I.A MATERI TATAP MUKAPENDAHULUAN REKAYASA PONDASI MESIN

Review Analisis Pondasi Statis dan Analisis Pondasi Dinamis- Pondasi beban statis : Beban tetap- Pondasi beban dinamis : Menerima beban dinamis (berulang-ulang),

contoh pondasi beban dinamis adalah pondasi mesin

Dalam merencanakan suatu pondasi mesin, yang harus kita lakukan dahulu sebagai langkah pendahuluan adalah: - Kajian awal; dan - Tinjauan lapangan.

Sebelum merencanakan suatu pondasi beban dinamis, dalam hal ini adalah pondasi mesin, harus terlebih dahulu dianalisis beban statisnya. Langkah perencanaan pondasi beban statis:- Pendahuluan;- Kriteria desain pondasi statis;- Safety Factor (SF);- Teori (Terzaghi, Mayerhoff, dll);- Daya dukung ultimit pondasi;- Penurunan; dan- Dimensi pondasi.

Langkah perencanaan pondasi beban dinamis (pondasi mesin):- Pendahuluan;- Kriteria desain pondasi dinamis;- Gaya dinamis dari mesin;- Parameter dinamika tanah dan cara mencarinya;- Review teori mekanika vibrasi; dan- Teori lumped parameter dalam pondasi dinamis.

Pondasi beban dinamis = unbalanced force foundation.

Yang akan kita jumpai dalam pondasi mesin adalah:- Melawan gaya eksentrisitas- c, ø, γ, + G + D

dimana: D = Damping ratio (rasio penyerapan/peredaman gaya oleh tanah).

Syarat pondasi beban dinamis:- Selalu harus mampu memikul beban statis dari mesin dan pondasinya; dan- Mampu memikul beban-beban dinamis dari mesin (tanah ibarat pegas → k).

Beban dinamis (unbalanced force) pada pondasi mesin merupakan getaran-getaran akibat pergerakan dari bagian-bagian mesin (misalnya gerakan engkol pada mesin torak).

Respon vibrasi dari pondasi mesin yang terpenting adalah:

- Frekuensi resonansi (bandingkan frekuensi alami tanah dengan frekuensi operasional mesin yang ditentukan di spek mesin, tidak boleh sama karena akan mengakibatkan resonansi yang dapat menghancurkan pondasi;

- Amplitudo getaran (tidak boleh melampaui batas yang ditentukan pada grafik) → Keadaan lingkungan:

→ Bangunan sekeliling→ Manusia sekeliling→ Noice (kebisingan).

I.B PENGEMBANGAN MATERIPENDAHULUAN REKAYASA PONDASI MESIN

Berdasar kutipan dari skripsi S1 Kurniawan Tjandra, seorang mahasiswa Universitas Tarumanagara:- “Perancangan pondasi mesin berbeda dengan perancangan pondasi pada

struktur biasa yang hanya memikul beban-beban statis saja. Pada pondasi mesin, perlu diperhitungkan beban-beban dinamis akibat kerja mesin, sehingga terdapat beberapa nilai-nilai yang perlu diketahui untuk mendapatkan hasil desain yang baik.”

- “Dalam perancangan pondasi mesin, mula-mula perlu diketahui data-data mengenai karakteristik mesin seperti gaya-gaya yang tidak seimbang, berat mesin, frekuensi kerja mesin, dan letak gaya-gaya yang tidak seimbang tersebut. Biasanya dari pabrik pembuat mesin telah disediakan saran mengenai bentuk dan ukuran pondasi mesin yang akan dirancang. Setelah data-data diperoleh, maka kita dapat menghitung frekuensi alami, titik berat, momen inersia, momen inersia massa, dan nilai-nilai lain yang diperlukan dengan menggunakan rumus-rumus yang ada.”

Dikutip dari tanggapan-tanggapan dalam forum Migas Indonesia Online untuk pertanyaan dari Darmansyah tentang standar pondasi untuk genset:- Tanggapan dari Rafael Andaka yang merujuk ke buku Machine Foundation

karangan Prakash & Arya; “… yang perlu diperhatikan adalah massa, kekakuan dan redaman, ….”

- Tanggapan dari Hendra Jitno yang merujuk ke seorang ahli geoteknik dari jurusan Teknik Sipil ITB, Dr. Masyhur Irsyam; “Pondasi mesin harus didesain dengan hati-hati untuk menghindarkan terjadinya resonansi antara getaran mesin dengan system pondasi. Yang paling penting dalam perencanaan pondasi adalah pemilihan frekuensi alami system pondasi sehingga cukup jauh dari rentang frekuensi dominan getaran mesin. Yang dimaksud sebagai system pondasi adalah gabungan antara respon tanah dengan pondasi sebagai suatu kesatuan.

- Tanggapan dari Arif Sarwo yang merujuk ke buku Design of Structures & Foundations for Vibrating Machines karangan Arya, Oneill, & Pincus: “Secara

umum, rule of tumb untuk pondasi dinamis (untuk alat-alat yang menghasilkan getaran dinamis, seperti pompa, kompresor, turbin, genset, dll) adalah sbb:

a. 2~3 kali berat equipment (type centrifugal);b. 3~5 kali berat equipment (type reciprocal).

