ANALISIS PONDASI MESIN STUDI KASUS PT AYOETEX BANDUNG.
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
vi
DAFTAR ISI
PERNYATAAN………
ABSTRAK……….
KATA PENGANTAR………...
DAFTAR ISI………...
DAFTAR TABEL………..
DAFTAR GAMBAR……….
DAFTAR NOTASI………
BAB I PENDAHULUAN………..
1.1Latar Belakang……….……….
1.2Perumusan Masalah……….
1.3Tujuan Penelitian………..
1.4Pembatasan Masalah……….
1.5Manfaat Penelitian……….
1.6Sistematika Pembahasan………..
BAB II TINJAUAN PUSTAKA………...
2.1Pondasi Mesin………..
2.2Mesin……….
2.2.1.Macam Mesin………...………
2.2.2.Mesin Berdasarkan Nilai Frekuensi……….………
2.2.3. Data Mesin………..
2.3Persyaratan Umum Pondasi Mesin.………..
2.4Teori Getaran……….
2.4.1Derajat Kebebasan Pondasi (Degree of Freedom)………….. 2.4.2Gaya Tak Seimbang pada Mesin Putaran Tetap………... 2.4.3 Gerakan Harmonik Sederhana……….. 2.5Metode Analisa Akibat Beban Dinamis……… 2.5.1 Metode Linear Elastic Weightless Spring ………. 2.5.2 Metode Elastic Half – Space ……….
2.5.3 Metode Lumped Parameter System………
i ii iii vi ix x xiv 1 1 3 4 4 5 5 7 7 11 11 11 12 12 16 17 19 22 24 24 24 25
(2)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
vii
2.5.4 Metode Elemen Hingga……….. 2.6Parameter Dinamis Tanah………...
2.6.1. Modulus Geser Tanah……….
2.6.2. Redaman Tanah……….
2.6.3. Angka Poisson/Poisson Ratio……… 2.7Cara Uji Lapangan dengan SPT………
2.7.1. Standar Penetration Test (SPT)………. 2.7.2. Ketentuan dan Persyaratan……… 2.7.3. Cara Pengujian………..
2.7.4. Laporan Uji………
BAB III PROSEDUR ANALISIS………....
3.1Objek Penelitian....………..……… ………. 3.2Lokasi Penelitian………... 3.3Metode Pengumpulan Data……….……….. 3.3.1. Data yang Digunakan………. 3.3.2. Studi Pustaka………..………. 3.4Metode Analisis………...……….
3.5Kriteria Desain………..
3.5.1 Properti dan Persyaratan Mesin……….... 3.5.2 Parameter Tanah………... 3.5.3 Kondisi Lingkungan……….………… 3.5.4 Percobaan Ukuran Pondasi Blok………..……… 3.6 Langkah-langkah Pemodelan Pondasi P ada Program
Plaxis………..
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN……….
4.1Parameter Dinamik Tanah………. 4.1.1. Daya Dukung Tanah………...
4.1.2. Modulus Geser………
4.1.3. Redaman Tanah Internal………. 4.1.4. Angka poisson’s………. 4.1.5. Berat Jenis Beton………
4.2Data Pondasi……….
4.2.1. Desain Pondasi………
4.2.2. Keterangan Pondasi……….
4.3Data Mesin………
4.3.1. Data Perlengkapan Mesin………... 4.3.2. Data Untuk Total Peralatan………. 4.3.3. Dimensi untuk peralatan mesin dan pondasi………...
26 27 28 35 37 39 39 40 44 51 53 53 53 54 54 55 57 59 59 62 63 63 65 86 86 87 88 90 92 92 93 93 94 94 94 94 95 95
(3)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
viii
4.4Cek untuk Desain Pondasi Blower……… 4.4.1. Perbandingan massa pondasi blower……….. 4.4.2. Ketebalan minimum pondasi….……… 4.4.3. Lebar pondasi..……… 4.4.4. Tekanan tanah ijin statis………. 4.4.5. Eksentrisitas ijin untuk pondasi beton……… 4.4.6. Penulangan Pondasi Beton……….
4.4.7. Konsolidasi……….
4.5Analisis Dinamis………
4.5.1. Data Mesin ………. 4.5.2. Analisis vertikal………... 4.5.3. Analisis horisontal………..
4.5.4. Analisis goyang (rocking)………… ……….. 4.6Cek Syarat Keamanan………... 4.6.1. Total amplitudo………... 4.6.2. Kecepatan vibrasi……… 4.6.3. Cek tekanan tanah ijin………. 4.7Pembahasan………...
4.7.1. Parameter tanah dan pondasi……….. 4.7.2. Parameter mesin……….. 4.7.3. Pemilihan konfigurasi pondasi……… 4.7.4. Cek dampak lingkungan……….. 4.8Perhitungan dengan Program Plaxis………. 4.8.1. Parameter Plaxis………. 4.8.2. Parameter Plat Pondasi……… 4.8.3. Parameter Dynamic Plaxis……….. 4.8.4. Tahapan Kalkulasi Modul Dynamic Plaxis………
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN………...
5.1.Kesimpulan……….
