Modifikasi Struktur Tower Baja 80m Pada Proyek Pembangunan RBS CDNA PT. Mobole 8 Telecom Dengan 3 (Tiga) Alternatif - ITS Repository

:l' o& 1 I

t

I 'I

MODIFIKASI STRUKTUR TOWER BAJA 80M
PADA PROYEK PEMBANGUNAN RBS CDNA
PT. MOBOLE 8 TELECOM DENGAN 3 (fiGA) ALTERNATIF

OLEH : TRI WINARTO
NRP 3102.10?.515

K)~

G0C ! \

Tr

OOSEN PEMBIMBING
Jr.

R. SQEWABDOJQ.MSc
kEltP U I'rAilA.&N
I T S

Trf.Tet-tTe rf m"

nn..;

I !;1. · :1- w v
1/
;-/

No. Agenda Prp. j 'l?.~J-j

PROGRAM SAIUANA (~1)
JURUSAN TEKNUC SIPIL
FAK\JLTAS TEKNJIC SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA

2004

-

I

TUGAS AKHIR

MODIFIKASI STRUKTUR TOWER BAJA 80M
PADA PROYEK PEMBANGUNAN RBS CDNA
PT. MOBOLE 8 TELECOM DENGAN 3 (TIGA) ALTERNATIF

SURADAYA,

JUNI 200-'

MEN GET AIIUI/MENYETUJUI
DOSEN PEMBIMBING

'

'
Ir. R OEWARDOJO MSc
NIP 130.520.307

PROGRAM SARJANA (S.l)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOCI SEPULUH NOPEMBER
SURABAVA
2~

TUGAS AKHJR

MOD IFIKASI STRUKTUR TOWER BAJA 80 M
PADA PROY EK PEMBANG UNAN RBS CDMA
PT. MOBILE 8 TEL ECOM DE:'IIGA:--1 3 (fiGA) ALT ER'IATIF

Oleh :Tri Winano
NRP 3102.109.515

Abstrak
Salah satu alat telekomunikasi yang semakin banyak pcnggunanya adalah telcpOn
seluler. PT. Mobile 8 Telecom scbagai salah satu operator telepon seluler membangun
fasilitas untuk memperluas jangkauannya, yaitu dengan membangun tower rangka baja
yang digunakan sebaga1 pcmancar. Dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan modifikasi
bentuk tower dengan ketinggian 80 meter sebanyak 3 (tiga} alternatif dcngan
menggunakan TIA/F.IA Standard 1996, UBC 1997 (Uniform Building Code) dan
konsep LRFD (Load and Rcsistencc Faktor Design). Setelah dilakukan analisa struktu r
dengan SAP2000 dan dilakukan kontrol tcrhadap gaya - gaya yang terjad L rnaka dcsain
altcrnati f I mcmpunyai bcrat 27196 kg, bcrat desain alternatif 2 sebcsar 253 10 kg dan
berat dari altematif 3 adalah 28755 kg. Dengnn demikian altematif 2 adalnh terpilih
sebagai tower dengan berat paling ri ngan, selanj utnya dilakukan berhitungan
sarnbungan dan perhitungan pondasi pada struktur tower altematif 2 tersebut. Dari hasil
perhitw1gan dapat digarnbarkan scbag:ti acuan dalarn pelaksanaanya
Kata kunci : steel, antenna, tower. telekomunikasi, seluler, modijikasi, beban

