BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 KONSEP PEMODELAN PENAMBAHAN TINGGI MENARA Gambar 3.1KonsepPemodelanPenambahanTinggidariketinggian 45 m menjadi 48 m 3-1
3.2 BAGAN ALIR METODOLOGI Mulai DesainStandar Data Tower Sebelumnya (Existing) Pembebanan BebanMati BebanAngin - BebanAnginStrukturUtama - BebanAnginpada Antenna AnalisisPenambahantinggi Tower Eksistingdenganbebantambahan antenna SyaratMenara: Puntiran = 0,5 Goyangan = 0,5 Perpindahan = H / 200 (H = tinggi tower) KontrolDesain: Cekkekuatanbatang Not Oke AnalisisPerkuatan Tower akibatpenambahantinggda nbebantambahan antenna Oke Gambar Output Oke Selesai Gambar 3.2 Diagram AlurPenelitian 3-2
3.2 ALUR PERENCANAAN STRUKTUR TOWER Langkah langkah yang dilakukandalamperencanaan tower adalahsebagaiberikut: 1. Design Standard Perencanaanstrukturbajadankonstruksi tower, antaralain : 1. Peraturanpembebananuntuk Tower. (EIA Standard Structural Standards for Steel Antenna Tower and Antenna Supporting Structure (TIA/EIA-222-F, 1991) 2. AISC committee. 2010. Specification for Structural Steel Building, ANSI/AISC 360-10. USA : AISC 3. Ms.Towerv.6, user s manual. 2. Data Perencanaan Data data yang diperlukan, berupa : 1. TinggiMenara : 45.00 meter 2. Perpanjangan : 3.0 meter 3. Elevasi Tower : 0.0 meter Above Ground Level 4. KecepatanAnginMaksimum (V). Dalam desain struktur menara, angin dasar (mil tercepat) kecepatan diambil: V = 100 km/jam = 27.78 m/detik. 5. Kecepatananginoperasional (V) Untuk analisis Pemindahan, kecepatan angin dasar (mil tercepat) diambil: V = 80.64 km/jam = 22.40 m/detik. Twist/puntiran = 0.5 Sway/goyangan = 0.5 Perpindahan = H/200 3-3
6. Beban Antenna 6.1 Antenna yang ada 1. Enam RF Antenna 1.3 m padaelevasi. + 42.5 m. 2. SatuAntenna. MW Solid φ 0.3m padaelevasi.+ 44.0 m. 3. DuaAntenna MW Solid φ 0.6m padaelevasi. + 39.1 m. 6.2.Antenna usulan 1. Tiga RF Antenna 1.9 m padaelevasi. + 47.0 m. 2. Satu Antenna MW Solid φ 0.6m padaelevasi. + 46.0 m 3. Pembebanan Beban yang digunakanyaitu : 1. BebanMati Bebanmatimeliputiberatsendiridaristruktur,berat danaksesoris tower. antenna 2. Bebanangin BebanAngin diperhitungkanuntukstrukturutamadihitungberdasarkan TIA/EIA-222- F1991 STANDARD yang standard F = qz.gh.(cf. Ae + Ca. Aa), dantidakbolehmelebihi: 2qz. Gh. Ag Dimana : F = gayaangin horizontal (tegaklurusbidanggambar) (N) qz = tekanankecepatan, Pa = 0.613 Kz. V 2 Gh = 0.65 + 0.60 / (h/10) 1/7 (gust response factor) (m) 3-4
Cf = 3.4 e 2 4.7 e + 3.4 ( penampangsegitiga >konfigurasi kaki menara) Ae = luasproyeksiefektifdarikomponenstrukturalpadasatumuka (luasbagian yang terkenaangin) (m 2 ). Ae = Df. Af. + Dr.Ar.Rr Ag = luaskotordarisatusisimenara (luas total profil), (m 2 ) Af = luasanterproyeksidarikomponenstrukturdatarpadasatumukadaripena mpang, (m 2 ) Ar = luasterproyeksidarikomponen structural padasatumukadaripenampang, (m 2 ) V = kecepatandasarangin, (m/s) z = ketinggian di atastanahsampaititiktengahdaripenampang yang ditinjau, (m) h = tinggi total struktur, (m) Kz = koefisienketerbukaanstruktur (z/10) 2/7 e = rasiokepadatan (Af+Ag) / Ag Rr = faktorreduksiuntukkomponen structural bundar (0.51 e 2 + 0.57) Df = faktorarahanginuntukkomponendatar = 1.0 (untukpenampangsegitigadanarahangin normal) = 0.8 ( penampangsegitigadanarahangin 60º Dr = FaktorarahAngin = 1.0untukpenampangpersegidanarahangin normal 3-5