5.2.Saran………
DAFTAR PUSTAKA………
LAMPIRAN……….. 95 96 97 97 99 100 102 107 107 113 119 125 130 130 131 132 135 135 135 136 137 139 139 140 141 141 164 164 167 168 169
(4)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
ix DAFTAR TABEL Tabel 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4
Batasan gaya tak seimbang yang diijinkan berdasarkan kategori
mesin……….
Nilai k………..
Rasio Gmax/Su sebagai fungsi indeks plastisitas PI dan OCR… Nilai angka Poisson untuk beberapa jenis material…………. Nlai modulus young dan angka poisson’s berdasarkan jenis
tanah……….
Koreksi-koreksi yang digunakan dalam uji SPT (Youd, T.L. & Idriss, I.M., 2001)………. Parameter Tanah pada Model Geometri………... Korelasi Jenis tanah, young’s modulus, dan poisson’s ratio… Distribusi Beban………... Penurunan Tamah (S)………... Parameter tanah untuk input Plaxis………..
21 31 33 38 39 51 78 92 103 106 139
(5)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
x DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18
Lokasi Penelitian………
Pondasi Blok………..
Pondasi Mesin Tumbuk………..………
Pondasi Table Top……….
Tuning Pondasi………..
Amplitudo izin untuk getaran vertical……….. Kriteria getaran untuk mesin rotasi……… Vectorial representation of harmonic motion……….. Derajat kebebasan pondasi mesin tipe blok………. Gaya tak seimbang pada mesin putaran tetap………. Model Lumped Parameter System………. Grafik korelasi antara cepat rambat kelombang Vs, dengan
N-SPT……….
Grafik korelasi antara modulus geser G dengan Su………. Grafik korelasi antara shear modulus dan shear strain….. Grafik korelasi antara redaman (damping ratio) dan shear
strain………..
SPT barrel sampler………
Penetrasi dengan SPT……….
Skema urutan uji penetrasi standar (SPT)………... Contoh palu yang biasa digunakan dalam uji SPT…………
1 8 9 10 13 14 15 17 18 20 26 32 34 35 37 41 45 47 48
(6)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
xi 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 4.1
Lokasi Penelitian PT. Ayoetex………..
flowchart metode kajian………..
Kotak Dialog Creat/Open project………... Kotak General setting lembar tab Project……… Kotak General setting lembar tab Dimensions……… Tekan geometry line untuk memulai menggambar……….. Contoh menggambar lapisan tanah……… Contoh menggambar pondasi……… Pengaplikasian standard fixties……… Pemilihan menu Materials > Soil & Interfaces……… Kotak dialog Materials Sets………. Kotak dialog Mohr-Coulomb lembar General………. Kotak dialog Mohr-Coulomb lembar Parameters…………. Kotak dialog Mohr-Coulomb lembar Interfaces……… Kotak dialog Plate Interfaces……… Pengaplikasian data tanah pada model geometri………
Output Generated Mesh………
Kotak dialog Water Weight……….. Pengaplikasian batas muka air tanah pada geometri………... Kotak Dialog Water pressure generation………. Kotak Dialog View pore pressure……….
54 57 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 79 80 81 82 83 84 87
(7)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
xii 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22
Kondisi lapisan tanah di lapangan……… Grafik korelasi Vs dengan N-Spt……… Grafik korelasi G/Su dengan Shear strain……… Grafik korelasi korelasi antara shear strain vs damping
ratio/redaman tanah. ……….
Desain Pondasi tampak atas dan samping………. Distribusi Beban terhadap Kedalaman………. Grafik Penurunan tanah terhadap kedalaman………. Grafik korelasi βv, βh, βr……….. Peforma vibrasi pada rotasi mesin………
Stage Calculations……….
Initial phase lembar multipliers……….
Plastic nil lembar parameter………..
Penggalian tanah………... Kotak dialog select items……… kotak dialog Dynamic Loading………. Output total displacement……… Output horisontal displacement……….. Output Vertikal displacement………...
Output total stess……….
Output total velocities……….
Output total acceleration………
Bending momen………..
89 90 91 93 104 107 111 137 142 144 146 148 149 151 152 154 155 156 157 159 161
(8)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
xiii 4.23
4.24
Shear Force………
Axial Force……….
162 163
(9)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Pangsa pasar pabrik tekstil di Indonesia saat ini adalah 80% industri garmen lokal dan 20% ekspor langsung dan tidak langsung (Amerika Serikat, Asia dan Eropa). Maka dari itu pabrik-pabrik tekstil di Indonesia meningkatkan kemampuan produksinya, salah satunya PT.AYOE INDOTAMA TEKSTIL.
Perusahaan AyoeTex didirikan pada tahun 1968 sebagai pabrik merajut "Cemerlang". Terletak di Bandung, Jawa Barat. Pusat tekstil di Indonesia. Pada tahun 1989 "Cemerlang" berubah menjadi perusahaan terbatas dengan nama PT. AYOE INDOTAMA TEKSTIL atau sering disebut PT. AyoeTex.
Gambar 1.1 Lokasi Penelitian PT. Ayoetex (google maps)
PT. AyoeTex memproduksi lebih dari 10.000 koleksi warna, menyediakan pilihan hampir tak terbatas untuk presisi pelanggan. Dengan
(10)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
2
teknologi saat ini, PT. AyoeTex dapat memenuhi sebagian besar kebutuhan dan permintaan pelanggannya.