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUll NO PEMBER StmABAYA

lUGAS AKIIIR

KATA PENGANTAR

Puji syukur alhamdulillah atas scgala ralunat c.Jan nikmat Allah S WT. hanya
karcna-Nyalah hingga dapat menyelcsaikan tugas akhir ini. Shalawat scrta

salam

scmoga tetap tcrcurah kepada Nabi Muhammad SAW sena para pengikut - pengikutnya
yang senantiasa setia melaksanakan ajarannya.
Tugas akhir ini berjudul "Modifikasi struktu r tower baja 80 m pada prO) ck
pcmbangunan RBS CDMA PT. Mobile 8 Telecom deogao 3 (tiga) altcrnatif " .
merupakan syarat menyclesaikan progmm studi juru.>an Teknik Sipil Linta:; Jalur
Ek.stensi ITS • scna dalam rangka mengaplikasikan ilmu yang telah dipcrolch M:lama di
bangk.u kuliah, k.hususnya dalam hal ini bidang studi konstruksi baja.
Bagi pembaca yang kemungkinan membuka laporan tugas akhir ini baik yang
hanya membaca maupw1 mempelajari untuk sumbcr referensi kami ucapkan banyak
terima kasih. Kami sadar dengan tcrbatasnya pcngetahuan dan pengalaman dalam
perencanaan struktur tower baja ini. Oleh karcna itu saran dan kritik selalu kami tcrima
demi kescmpumaan laporan tugas ak.hir ini.
Pada ak.hir prakata kami ingin mengucapkan terima kasih yang scbe:;ar-be:;am)·a

kepada:
I. Bapak lr. R. Soewardojo, MSc selaku doscn pembimbing
2. Ibu Dr,lr. Ria Asih selaku dosen wali
3. Bapak dan lbu doscn Teknik Sipil Lintas Jalur Ekstcnsi FTSP ITS.
4. Kedua orang tua yang kami cintai alas do· a restunya

5. Mbak Dian, Mbak Eni, Mas Tego. Mbak Yuyun, Mbak Yanti. Mbak Lia atas
dukungannya.
6. Imam Mahmud. Udanto, Wahyu Eka. Mukminin dan teman-teman scpcrjuangan di
kampus ITS
7. Bapak ArifGunawan dan Bapak Dedy atas bantuannya.
Semoga laporan tugas ak.hir ini dapat bermanfaat dan memberikan konstribusi
kepada kita semua, Amin.
Surabaya, Mei 2004
Penyusun
!HS1'1TUT TEKNOLOGI SEPULUH NC>PEMBER SURABAYA

ii

TvGAS AKHIR

DAFTAR lSI
Abstrak
Kata Pengantar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Daftar lsi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ii
Daftar Tabel ........................................................... ............. .. .. .. n·
Daftar Gambar .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. .. .. . .. .. . .. . . . . . . . . . . ,.
BAB I PENDAHULUAN .................... ,.... .................. ............... ..
I. I. Latar Belakang ........ ...... ............ ................ ... ..... .... ........ .

I .2. Permasalahan .... ................. ..... ....... .. .. .............. ... .... ..... ..

1.3. Maksud dan 1ujuun ................ ................ ... ... ..... .. ... .......... 2
1.4. Batasan Musalah .......................... ............. ........ .. ....... .... .. 2
1.5. Metodologi .................................. .. ........ .. .............. ... .... .. 3
BAB II DATA-DATA PERENCANAAN .. ... .... ,........ .. .... ... ...... .. .... 5
2. I. Data-data Tower .................... . ,....... .. ... ......... ...... .......... .... 5

2.2. Data Tanah ....... ., ............... ....... .. ........ .... .. .. ..... .. ...... ....... 5
2.3. Mutu Bahan .......................... .. ......... .. ................... ...... .... 5
2.4. Modifikasi AltcmatifDcsain ....................... ... ........ .... .......... 5
BAB Ill DASAR·DASAR PEREl\CANAAN ....................................... I0
3.I. Pedoman Perhitungan .................. ................................. ...... I0
3.1. I. Perhitungan i\kibat Gaya 1 arik dan Tekan .......... ............ I0
3.1.2. Kekuatan Baut ........................................ ............... 12
3.2. Kriteria Desain ....................................................... .......... 13
3.3. Peraturan yang Dipakai ........................... .. ........... ...... ......... 13
BAB IV PERHITUNGA>l PEMBEBANAN ............................... ........... 14
4.1. Perhitungan Be ban Mati ............................. ... .. ........... ......... I4
4.2. Perhitungan Be ban llidup ............. ,................. .. .. ................. I4
4.3. Perhitungan Beban Angin .......... ................ ...... .... ................ 15
4.3.1 Beban /\ngin Pada Struktur Tower .................... .. .......... . 15
4.3.2. Be ban Angin Pada Antena .. .. ............ .... .. .. ............. ...... 19
4.4. Perhitungan Bcban Gempa .. .. ... .............. .......... ,.... .. .. .. ........ 20
INSTITUT TEKlfOLOOI SEPULUH NOPEMBER SVRABAYA