Jika digunakan pondasi beton bertulang, beberapa hal yang perlu dicek:a.Stabilitas pondasi terhadap daya dukung tanah (apakah tanah kuat

menahan pondasi + equipment + gaya-gaya yang terjadi; apakah tidak terjadi penurunan tanah; dsb);

b. Kebutuhan besi beton bertulang;c.Behaviour dari system pondasi + equipment (vibration amplitude,

horizontal velocity dan resonance).”

Dikutip dari sebuah blog bertajuk Badar on Day to Day Activity pada tulisannya yang berjudul merencanakan pondasi mesin:- “Pada pondasi mesin beban dinamis yang bekerja selain beban gempa yang

bersifat random juga harus cukup kuat terhadap unbalanced force dari gerakan mesin yang menimbulakan excitation force pada pondasi yang bersifat harmonic.”

- “Exitation force ini dapat berupa gaya/moment angkat pada tiga sumbuh utama (sumbu-x, y, dan z).”

- “Akibat putaran mesin baik itu rotating maupun reciprocating akan menimbulkan unbalanced force yang nilainya merupakan fungsi sinusoidal dari waktu yang akan menginduce skid baja dudukan dari engine melalui hubungan baut, kemudian dari skid akan diteruskan ke pondasi melalui anchor bolt….”

- “Pondasi selain dicheck terhadap beban statis (check daya dukung tanah dan kekuatan beton), maka beberapa parameter dinamis yang harus dipastikan adalah rasio natural frekuensi putaran mesin terhadap natural frequensi dari blok pondasi harus lebih kecil dari 0.7 dan lebih besar dari 1.2 untuk menghindari terjadi resonansi disamping itu amlitudo displacement harus masih dalam batasan tolerasi yang dikeluarkan oleh manufaktur mesin tersebut.”

- “Secara umum terdapat empat type pondasi mesin yaitu : 1. block type, 2. Box type, 3. Wall type serta 4. frame type.”

Dikutip dari Jurnal Saint dan Teknologi BPPT karangan Wimpie A. N. Aspar, dengan judul Perancangan Pondasi Dangkal Untuk Menopang Mesin yang Bergetar:

- “Tujuan utama dalam merancang pondasi untuk mesin adalah membatasi gerakannya terhadap amplitudo yang tidak akan membahayakan bekerjanya mesin atau yang akan mengganggu orang yang bekerja di sekitar mesin tersebut. Jadi kunci utama keberhasilan rancangan pondasi untuk mesin adalah analisis secara hati-hati dari respon beban dinamik terhadap pondasi akibat bekerjanya mesin yang akan digunakan.”

- Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan yang telah dilakukan pada kajian ini dapat diambil kesimpulan beberapa hal sebagai berikut:

a.Dimensi yang telah dirancang mampu menahan beban yang terjadi akibat pembebaban dinamik. Semakin besar dimensi pondasi (berat pondasi bertambah) akan mengurangi frekuensi resonansi yang terjadi.

b. Frekuensi resonansi yang terjadi lebih kecil dibandingkan dengan frekuensi mesin saat bekerja.

c.Kondisi tanah yang ada tidak perlu diperbaiki untuk memperbesar nilai modulus geser (misal dengan grouting ), karena dengan memperbesar modulus geser akan memperbesar frekuensi resonansi pondasi.

Dikutip dari situs www.jendela.web.id “Resonansi adalah kondisi penggabungan satu atau bebarapa frekwensi gaya eksternal dengan frekwensi natural sistem. Setiap struktur mekanika memiliki paling sedikitnya satu frekwensi karekteristik yang disebut dengan frekwensi kritikal atau frekwensi resonansi.”

Gambar – Gambar :

Gambar 1. Bagian-bagian dari pondasi mesin.Sumber: http://badaruddin.files.wordpress.com

Gambar 2. Contoh grafik terjadinya resonansiSumber: http://jendela.web.id/

Gambar 3. Contoh desain pondasi mesinSumber: http://karyailmiah.tarumanagara.ac.id

Gambar 4. Tipe-tipe pondasi mesinSumber: http://karyailmiah.tarumanagara.ac.id

DAFTAR PUSTAKA

http://badaruddin.files.wordpress.com

http://karyailmiah.tarumanagara.ac.id

http://www.migas-indonesia.com

http://www.iptek.net.id

http://jendela.web.id/

I.C TUGAS TERSTRUKTUR

Tugas Menentukan Waktu yang diperlukan berdasarkan SKS untuk Kuliah semester ini.

SKS yang diambil pada semester ini ada 7 SKS,

1 SKS memerlukan 150 menit waktu yang terbagi pada:

50 menit Kuliah tatap muka

50 menit Kuliah Pengembangan Diri/Mencari referensi

50 menit Belajar Mandiri

Total Semester ini memerlukan waktu 7x150 menit = 1050 menit/ minggu.

Jadi perhari saya membutuhkan waktu 150 menit = 2,5 jam.