Peningkatan teknologi dilakukan PT. AyoeTex untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi. PT. AyoeTex akan terus memperbaharui teknologinya untuk menghasilkan jenis dan material khusus yang dibutuhkan. Pencarian terus-menerus dan pengembangan alat-alat teknologi meningkatkan layanan PT. AyoeTex kepada pelanggan membantu mereka mencapai tujuan mereka dengan cara yang paling kompetitif dan efisien. (sumber: http://www.ayoetex.com)
Maka dari itu, pada tahun 2011 PT. AyoeTex akan meningkatkan kemampuan produksinya dengan mengupgrade mesin produksi pada sebuah pabrik di Cimahi Selatan, mesin produksi ini membutuhkan tenaga penggerak. Untuk memperoleh tenaga besar dan ekonomis, digunakan mesin boiler dan bahan bakarnya ada yang menggunakan oli atau batubara.
Boiler adalah mesin yang membakar oli atau batubara, memanaskan air
dan mengubahnya menjadi tenaga uap. Meskipun boiler sendiri adalah tungku kompak yang tidak bergetar namun, beberapa komponennya bekerja secara cyclic “berputar”, sehingga menimbulkan getaran pada komponen dinamis, getaran mesin dilimpahkan melalui pondasi kepada tanah di bawahnya, sehingga mengguncang tanah di sekitar pondasi mesin. Komponen dinamis pada mesin boiler yaitu id fan dan fd fan blower.
Induced Draft (ID) Fan adalah mesin yang berfungsi untuk menghisap
(11)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
3
ruang bakar. Pondasi mesin merupakan bagian dari struktur bawah yang berfungsi untuk memikul beban statis maupun dinamis yang ditimbulkan oleh mesin dan generator untuk kemudian diteruskan ke lapisan tanah di bawahnya. Respon dinamik pada pondasi baik yang terletak pada permukaan tanah maupun terbenam dihitung sebagai gaya dan dibandingkan dengan daya dukung tanah yang bekerja. Jika guncangan tersebut cukup besar, guncangan tersebut dapat merusak struktur atau mengganggu orang di dekatnya.
Berdasarkan uraian di atas maka penulis merasa perlu untuk mengangkat dan membahas masalah tersebut, dalam tugas akhir “Analisis Pondasi Mesin
Studi Kasus PT. Ayoetex Bandung”.
1.2Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas dapat diidentifikasikan permasalahannya sebagai berikut :
1) Bagaimana cara menghitung berapa kecepatan getaran (vibration velocity) mesin yang akan merambat pada pondasi dan tanah di sekitar bangunan pondasi mesin.
2) Bagaimana cara merencanakan desain pondasi yang sesuai dengan syarat keamanan dan kriteria desain yang diambil dari buku “Design Structures and Foundations for Vibrating Machines”.
3) Bagaimana cara menghitung respon statis dan dinamik pada pondasi sebagai
(12)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
4
4) Bandingkan pengaruh getaran mesin tersebut antara menggunakan perhitungan manual dengan Modul Dynamic Plaxis.
1.3Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari pengerjaan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1) Untuk memperoleh data kecepatan getaran (vibration velocity) yang
dtimbulkan oleh mesin dan merambat kepada pondasi dan struktur di bawahnya (tanah).
2) Mendapatkan desain struktur pondasi yang sesuai dengan persyaratan keamanan dan kriteria desain yang diambil dari buku “Design Structures and Foundations for Vibrating Machines”.
3) Mendapatkan hasil perbandingan antara perhitungan manual dan Modul
Dynamic Plaxis.
1.4Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini, pembahasan akan terfokus pada masalah:
1) Pembahasan hanya dilakukan pada kasus pembangunan pondasi mesin di PT. AyoeTex Bandung, Jawa Barat.
2) Data mesin menggunakan data spesifikasi mesin id fan blower berdasarkan data produsen mesin.
(13)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
5
3) Pemilihan dimensi pondasi dilakukan dengan metode trial and error menggunakan acuan desain checklist atau kriteria desain untuk pondasi mesin. 4) Analisa daya dukung tanah statis dan dinamis yang diperoleh dari perhitungan
manual pondasi mesin akan dibandingkan dengan perhitungan menggunakan
Modul Dynamic Plaxis.
1.5Manfaat Penelitian
Dengan penulisan tugas akhir ini, diharapkan akan mengetahui bagaimana cara menghitung kecepatan getaran (vibration velocity) yang dihasilkan oleh mesin terhadap pondasi. Dapat menganalisis beban statis dan
dinamis yang ditimbulkan oleh mesin. Dapat menghitung daya dukung tanah
terhadap pondasi, serta mendapat desain dan elemen pondasi mesin yang sesuai dengan persyaratan keamanan dan kriteria desain pondasi mesin. Dapat menggunakan program Modul Dynamic Plaxis untuk perhitungan daya dukung tanah.
1.6Sistematika Pembahasan
Tugas Akhir ini akan ditulis dalam beberapa bab dengan susunan sebagai berikut :
BAB I: PENDAHULUAN
Menguraikan secara umum latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, manfaat penelitian, dan sistematika pembahasan.