iii

TUGAS AKIIIR

4.5. Analisa Struktur Tower ....... ..... , .. .. ..................... ........ ........ 21
4.6. Kombinasi Pembebauan .......................................... , ........... 22
BAB V PERHITUNGAN STRUKTUR TOWER ...................... .... ........ 42
5.1. Pcrhitungan Struktur ........... ............................ ... ............... 42
5.l.I.Kontrol Penampang ...................................... ... ............. 42
5. 1.2.Kontrol Komponcn Struktur........................ ........... .......... 43
5.1.3.Kontrol Defleksi ............... .. ........ ...................... ... ......... 41
5.1.4.Komrol Sway................ .. .............................. ...........

44

5.1.5.Komrol T"ist................................................... ..... ...

44

5.2. Pcmilihan Altematif Dcsain yang Paling Ekonomis ....... .... .. ... .. ... 44
5.3. Pcrhitungan Sambungan ......................... .................. .... ...... 46
5.3. 1. Kontrol Kekuatan Pel at Simpul ................ .... ................ 48

5.3. 1.1. Komro l kekuatan pelat si mpul baiang tepi mcncrus .. 48
5.3.1.2. Kontrol kekuatan pclat sim pul batang tepi terputus .. 5 1
BAB VI PERHlJ'UNGA:-.1 STRUKTLR BANGU:"-IAN BAWAH ............... 69
6.1. Data Pcrencanaan ...................... .. ....................... ... ............ 69
6.2. Perencanaan Tiang Pancang .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. . 69
6.3 Kontrol tiang tcrhadap ga} a lateral....... .. .................. .. ....... .. ...

72

6.4. Perencanaan Pile Cap ( Poer ) ................... ................. ........... 73
6.4.1. Pcnulanga.n Lcntur ..... .. ............. , .... , ....... .................. 74
6.4.2. Penulangan Oeser ....................... .... ..... .. ...... ... ......... 74
6.4.3. Kontrol Oeser Pons Akibat Kolom Pedestal ......... .. ........... 75
6.4.4. Komrol Geser Pons Akibat Tiang l'ancang ....................... 76
6.4. Perhitu.ngan Base Plate ................................................. ...... 77
6.5. Perhitungan Baut Angker .................................................... 79
6.6. Perh.itu.ngan tulangan sloof. ...... ...............................................80
6. 7. Pcrh.itungan tulangan pedestal .................. ,........................ ...... 82
BAB VII KESIMPULAN...................... .. ................... ............. ... .. ..
DAFTAR PUSTAKA

LAMP IRAN

INSTITU'! TEKMOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

84

TUGASAKHIR

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Berat dan perletakan antena pada tower

