PROGRAM SARJANA LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPILFakultas Teknik Sipil dan PerencanaanInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2010

STUDI KEKUATAN TOWER SUTT 150 KV TERHADAP VARIASI BEBAN ANGIN

RATIH REPLANINGRUMNRP. 3107 100 553

KAMIS, 01 JULI 2010

MATERI TUGAS AKHIR

PENDAHULUAN

METODOLOGI

PRELIMINARY DESIGN

PEMBEBANAN

PERHITUNGAN STRUKTUR

GAMBAR - GAMBAR

KESIMPULAN

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

1. Peningkatan kebutuhan tenaga listrik diakibatkan oleh peningkatankesejahteraan masyarakat serta perkembangan industri diIndonesia.

2. PLN memerlukan sarana dan prasarana untuk dapat menyalurkanenergi listrik dari satu tempat ketempat lain. Salah satunya dengansaluran transmisi listrik.

3. Variasi Beban Angin dipilih sebagai studi analisis dan modifikasidesain perkuatan steel tower karena wilayah Indonesia yangmempunyai kecepatan angin yang kuat, stabil dan kecil kemudianmembandingkannya dengan desain awal.

PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana Merencanakan dan Memodifikasi PembangunanJaringan Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 150 kilo Volt(kV).

TUJUAN PERANCANGAN

Dapat merencanakan pembangunan jaringan saluran udarategangan tinggi (SUTT) 150 kilo volt (kv) yang mampu menahanterhadap variasi beban angin (preliminary design, menentukanpembebanan, melakukan analisa dan kontrol terhadap profil yangdipakai, memvisualisasikan dalam bentuk penggambaran)

PENDAHULUAN

RUANG LINGKUP

1. Melakukan perhitungan desain struktur tower denganmenggunakan software Microstran Tower version 6.0 dan tidakmengacu specifikasi teknis kepada rencana kerja dan syarat(RKS).

2. Tidak membahas mengenai metode pelaksanaan.

3. Melakukan pendetailan struktur tower tanpa pondasinya.

PENDAHULUAN

METODOLOGI

PRELIMINARY DESIGN

DESAIN RENCANA

1. Data kondisi lingkungan (Environmental data)

- Maximum operating temperature 90 C- Minimum operating temperature 10° C- Mean temperature (untuk desain)

Padang 23° CSemarang 26° CKupang 25° C

- Basic wind Speed Exisisting 43,82 m/sPadang 24,37 m/sSemarang 30,58 m/sKupang 20,82 m/s

2. Faktor Keutamaan (Line reability factor (table 3.1) = 2) ; L.F.=1,15

PRELIMINARY DESIGN

DESAIN RENCANA

POTONGAN K-K

POTONGAN J-J

POTONGAN I-I

POTONGAN H-H

POTONGAN G-G

POTONGAN F-F

POTONGAN E-E

VIEW 1-1 POTONGAN A-A

POTONGAN B-B

POTONGAN C-C

POTONGAN D-D

PRELIMINARY DESIGN

DESAIN RENCANA

Kecepatan angin pada daerah Padang, Semarang dan Kupang berdasarkan distribusi kecepatan angin 50 tahunan