(14)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
6
BAB II: TINJAUAN PUSTAKA
Menguraikan pembahasan mengenai pengertian pondasi mesin, tipe-tipe pondasi mesin, persyaratan umum pondasi dan jenis getaran yang mempengaruhi pondasi mesin.
BAB III : PROSEDUR ANALISIS
Menguraikan pembahasan mengenai studi pustaka, pengumpulan data, analisis data dengan melakukan pengolahan data yang sudah diperoleh untuk pemodelan pondasi mesin.
BAB IV : ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Menguraikan pembahasan simulasi numeris hasil analisis perhitungan daya dukung tanah untuk pemodelan pondasi mesin.
BAB V : PENUTUP
(15)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
53
BAB III
PROSEDUR ANALISIS
3.1 Objek Penelitian
Pada penyusunan tugas akhir ini pokok bahasan yang akan diteliti adalah pondasi mesin yang dipasang di pabrik tekstil PT. AyoeTex Cimahi Bandung. Pondasi mesin ini akan menopang komponen mesin yaitu id fan blower. Karena id
fan blower merupakan mesin yang memiliki getaran dinamis yang tinggi yaitu di
atas 1000 rpm.
Pondasi mesin ini akan didesain secara trial and error lalu di hitung menggunakan dua cara yaitu konvensional (manual) dan mengugunakan program. Dengan menggunakan dua metode tersebut kita dapat membandingkan hasil perhitungan pada pembahasan.
3.2 Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian pondasi mesin ini berada di PT. AyoeTex Jalan Leuwigajah No.205 kawasan Cimahi Selatan Bandung provinsi Jawa Barat. PT. AyoeTex berada di tengah-tengah kawasan pusat industry di kota Bandung, dan merupakan salah satu pusat industri tekstil di Indonesia.
(16)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
54 Gambar 3.1 Lokasi Penelitian PT. Ayoetex (google maps)
3.3 Metode Pengumpulan Data
Dibutuhkan metode-metode pengumpulan data untuk menyelesaikan tugas akhir ini, yang diantaranya:
3.3.1Data yang Digunakan
Data sekunder yang dibutuhkan yaitu dengan cara mengambil data-data yang telah di uji diantaranya data persyaratan pondasi mesin, data SPT - bor log dan data hasil pengujian sampel tanah di laboratorium yang terdiri dari :
Berat jenis (),
Sudut geser (),
nilai kohesi (c) dan
(17)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
55 Selain data tanah tersebut data yang dibutuhkan adalah data spesifikasi dari mesin yang akan di pasang yaitu :
Data Perlengkapan Mesin
Berat id Fan blower (Wc) = 0,8 ton = 7,848 kN
Berat motor (Wm) = 0,6 ton = 5,886 kN
Berat Base Plate (Wb) = 0,2 ton = 1,962 kN
Berat peredam (Ws) = 0,4 ton = 3,924 kN
Berat Total (Wt) = 2,0 ton = 19,62 kN
Data Untuk Total Peralatan
Blower = 2620 rpm
Motor = 1300 rpm
Berat rotor = 0,2 ton
Unbalanced Force (ketidakseimbangan kekuatan) = 0,256 ton
3.3.2 Studi Pustaka
Dalam penelitian peranan pustaka tidak dapat disangkal lagi terutama sebelum peneliti menemukan atau menetapkan permasalahan yang akan menjadi objek penelitian. Oleh karena itu peranan pustaka diantaranya adalah :
1. Peranan pustaka dalam penelitian sebelum menemukan masalah, yaitu dimana masalah yang baik akan ditemui atau didapatkan oleh peneliti lewat kajian pustaka yang harus dilakukan oleh peneliti secara tekun, disamping peneliti mengadakan observasi ke objek penelitian.
2. Peranan pustaka dalam merancang bangun penelitian, yaitu sebelum bangun penelitian diselesaikan, sebaiknya peneliti pengkaji ulang secara mendalam penelitian tersebut melalui:
(18)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
56
Berbagai sumber acuan sekunder yang sangat berkaitan dengan permasalahan penelitian.
Mengkaji secara teliti pada sumber acuan primer.
3. Peranan pustaka dalam merumuskan hipotesis penelitian. Dalam hal ini sebaiknya peneliti mengkaji ulang sebelum hipotesis penelitian dibakukan dengan mengkaji kembali berbagai teori, konsep, model, paradigma yang betul-betul yang berkaitan dengan fokus masalah penelitian.
4. Peranan pustaka dalam melakukan interpretasi hasil, yakni setelah data dianalisis, sebelum didiskusikan dalam bagian atau sub bab diskusi hasil. Dalam hal ini peneliti harus mempersiapkan acuannya guna menguji konsep, teori maupun paradigma yang terkait dengan permasalahan yang sedang diteliti.
Berdasarkan peran studi pustaka di atas, sangat jelas bahwa studi pustaka sangat berperan dalam setiap kegiatan penelitian, dan sangat tidak mungkin apabila seorang peneliti yang melakukan penelitian tidak menggunakan studi pustaka sama sekali.