14

Tabcl 4.2. Perhitungan beban hidup pada bordc8

15

Tabel 4.3. Perhitungan be ban an gin desain alternati f I

22

Tabel4.4 Perhitungan beban angin desain altematif2

24

Tabcl4.5 Perhitungan beban angin desaiu altcmatif 3

26

Tabcl.4.6 Perhitungan beban angin pada antena

28

Tabel4.7. Perhitungan massa desain altematif I

29

Tabel4.8. Perhitungan massa desain altematif2

32

Tabel 4.9. Perhitungan massa desain alternatif 3

JS

Tabel 4.1 0. Koefcsien gempa dasar

41

Tabel 5. 1. Kontrol tegangan struktur tower alternutif 1

54

Tabel 5.2. Kontro l tegangan struktur tower alternatif2

55

Tabel 5.3. Kontrol tegangan stmktur tower alternatif 3

56

Tabel 5.4. Kontrol defleksi d::sain altematif I

57

Tabel5.5. Kontrol defleksi desain altematif2

58

Tabel5.6. Kontrol defleksi desain altematif 3

59

Tabel 5.7. Kontrol sway desain alternati f I

60

Tabel 5.8. Kontrol sway desain altcmatif2

61

Tabel5.9. Kontro l sway desain altcrnatif3

o2

Tabel5. 10 Kontrol twist desain alternatif I
Tabel 5. 11 Kontro l twist desain alternatif2

63

Tabel 5.12 Kontroltwist desain alternatif 3

65

lHSTITUT T EKJfOLOGI SEPULUH NOPEMliER S URABAYA

64

TUGASA KHIR

DAFT AR GAMBAR
Gambar2.1. Dcsain sebelum modifikasi

6

Gambar2.2. Desain modifikasi altematif I

7

Gambar2.3. Dcsain modifikasi altematif2

8

Gambar2.4. Dcsain modifikasi altematif 3

9

Garnbar 4.1

Pembebanan angin tampak !.alllping altematif I

38

Gambar 4.2

Pembebanan angin tampak samping altematif2

39

Gambar4.3 Pembcbanan angin tampak samping altematif3

40

Gambar4.4. Contoh perletakan beban antcna tower

41

Gambar.5.1. Sambungan batang tepi mcncrus pelat simpul A

49

Gambar 5.2. Sarnbungan batang tepi tcrputus pelat simpul B

51

Gam bar 5.3. Geomctri tower altcmatif I

66

Gambar 5.4. Geometri tower ultcrnatif 2

67

Gam bar 5.5. Geomctri tower nltcrnatif 2

68

Gambar6.1. Tarnpak ~am

70

ping pondasi

Gambar6.2. Tampak atas ponda;i

70

Gambar6.3. Daerah geser pons akibat kolom pedestal

75

Gam bar 6.4. Daerah geser pons akibat tiang pancang

76

Gambar6.5. Tam paJ... atas ba.e plate

77

Gambar6.6. Posisi angker pada base plate

79

INSTITUT TEKJIOLOOI SEPULUH NOPEMBER. SURABAYA

TUGASAKHIR

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. La tar Bclakang

Salah satu kebutuhan manusia adalah kebutuhan dalam bidang informasi dan
telekomunikasi. Di masa sekarang ini, teknologi di bidang informa.si dan
telekomonikasi semakin canggih dan mempermudah manusia untuk mendapatkan
informasi dan dapat bertelekomuniJ,.asi dengan cepat tanpa dibatasi olch ruang dan
waktu.
Salah saru alat telekomunikasi yang semakin banyak penggunanya adalah
tclcpon scluler. Untuk memcnuhi dan mclayani kebutuhan masyarakat tcrscbut,
maka PT. Mobile 8 Telecom sebagai salah saru operator dari telepon scluler
mcmbangun tasilitas unruk mempcrluas jangkauannya yaitu dengan mcmbangun
tower yang digunakan sebagai pemancar.
Tower dirancang dcngan konstruksi baja. yang merupakan salah satu dari
bahan kontsrruksi yang paling penting. Sifat- sifat yang tcrutama peming dalam
penggunaan konstruksi adalah kckuatannya yang tinggi. dibandingkan dengan bahan
lain yang tersedia. Baja juga mempunyai si fat ductile (kenya!). yaitu ke!sanggupan
menerima pcrubahan bentuk yang bcsar tanpa mengalami kerusakan. Strul,.tur tO\\er
baja tcrsebut didesain dengan konstruksi rangka baja. Konstruksi rangka b1tia
mempunyai keistimcwaan, yai tu dapat mcncapai panjang matJ kctinggian yang
cukup besar akan mempunyai berat yang lcbih ringan. Pada Tugas Akhir ini akan di
coba untuk mcmoditikasi bentuk tower ripe SST 80 meter, sehingga mcndapakan
bobot struktur yang terkecil tanpa mengabaikan l'aktor keselamatan dan fungsi dari
to" er terse but.
1.2. Permasalahao
Di dalam penulisan tugas akhir ini, hal-hal yang perlu diperhatikan adalah:
I. 13agaimana merencanakan struktur tower baja yang paling ekonomis dari bcbcrapa
variasi desain rangka dengan tinggi sama,yakni 80 m.