= 1.0 untukpenampangsegitigadanarahangin 60º BebanAngin yang diperhitungkanpadabeban antenna berdasarkanrumus yang adapada TIA/EIA-222-F-1996 STANDARD dankoefisienanginberdasarkantabel C1 C4, Annex C. Fa = Ca.A.Kz.GH. V2 Fs = Cs.A.Kz.GH. V2 M = Cm.D.A.Kz.GH. V2 Ha = ( Fa2 + Fs2 ) Mt = Fa * X + Fs * Y + M. Dimana: Fa = Gaya aksial, (kg) Fs = Gaya samping, (kg) M = MomenPuntir, (kgm) Ca = Koefisienbebananginuntukgayaaksialsejajarsumbu antenna Cm = Koefisienbebananginuntukgayamomenik Cs = Koefisienbebananginuntukgayaaksialtegaklurussumbu antenna V = kecepatanangin, (mph) A = luasterproyeksi normal dari antenna, (m2) D = diameter antenna, (m) Kz = koefisienketerbukaanstruktur Ha = BebanAngin Antenna ( kg ). 3-6
Mt = total momenpuntir (Kgm) X = Jarakpenyeimbangdaripipa Mounting ( m ). Y = Jarak pada sumbu reflektor dari puncak reflektor ke pusat pipa pemasangan( m ) BebanKombinasi Menurut EIA Standard EIA-222-F, hanya kombinasi beban berikutharus diselidiki ketika menghitung tegangan maksimum batangdanreaksistruktur. : Digunakankombinasibebanpadanomerduapadapasal 2.3.2 TIA/EIA- 222-F-1996 yang ditentukansebagaikombinasipembebananpadasaatcekstrukturpada tower Self Supporting Tower. 0.9D + 1.0 Dg + 1.6 W Dan padasaatpengecekanbatas sway dan horizontal displacement. Makadigunakankombinasibebanpadasaatbebanservisyaitupadapasal 2.8.3 TIA/EIA-222-F-1996 yaitu :. 1.0 D + 1.0 Dg + 1.0 W 3. AnalisisPenambahanTinggi Tower denganbebantambahan Antenna Melakukananalisastrukturmenara tower denganmenggunakanperaturan (TIA/EIA-222-F, 1991) dengan tower yang sudah di perpanjang 3 m dandiberibebantambahanberupabeban antenna. Pemodelan towerawal 45 m diperpanjang (extention)menjadi 48 m inidibantudenganprogramms.tower v.6. 3-7
4. Kontrol Design - Cekkekuatanbatang Pada proses iniadalah proses untukmelakukananalisastrukturmenara tower yang sesuaiperaturansni 03-1729-2002 dan TIA/EIA-222- F1996 STANDARD untukmengontrol: Puntiran, Horizontal, dangoyangan (Sway)selainitupenulisakanmengecekkekuatanrangka tower apakahtelahmemenuhisyaratsyaratperencanaandanperaturanangkakeamananatautidak. Bilatelahsesuaimakadapatditeruskanketahappenggambaran, Bilatidaksesuaidengan standard peraturanmakadilakukanpemodelanperkuatan. 5. AnalisisPerkuatan Tower akibatpenambahantinggidanbebanantenna Melakukananalisastrukturmenara tower denganmenggunakanperaturan (TIA/EIA-222-F, 1991) untukperencanaanperkuatanakibatadanyapenambahantinggidanbeba n antenna kemudianmenambahkanprofil profil yang dibutuhkanuntukstruktur tower tersebut. Pemodelan tower 48m inidibantudengan software Ms.Tower v.6. 6. Gambar output Auto CAD Membuatgambarteknik yang representative darihasilanalisadanperhitungan. 3-8