(19)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
57 3.4 Metode Analisis
Tahap penyusunan tugas akhir ini dapat disajikan dalam diagram (flowchart) sebagai berikut :
Studi Literatur START
Pengumpulan Data - Data Primer - Data Sekunder
Perencanaan Desain
Modul Dynamic Plaxis Analisis Manual
Tidak OK
Kriteria Desain
Pembahasan
Kesimpulan dan Saran Penentuan Parameter Tanah
Ok Ok
FINISH Output Hasil
Perhitungan
Tidak OK
(20)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
58 Langkah penyusunan awal setelah judul tugas akhir ditentukan maka peneliti akan mengkaji studi literature mengenai pondasi mesin, dan syarat-syarat keamanan dalam pemodelan pondasi mesin. Setelah itu peneliti akan mengumpulkan data dan parameter-parameter yang dibutuhkan untuk penyusunan tugas akhir pondasi mesin. Setelah data dan parameter terkumpul, data tersebut diolah menggunakan rumus-rumus yang ada pada landasan teori.
Pengolahan data dibagi menjadi dua, yaitu secara konvensional dan dengan menggunakan program. Program yang digunakan yaitu PLAXIS. Plaxis adalah program komputer berdasarkan metode elemen hingga yang digunakan secara khusus untuk melakukan analisis deformasi dan stabilitas untuk berbagai aplikasi dalam bidang geoteknik. Kondisi sesungguhnya dapat dimodelkan dalam regangan bidang maupun secara axi-simetri. Program ini menerapkan metode antarmuka grafis yang mudah digunakan sehingga pengguna dapat dengan cepat membuat model geometrik dan jaring elemen berdasarkan penampang melintang dari kondisi yang ingin dianalisis. Program ini terdiri dari empat buah sub-program (Masukan, Perhitungan, keluaran, dan Kurva).
Setelah hasil kedua perhitungan memenuhi syarat keamanan, Lalu kedua hasil pengolahan data tersebut di analisis dan di bandingkan dalam pembahasan. Jika kedua hasil pengolahan data tersebut tidak memiliki nilai evaluasi yang tinggi maka dapat di lanjutkan pada kesimpulan bahwa metode pada pengolahan data tugas akhir ini dapat digunakan pada kasus ini.
(21)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
59 3.5 Kriteria Desain (Desain Cheklist)
Desain struktur dinamis yang dibuat harus mengikuti acuan tertentu dan parameternya diketahui bahkan sebelum awal ukuran struktur dapat diselesaikan (sumber: diterjemahkan dari Design of Stuctures and Foundations for Vibrating
Machines, S. Arya). Kondisi desain ini dan persyaratan yang umumnya bisa
digolongkan menjadi tiga kelompok:
sifat mesin dan persyaratan,
parameter tanah,
dan persyaratan lingkungan.
Oleh karena itu, informasi desain yang diperlukan meliputi tidak hanya kendala geometris dari mesin yang sebenarnya harus didukung tetapi juga mencakup pengetahuan rinci dari dukungan struktural. Dukungan-dukungan tersebut pada gilirannya terkait dengan kondisi situs tertentu dan dapat dari tiga jenis: tanah mendukung, tumpukan, atau dermaga. Struktur pendukung mesin dinamis umumnya tanah yang didukung, atau mungkin tidak didukung oleh tumpukan jika tanah rendah daya dukung.
3.5.1. Properti dan Persyaratan Mesin
Mesin yang menyebabkan beban dinamis pada struktur ada beberapa jenis tetapi dapat diklasifikasikan dalam salah satu dari dua kelompok besar: mesin sentrifugal atau reciprocating. Dalam kedua kasus, fungsi tergantung waktu pembebanan periodik yang ditularkan melalui struktur ke pondasi Dalam rangka
(22)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
60 untuk merancang struktur, sejumlah faktor mesin geometris dan kinerja sangat diperlukan.
Faktor-faktor ini mungkin diberikan oleh produsen mesin atau mungkin tersedia dalam katalog penjualan atau buku pegangan teknik. Seringkali, informasi tersebut tidak tersedia, dan desainer harus baik melakukan beberapa langkah awal atau membuat asumsi. Sifat mesin yang diperlukan dan parameter meliputi:
Garis gambar perakitan mesin
Fungsi mesin
Berat mesin dan komponen rotornya
Lokasi dari pusat gravitasi baik secara vertikal dan horizontal
Kecepatan yang berkisar dari mesin dan komponen atau frekuensi primer dan sekunder tidak seimbang
Besaran dan arah gaya yang tidak seimbang baik secara vertikal dan horizontal dan poin dari lokasi aplikasi
Batas dikenakan pada dasar sehubungan dengan defleksi diferensial antara titik pada daerah rencana pondasi
Persyaratan pondasi
Ukuran fisik dari struktur tergantung pada dimensi dasar yang dibutuhkan untuk mesin. Misalnya, dalam turbin, daerah tertentu bawah dan di atas mesin harus dibiarkan jelas untuk condensors dan perpipaan..
Bobot mesin dan busur komponennya disediakan oleh pabrik untuk memberikan indikasi awal kelayakan daya dukung tanah. Berat rotor dan kecepatan dalam mesin sentrifugal menentukan besarnya kekuatan mesin mungkin
(23)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
61 tidak seimbang. THC pusat lokasi gravitasi di bidang horisontal dan vertikal sering disediakan. Bila tidak tersedia, perhitungan atau asumsi mungkin diperlukan. Pada dasarnya, mesin diatur di atas pondasi sedemikian rupa untuk menghindari eksentrisitas antara resultan dari semua beban dan pusat dukungan perlawanan, yaitu, pusat massa dari kelompok tiang jika tumpukan didukung atau pusat perlawanan dari pendukung tanah jika tanah didukung.