Gambar Lay Out Tower SUTT

DATA BAHAN

PRELIMINARY DESIGN

Type of Material Standart Grade

* Mild SteelBJ 37 / BS 4.360 - Grade 50C / ASTM

A 36 / JIS G3101 - Grade SS400fy = 245 Mpa

* High TensileBJ 52 / BS 4.360 - Grade 43A / JIS

G3101 - Grade SS540fy = 360 Mpa

- Splice Bolts ASTM A394 fy = 247 Mpa

- Grade of Bolt ASTM A - 307

- Hot Dipped Galvanzed

Concrete (fc') 19 Mpa ( 28 days )/ K-225

Welding Electrodes AWS D1.1 E60XX fy = 345 Mpa

Steel Strukture

- Steel Shapes & Plates

Bolt & Nut

Anchor Bolts

Galvanzed

DESAIN AWAL PROFIL

PRELIMINARY DESIGN

L M Berat

m Kg Kg/m

L 45X45X4 316,5 867,1 2,74

L 50X50X4 348,5 1064,2 3,05

L 50X50X5 106,0 399,5 3,77

L 60X60X6 179,1 971,7 5,43

L 65X65X6 353,2 2063,0 5,84

L 70X70X6 75,4 481,3 6,38

L 80X80X6 210,2 1542,6 7,34

L 50X50X4 72,9 222,6 3,05

L 90X90X7 314,2 3008,9 9,58

L 100X100X8 32,1 390,2 12,16

L 100X100X10 19,2 287,0 14,95

L 120X120X11 21,2 420,1 19,82

L 130X130X12 158,3 3698,9 23,37

L 55X55X5 156,7 645,9 4,12

L 60X60X5 163,5 747,2 4,57

L 50X50X6 30,9 138,0 4,47

16948,2

Sect Size

Wt =

PEMBEBANAN

1. Perhitungan Beban MatiBerat sendiri struktur tower.Berat KonduktorBerat Kabel groundBerat Bahan Insulator

2. Perhitungan Beban AnginBeban Angin Pada Struktur Tower AA4+0 (SuspensionTower)Beban Angin Pada Elemen Kabel ( konduktor dan kawattanah)Angin pada Struktur Tower – arah sudut 0 degree

3. Perhitungan Beban Gempa

PEMBEBANAN

.

.

.

.

.

.

.

.

PERHITUNGAN STRUKTUR

1. Perhitungan StrukturKontrol Dimensi BatangKontrol Penampang (Local buckling)Kontrol Komponen Struktur

Kontrol kelangsingan Slenderness ratio Tegangan yang diijinkan Tegangan yang terjadi Kontrol kekuatan Rasio tekan dan tarik

2. Perencanaan Sambungan Rencana Tebal Pelat

Kuat lelehKuat putus

Rencana Baut Kuat tarik baut (bolt tension capacity)

Kontrol Kuat Tarik Profil 3. Chek Profil Stub Angle

..

....

..

..

..

.

KESIMPULAN

KESIMPULAN

Perencanaan ulang tower yang sudah ada (existing tower), dilakukan untuk memodifikasikecepatan angin tahunan maksimum berdasarkan distribusi 50 tahunan untuk wilayahPadang dan Semarang, dan berdasarkan distribusi 3 tahunan untuk wilayah Kupang.Tujuan penulisan ini adalah melakukan studi perkuatan pada tower saluran tegangan tinggitipe AA4+6 suspension akibat adanya variasi kecepatan angin. Studi kasus menggunakanexisting tower dengan tinggi 65,4 meter yang akan ditinjau terhadap variasi kecepatanangin. Standart atau code yang dipakai dalam perencanaan Saluran Udara TeganganTinggi ini adalah Standart Amerika (ASCE 10-97 = American Society of Civil EngineersDesign of Latticed Steel Transmission Structures) untuk perhitungan analisa strukturnya,sedangkan untuk analisa pembebanannya digunakan (ASCE 7-98 = American Society ofCivil Engineers Minimum Design Load for Buildings and other Structures, Revision ofANSI/ASCE 7-95) sedangkan petunjuk design pembebanannya (step by step) mengacuASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No. 74 (Guidelines for ElectricalTransmission Line Structural Loading). Perkuatan tower dilakukan dengan mengunakansoftware MS TOWER V6. Dari hasil analisa diperlukan penambahan dimensi pada crossarm, xbracing dan redundant seperti profil siku 45x45x4, 50x50x4, 50x50x5, 55x55x5 danprofil siku 80x80x6 untuk memperkuat tower sesuai dengan daerah yang ditinjau.

