijin

3,1.5.1

2450719

712633457.1

3333.21231.1444

1444.1 kg/cm2 < 2123,33 kg/cm2 (Ok)

Kontrol Batang Tarik

An = Ag , (karena tidak mengalami kehilangan luasan akibat luas baut).

An = 719 cm2

75,0An

pf ijin . 1.3

3,1.5,1

2450.75,0719

3.98692

137.26 kg/cm2 < 1592.5 kg/cm2 (Ok)

6.3.1 Sambungan Member (Leg dengan Leg)

Direncanakan :

gambar 6.1 Tampak sambungan

6.3.1.1 Sambungan Baut baut D 25 , Ab = 22

6 906.45,241 cmA

baut D 25+1.5 , Abp = 22

6 513.565,241 cmA

tebal pelat = 50 mm

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, Kuat geser 1 baut = 10989.44 Kg Kuat tumpu 1 baut = 30625 Kg

CHS atas mengalami axial force sebesar:

(+1161.02 kN dan – 6347.262 kN) CHS bawah mengalami axial force

sebesar: (+983.531 kN dan – 7120.481 kN)

Jumlah Baut

Pada sambungan antar leg

56.1044.10989

11610244.10989

max tarikPn

pakai 12 buah

6.3.1.2 Sambungan Las

Sambungan pelat dengan profil circle.

Rancangan Sambungan Las Direncanakan menggunakan : Fu.las = 130 x 70.3

= 9139 kg/cm2 > fu.pelat (5390 kg/cm2) Ok. Asumsi Te = 1 cm panjang las = kell. lingkaran = 3.14 (50.8) = 159.512 cm

Pakai : 10989.44 Kg

27

Beban yang terjadi :

F = 92.4463)1(512.159

1.712048 kg/cm2 ( )

Ftotal < 3,1..58.0

4463.92 < 0.58 (9139/1.5) 1.3

4463.92 < 4593.870 (Ok)

te.perlu = ijin

f total

.

= 870.459392.4463

= 0.972 cm = 9.72 mm

a.perlu > 707,0

teperlu

> 13.744 mm

Tebal plat = 25 mm > 15 mm

Maka , amin = 6 mm aperlu = 13.744 mm

Jadi, = 0.58 (9139/1.5) (0.972)

= 0.58 (9139/1.5) (0.972)

= 3434.80 Kg

< 4463.92 Kg /cm2 (not. Ok)

coba menggunakan aeff. = 1.41 (Fu/Fexx) t

aeff. = 1.41 (5390/9139) 5 aeff. = 4.158 cm

amaks = (t-1.6) mm amaks = (50-1.6) mm amaks = 4.84 cm pakai : aeff. = 4.158 cm te = 0.707 (4.158) te = 2.94 cm

Jadi pakai :

a = 4.158 cm te = 2.94 cm Jadi, = 0.58 (9139/1.5) (2.94)

= 0.58 (9139/1.5) (2.94)

= 10389.2 Kg

> 4463.92 Kg /cm2 (Ok)

Jadi pasang : a = 4.5 cm te = 3 cm

6.3.1.3 Kontrol Pelat

N = 0

D = 10989.44 kg (↑)

M = 10989.44 (50)

= 54947.2 kg cm ( )

I

YM

Ant

n a.

= 55736.15)6/1(

2.549470xxx

= 838.036 kg/cm2

032.229))65,210(5(

44.10989Ant

D kg/cm2

33,16335,1

24505,1

.pelatfy x 1.3 =

2123.33 kg/cm2

)33,1633(58,0

= 947,33 kg/cm2 x 1.3 = 1231.53 kg/cm2

28

Tegangan yang terjadi

2222

53.1231032.229

33.2123036.838

ijinijin

186.0156.0

= 0,585 < 1 (Ok)

BAB VII

ANALISA DAN PEMBAHASAN

7.1 Kecepatan Angin maksimum dari BMKG Surabaya, dengan data angin 10 Tahunan dan perencanaan struktur tower dengan periode ulang 20 tahunan, adalah 15.53 m/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.

7.2 Perencanaan tower SST 75 m, didapat : berat = 27.57 ton sway = 0.3389° Perencanaan tower SST 150 m, dari tower 75m sebelumnya, didapat : berat = 111.674 ton sway = 0.4958° Perencanaan tower SST 225 m, dari tower 150m sebelumnya, didapat : berat = 396.995 ton sway = 0.4832° Perencanaan tower SST 300 m, dari tower 225m sebelumnya, didapat : berat = 964.304 ton sway = 0.4992°

7.3 Perencanaan tower SST Dalam perencanaan tower 75 m →150 m. Berat semula tower 75 m, adalah 27.57 ton, ketika tower 75 m ini digunakan dalam tower 150m terjadi perubahan dimensi pada struktur leg 75m 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 awal adalah 0.6476°. (Penambahan berat dari 27.57 ton menjadi 29.3 ton). Sedangkan batasan sway dalam EIA/TIA adalah < 0.5 °. Hasil akhir didapat berat tower 150m adalah 11.674 ton , dengan sway 0.4958° . 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 = 964.304 ton Secara keseluruhan hasil perubahan dimensi yang mengakibatkan perubahan berat pada struktur tower , dapat dibaca pada tabel dalam lampiran.

29

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

7.4 Grafik Velocity Preasure

Didapat hasil tekanan kecepatan angin selalu berbanding lurus dengan ketinggian.

bab i analisa struktur tower terhadap pendahuluan · 1.1 latar belakang permasalahan . tower...

Documents