Rentang kecepatan dan frekuensi kekuatan primer dan sekunder yang diperlukan dalam analisis dinamik untuk memeriksa resonansi mungkin, Desainer umumnya hanya tertarik pada frekuensi operasi, meskipun dalam banyak mesin, akan ada kecepatan tertentu singkat dicapai selama start-atas atau menutup mana perakitan akan di resonansi dengan frekuensi mesin. Sebuah kondisi resonansi sementara mungkin ditoleransi dalam kasus seperti itu terutama bila redaman signifikan tersedia.
Besar dan arah kekuatan yang tidak seimbang sering tidak tersedia dari produsen mesin. Beberapa klaim bahwa mesin sentrifugal mereka sempurna seimbang, suatu kondisi yang dapat mendekati awalnya di pabrik manufaktur. Namun, setelah beberapa tahun penggunaan dan akibat keausan normal, eksentrisitas beberapa akan ada terlepas dari mesin awal dan pengerjaan instalasi.
Batas lendutan diferensial diperbolehkan antara poin dari pondasi ditetapkan untuk menghindari kemungkinan kerusakan pipa dan perlengkapan lain yang terhubung ke mesin. Dalam beberapa tekanan tinggi (50.000 psi) Perpipaan, diferensial batas defleksi sekitar kurang dari 0,0001 umumnya kasus untuk mesin dengan sangat kaku (tebal).
(24)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
62 Persyaratan pondasi mengacu pada kedalaman minimum pondasi, sebagaimana ditentukan oleh tanah ekspansif, tindakan es, permukaan air berfluktuasi, pembersihan pipa, atau elevasi paving. Lapisan atas tanah lapuk sering tidak dianjurkan untuk mendukung pondasi.
3.5.2. Parameter Tanah
Pengetahuan tentang pembentukan tanah dan properti yang mewakili diperlukan untuk analisis statis dan dinamis. Dalam kasus formasi pasir atau tanah lempung, informasi tersebut diperoleh dari pengeboran lapangan dan tes laboratorium. Ini biasanya dilakukan oleh konsultan geoteknik. Parameter yang di butuhkan diantaranya :
Berat jenis tanah γ
Angka poisson’s υ
Modulus gaser tanah G
a. Properti Umum
Berat Volume (γ) merupakan berat tanah per satuan volume; jadi:
� = �� ( ) � � ( ) Hubungan antara densitas dan berat volume
� 3 = � ,� 3
(25)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
63 Dimana : �= ( )
� �( )
3.5.3. Kondisi Lingkungan
Ada dapat beberapa situasi di mana instalasi mesin di sekitar sumber getaran seperti peledakan tambang, lalu lintas kendaraan, alat konstruksi besar, atau lokasi adalah di zona kontinental dimana terjadinya gempa adalah mungkin. Para insinyur mendesain kemudian harus menetapkan tingkat keparahan situasi dan, jika diperlukan, harus mencari bantuan dari seorang konsultan pengukuran getaran. Informasi yang diminta harus meliputi karakter getaran dan pelemahan di lokasi instalasi.
3.5.4. Percobaan Ukuran Pondasi Blok (Trial Sizing)
Desain dasar blok untuk mesin sentrifugal atau bolak balik dimulai dengan ukuran awal blok. Fase ukuran awal didasarkan pada sejumlah pedoman yang sebagian berasal dari sumber pengalaman empiris dan praktis. Ukuran awal itu bukan merupakan desain akhir.
Sebuah desain pondasi blok hanya dapat dianggap lengkap bila analisis dinamis dan cek dilakukan dan pondasi diperkirakan untuk berperilaku dengan cara yang benar. Namun, pedoman berikut untuk ukuran percobaan awal telah ditemukan untuk menghasilkan konfigurasi diterima:
1) Bagian bawah pondasi blok harus di atas permukaan air bila memungkinkan.
Rekomendasi dari konsultan geoteknik biasanya diikuti sehubungan dengan kedalaman struktur pendukung mesin dinamis atau getaran. Kadang-kadang, kualitas tanah yang buruk, dan konsultan geoteknik dapat merekomendasikan menggunakan tiang atau piers.
(26)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
64 2) Item berikut berlaku untuk blok-jenis pondasi bertumpu pada tanah:
a. Sebuah fondasi blok-jenis kaku bertumpu pada tanah harus memiliki massa dua hingga tiga (3) kali massa mesin yang didukung untuk mesin sentrifugal. Namun, saat mesin recipocating, massa pondasi harus tiga (3) sampai lima (5) kali massa mesin.
b. Bagian atas blok tersebut biasanya disimpan satu (1) kaki diatas lantai jadi atau elevasi perkerasan untuk mencegah kerusakan dari limpasan permukaan air.
c. Ketebalan vertikal blok tidak harus kurang dari dua (2) hal, atau sebagaimana ditentukan oleh panjang baut jangkar yang digunakan. Ketebalan vertikal juga dapat diatur oleh dimensi lain blok agar pondasi dianggap kaku. Ketebalan jarang sekali kurang dari seperlima (1/5) dimensi sedikitnya sepersepuluh (1/10) atau dimensi terbesar.