INSTITUT TEKIIOLOGI SEPUI.UH NOPEMBER SURADAYA

I

TUGAS AKHIR

2.

Bagaimana kontrol tcrhadap rlcflcksi dan swa) I goyangan dan t\\ist/puntir ) ang
terjadi akibat beban-bcl>an lateral. agar struktur tower dapat berfungsi sebagai
pemancar dcngan hasil yang bail-...

3.

Bagaimana mercncanakan sambungan profil struktur tO\\Cr tersebut. agar antar
profil tersebut dapat tcrsambung dcngan kuat dan aman serta efisien.

4.

Bagaimana mcrcncanakan pondasi untuk menahan beban-beban yang terjadi
dalan1 struktur tower baja tcrscbut.

1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud pcnulisan tugas akhir ini adalah sebagai syarat untuk menyclesaikan
program studi di jurusan 'I cknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS.
Adapun tujuan yang diharapkan dari perencanaan struktur tower ini adalah sebagai
bcrikut:
I. Untuk merencanakan struktur tower baja yang kuat dan aman didalam menahan
beban yang terjadi.
2. Bisa mendapatkan dimensi penampang yang kuat, ekonomis dan efisicn.
3. Bisa merencanakan sambungan dan kebutuhan baut seminimal mungkin.
4. Dapat mercncanakan wuktur pondasi yang aman, untuk menahan bcban-beban yang
terjadi pada struktur.
5. Untuk menerapkan kegiatan percncanaan struktur baja. yang selama ini baru kami
kenai melalui tcori dari dalam 1-..uliah.

1..1 Batasan Masalah

Pada penulisan tugas akhir m1 dilakukan pembataSan ruang lingkup
pcmbahasan, yaitu:
I. Modifikasi IO\\Cr /stmktur atas sebanyak 3 {tiga) altematif)

2. Pemilihan alternatifbcrdasarkan bobot/berat tower yang terkecil
3. Perencanaan struktur bawahlpondasi bcrdasarkan alteratifyang tcrpilih
4. Pada tugas akhir ini tidak membahas fabrikasi dan pelaksaanaan di lapangan

INSTITUT TEKNOLOOI SEPIILUR NOPEMBER SURABAYA

T ~G

ASKHIR

1.5 Metodologi
Dalam penulisan tugas akhir ini direncanakan serangkaian tahapan kcgiatan yang
akan ditempuh, yaitu:
I. Pcngumpulan data-data yang diperlukan.
2. Studi pustaka. yaitu mempclajari buku-buku yang berhubungan dengan pcrcncannan
struktur tower baja.
3. Proses perhitungan struktur. meliputi:
menentukan beberapa altematif desain struktur tower.
pembebanan struktur tower baja.
analisa struktur dengan menggunakan program SAP2000.
kontrol terhadap beban yang teljadi.
kontrol terhadap detleksi.
kontrol terhadap sway I goyangan.
Kontrol tehadap twist!puntir
pemilihan altematif desain yang paling ckonomis.
perhitungan sambungan dari altematif dcsain yang terpilih.
perhitungan struktur ba\\ah.
4. Penggambaran struk'tUT.
5. Pcnyusunan laporan tugas akhir.
6. Evaluasi.
7. Pcnjilidan laporan tugas akhir.