GAMBAR -GAMBARFu = 4075kg/cm²

t = 2cm

Panel Section Member IDdia. Of Bolt Single / double Shear Allow. bearing allow. Pu allow Pultimate Pultimate n n Ratio Jarak baut ke tepi (cm) s min f min Remarks

( mm ) Shear ( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg ) e1 e2 e3 e min cm

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1

1L 65.65.665-66

18 Single 6107,26 7792,20 6107,26 587,76 705,32 0,10 2 0,06 0,90 2,34 2,90 0,90 1,98 0,76 LEG69-70

2L 45.45.4 31-46 18 Single 6107,26 5394,60 5394,60 763,87 916,64 0,2 2 0,08 0,79 2,34 2,90 0,79 1,87 0,68 X BRACING

3L 45.45.4 73-76 18 Single 6107,26 5394,60 5394,60 279,61 335,53 0,1 2 0,03 0,79 2,34 2,90 0,79 1,87 0,68

HORIZONTAL4L 50.50.4

1-2

18 Single 6107,26 5994,00 5994,00 910,20 1092,24 0,20 4 0,05 0,88 2,34 2,90 0,88 1,96 0,7529-30

15-16

71-78

5L 45.45.4 11-14 18 Single 6107,26 5394,60 5394,60 297,043 356,45 0,1 2 0,030,79 2,34 2,90 0,79 1,87 0,68

PLAN BRACING

6L 45.45.4

19-20

18 Single 6107,26 5394,60 5394,60 910,20 1092,24 0,20 4 0,05 0,79 2,34 2,90 0,79 1,87 0,68

CROSS-ARM

47-50

55-56

61-68

7L 50.50.417-18

18 Single 6107,26 5994,00 5994,00 295,82 354,98 0,10 2 0,03 0,88 2,34 2,90 0,88 1,96 0,7524,28

8L 50.50.5

3-8

18 Single 6107,256119 5994 5994

1147,89 1377,47 0,20 2 0,11 0,88 2,34 2,90 0,88 1,96 0,7521-23

25-27

51-54

640,99 769,19 0,10 2 0,06 0,88 2,34 2,90 0,88 0,88 0,7559-60

57-58

24

1L 130.130.12

2501-2504

22 Single 9123,19 19047,60 9123,19 54676,46 65611,75 7,2 12 0,60 1,34 2,86 3,10 1,34 2,66 1,14 LEG2541-2544

2581-2584

2621-2624

2L 80.80.6

2507-2510

18 Single 6107,26 9590,4 6107,26 4426,79 5312,15 0,9 1 0,87 0,90 2,34 2,90 0,90 1,98 0,76 X BRACING

2511-2514

2547-2550

2551-2554

2587-2590

2591-2594

2627-2630

2631-2634

3L 50.50.4

2515-2522

18 Single 6107,26 5994 5994 780,90 937,08 0,2 1 0,16 0,88 2,34 2,90 0,88 1,96 0,75

REDUNDANT

2555-2562

2585-2586

2595-2602

2635-2642

4L 55.55.5

2505-2506

18 Single 6107,26 6593,40 6107,26 145,11 174,13 0 1 0,03 0,90 2,34 2,90 0,90 1,98 0,762545-2546

2585-2586

2625-2626

GAMBAR -GAMBAR

1066

3855 3855

11 12

21

L50X4

L50X5

L45X4

L50X5

L50X5

L50X5

L45X4

L50X5

L50X5

L50X4

L45X4

L65X6L65X6

16

00

+65.40

60

00

+18.00

+12.00

60

00

+24.00

282

241

251

L65X6

L65X6

L50X4

L50X4

L50X4

L50X4

L130X12

L130X12

L130X12

L55X5

L50X4

L50X4

L65X6

L50X4

L50X4

L50X4

L50X4

L130X12

L130X12

L130X12

L55X5

L50X4

L50X4

GAMBAR -GAMBAR

X Y

Z

theta: 300 phi: 30

MStow er V6 24 Juni 2010 07:41:27

Design Ratios - % of Code Capacity≤50≤95≤100 ≤105 ≤110 >110