d. Pondasi harus lebar untuk meningkatkan redaman dalam modus goyang. Lebar harus setidaknya sampai 1,5 kali jarak vertikal dari dasar ke
centerline mesin.
e. Setelah ketebalan dan lebar telah dipilih, panjang ditentukan menurut (a) di atas, asalkan daerah rencana yang cukup tersedia untuk mendukung mesin ditambah 1-ft izin dari tepi dasar mesin ke tepi blok untuk tujuan perawatan.
f. Panjang dan lebar pondasi disesuaikan sehingga pusat gravitasi dari mesin ditambah peralatan berimpit dengan pusat gravitasi dari pondasi Pusat gabungan gravitasi harus bertepatan dengan pusat perlawanan dari tanah.
(27)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
65 g. Untuk mesin bolak balik besar, mungkin diinginkan untuk meningkatkan kedalaman tertanam dalam tanah seperti bahwa 50% sampai 80% dari kedalaman adalah tanah-tertanam. Ini akan meningkatkan pengekangan lateral dan rasio redaman untuk semua mode getaran.
h. Analisis dinamis seharusnya dapat memprediksi resonansi dengan frekuensi yang bekerja, massa pondasi ditambah atau dikurangi sehingga, secara umum, struktur dimodifikasi untuk meredam frekuensi atau di bawah pondasi disetel untuk mesin reciprocating dan sentrifugal, masing-masing.
3.6 Langkah-Langkah Pemodelan Pondasi Pada Program Plaxis 8.2
Langkah-langkah pemodelan pondasi beban dinamis berdasarkan sumber panduan dari Manual Dynamic Plaxis akan di uraikan sebagai berikut :
1. Pertama saat membuka program Plaxis Input, akan tampil kotak/box
Creat/Open Project.
(28)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
66 Pilih Open > New Project lalu tekan tombol OK.
2. Langkah selanjutnya akan muncul kotak General Setting, pada lembar Project masukan nama proyek pada kotak Title. Sedangkan pada kotak lain seperti General dan Acceleration dapat diisi sesuai dengan kebutuhan proyek. Lalu tekan Next.
(29)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
67 Gambar 3.5 Kotak General setting lembar tab Dimensions
Pada lembar dimensions akan muncul units : length (m), force (kN), dan
time (day). kotak tersebut diisi sesuai kriteria yang akan di modelkan. Begitupun
dengan kotak Geometry Dimensions dan grid.
3. Untuk memulai pemodelan pertama kita bisa menggambar garis kerja pada koordinat garis X dan Y dengan menekan kotak pojok kiri atas Geometry line. Seperti pada gambar 3.6.
(30)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
68 Gambar 3.6 tekan geometry line untuk memulai menggambar
(31)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
69 4. Lalu kita dapat menggambarkan lapisan tanah pada koordinat X dan Y sesuai kriteria yang dibutuhkan untuk pemodelan pondasi.
(32)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
70 5. Lalu untuk menggambar pondasi kita bisa memilih plate pada toolbar kedua dari pojok kiri atas.
(33)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
71 6. Untuk membentuk kondisi batas pada model geometri, pada baris menu pilih Loads > Standard fixities atau dengan memilih
tombol pada toolbar.
(34)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
72 7. Langkah berikutnya adalah pengidentifikasian dan pengaplikasian data tanah pada model geometri. Dengan memilih tombol
pada toolbar. Atau memilih Materials > Soil & Interfaces pada baris menu.
(35)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
73 8. Lalu akan muncul Kotak dialog Material Sets, yang fungsinya untuk mengisi
properti tanah dan plate.
Gambar 3.11 Kotak dialog Materials Sets
Untuk mengisi data tanah atau plate yang digunakan, pada kotak dialog
Material sets, pilih tombol > New. Lalu akan muncul kotak dialog baru yang
terdiri dari lembar tab General, Parameters, dan Interfaces akan ditampilkan. Masukkan identitas tanah pada kotak Identification.
(36)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
74 Gambar 3.12 Kotak dialog Mohr-Coulomb lembar General
Masukan jenis tanah pada kotak identification, lalu ubah material model, dan material type. Pada General Properties kita harus memasukan γunsat dan γsat
(37)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
75 Gambar 3.13 Kotak dialog Mohr-Coulomb lembar Parameters
Pada lembar parameters kita harus mengisi kotak Eref, υ (nu), Cref, φ (phi), dan ψ (psi) sisanya diisi sesuai kebutuhan. Lalu tekan kotak Next.
(38)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
76 Gambar 3.14 Kotak dialog Mohr-Coulomb lembar Interfaces
(39)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
77 Sedangkan untuk pemilihan plate akan muncul kotak plate properties.
(40)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
78 Masukan nama plate pada kotak identifications, pilih material type-nya, lalu isi kotak EA, EI, d, w, dan υ. Sisanya bisa diisi sesuai kebutuhan.jika sudah lalu tekan Ok.