INSTITUT TEKHOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

TUGASAKH IR

PROSEDUR PERENCANAAN

]

MUL AI

ALTERNATIF

PERENCANAAN DI MEJiiSI
PROFIL BAJA

PERHITUNGAN
BEUAN MATI

l't: RIIITUNCAN
BEBAN HID UP

PERHITUNGAN

PE JU IITUNGA N

BEBAN ANG IN

BE BAN GE MJ>A

I
ANALISA STRUKTUR
SAP2000

KONTROL

TIDAK

K E KUATAN &

PEMILIHAN
At T

~DI'\.

' ~

"r

i C'

YA
PENGGAMBARAN
STRUKTU R

(

+
SELESAJ

ll'ISTITUT T EKNOLOOI SEPULUH NOPEMBER S URABAYA

)

TUGASAKHIR

BAB II
DATA - DATA PERNCA~

2.1. Data - Data Tower
I. Tinggi tower

: 80 m

2. Lebar dasar tower

: 8.9m

3. Lebar puncak tower : 1.3 m
4. Lokasi proyek
:.II. lknn l)uyung-Bangil. Pasuruan
2.2. Data Ta nah

I. Sondir (terlampir)
2. Boring(Lerlampir)
2.3. Mutu Babnn

I. Baja siku BJ 37 ; fu = 3700 kg/cmZ fy =2400 kg/cm2

2. Pclat BJ 37; fu .. 3700 kg!cm2 fy = 2400 kg/cmZ
3. Baut : fu = 3700 kg/cm2 f)

=

2400 kg/cm2

4. Tulangan beton fy = 400 Mpa
5. Mutu beton fc' .. 250 Mpa
2.4. Modifikas i Alter natif Oesain

Bentuk dari berbagai benruk modifikasi bracing tersebut dapat di gambarkan pada
gambar berikut ;

INSTITUT TEK!IOLOOI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
c

I'UGAS AKH IR

r-·~

6
1

- - ~-

s

TIPE ANTENA
Sector/COMA

BERAT JUMLAH ILETAI

V>

>
;>;
;c

0

se

..
CD

!"'
..15...
.."
0

~

::;
>

ARAH ANG IN: NOR\1!ll,
I

Df =

C, =
SFC'.

lab
>

- ~

~

~

0

"'

~
§
"'
0

i,"'
"'

i

V>

ARAII ANGIN : 45

= 1t0.7.5< < 1,2
C• =
1..12 ........ ..
O,

SEC.
I

A
ll


4.20 197061
4.20 2081.41
4 20 2 11723
.18~
1930.46
3.50 17 13.81
3.50 1665.?4
J.SO 1604.52
3. 15 1379.42
2.80 11 64.$5
2.80 1107.06
2.80 1045.25
2.80 979,46
2.80 909.95
1.7S 521>.0 I
LOS 301.93
1.40 •105.62
1.40 •10860

IS
13
I)

13
13
13
13
13

JJ
7
7
7

7
1

2
5

s
s

II

.

i70.96
151.59
160.1 1'
162.86
148.50
131.83
128. 15
123.42
106. 1I
166.36
158.15
149.32
139.92
129.99
163 01

60.39
8 1.12
8 1.72

.,.'"

Tinggi Tower : 80

meier

~
::;

-'

c::
0

>

·c:

V>

~

c
"'

-!
-!

~

..!:l
?

>

ARAII ANGIN : 45
DF ~

C,=

1+().75< " 1.2

lobd 2 II.\

142.

§

SH:.

nrv

0

"'

I

I m)
2

"'

~

.-\

II
('

18.00
24.00
30.00
35.00
40.00
45.00

lab