(41)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
79 Data tanah yang digunakan untuk pemodelan pondasi dinamis ini dapat dilihat pada table 3.1 berikut.
Tabel 3.1 Parameter Tanah pada Model Geometri
Parameter Tanah Name Lempung Lempung tuffaan Tuffa Pasiran Lempung tuffaan Pasir kerikilan Batu Pasir
Lempungan Batu Pasir Unit Model material Model
Mohr-Coloumb Mohr-Coloumb Mohr-Coloumb Mohr-Coloumb Mohr-Coloumb Mohr-Coloumb Mohr-Coloumb Tipe material Undrained Undrained Undrained Undrained Undrained Undrained Undrained Undrained Lapisan 0 s/d 2 2 s/d 4 4 s/d 8 8 s/d 11 11 s/d 15 15 s/d 19 19 s/d 20 meter Berat isi jenuh unsat 18.15 17.60 16.50 15.000 15.455 17.273 17.273 kN/m
3
Berat isi kering sat 16.5 16.000 15.00 16.5 17 19 19 kN/m
3
Modulus Young's E 6200 6400 7000 11000 13500 15000 15000 kN/m2 Poisson's Ratio 0.321 0.32 0.31 0.33 0.34 0.35 0.35 Kohesi C 22 0 24.32 300 300 300 300 kN/m2
Sudut geser 0 38.22 0 0 0 0 0 o
Sudut dilatasi 0 0 0 0 0 0 0
Interface Rinter 1 1 1 1 1 1 1
Tebal Lapisan 2 1 11 6 2 1 7 meter
(42)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
80 Gambar 3.16 Pengaplikasian data tanah pada model geometri
(43)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
81 9. Setelah pemodelan dan pemasukan data material selesai, selanjutnya klik tombol mesh untuk membuat jarring elemen
hingga pada model geometri. Setelah itu muncul jendela baru dan tekan tombol .
(44)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
82 10.Untuk mendefinisikan kondisi awal tanah pilih tombol atau
dengan memilih Initial > Initial conditions pada baris menu.
11.Isi kotak dialog Water weight, masukkan nilai berat jenis air sebesar 10 kN/m3 pada kotak γwater kemudian pilih tombol OK.
Gambar 3.18 Kotak dialog Water Weight
12.Modelkan batas muka air sesuai parameter yang ada dengan menekan tombol
(45)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
83 Gambar 3.19 Pengaplikasian batas muka air tanah pada geometri.
(46)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
84 13.Setelah pengaplikasian batas muka air selesai tekan tombol calculate maka akan muncul kotak dialog water pressure generation, pilih generate by klik
phreatic level lalu tekan OK.
Gambar 3.20 Kotak Dialog Water pressure generation
Maka akan muncul jendela output view pore pressure seperti pada gambar
(47)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
85 Gambar 3.21 Kotak Dialog View pore pressure
(48)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
86 14.Setelah proses identifikasi dan pendefinisian model geometri tanah selesai, tahap berikutnya adalah melakukan perhitungan pada model geometri. Adapun
langkah untuk melakukan perhitungan adalah dengan memilih tombol atau pada toolbar.
(49)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
164
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa Tugas Akhir ini maka didapat kriteria desain pondasi blok yang didapat sebagai berikut :
a. Lebar kaki (FL) = 2,1 m b. Panjang kaki (FB) = 3,1 m c. Tinggi kaki (FH) = 0,4 m d. Lebar pedestal (PL) = 1,5 m e. Panjang pedestal (PB) = 2,5 m f. Tinggi Pedestal (PH) = 1,0 m g. Lantai kerja (G.L) = 0,6 m
h. Tinggi (h) = 1,4 m
Desain pondasi yang dibuat sesuai dengan kriteria desain (Desain Cheklist) di atas mampu menahan beban statis dan dinamis.
Dari hasil perhitungan diperoleh hasil daya dukung tanah (allowable soil
bearing) sebesar 159,8025 kN/m2 sedangkan Soil Bearing Pressure
static+dynamic yang dihasilkan sebesar 34,08281 kN/m2. Daya dukung tanah harus lebih besar dari Pstatis+dynamis, maka; Qall > Psta+dyn
(50)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
165
tanah tersebut memenuhi kriteria untuk menahan beban statis dan dinamis. Penulangan yang digunakan
Diameter Tulangan As = 0,0018 x b x (H/2)
a b c Atas (mm2) Bawah (mm2)
D20 D20 D12 3906 3906
Dimana:
As = 0,0018 x b x (h/2)
As = 0,0018 x 3100 x (1400/2)
= 3906 mm2
Gaya-gaya yang dihasilkan Modul Dynamic Plaxis sebagai berikut : Bending Momen = 7,57 kNm/m
Shear Force = -7,64 kN/m
Total penurunan yang terjadi pada perhitungan manual sebesar 7,63 cm sedangkan penurunan pada Modul Dynamic Plaxis senesar 0,752 cm. Penurunan pada perhitungan manual lebih besar karena rumus yang digunakan untuk menghitung penurunan manual lebih detail dimulai dari perhitungan distribusi tegangan pada tiap lapisan tanah. Walaupun penurunan pada perhitungan manual lebih besar namun penurunan tersebut cukup aman dan stabil karna penurunan yang diijinkan pada pondasi telapak sebesar 15 cm, maka 7,63 < 15 cm OK.
(51)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
166
Untuk hasil perhitungan kecepatan getaran dapat disimpulkan bahwa perhitungan manual pondasi beban dinamis dan modul dynamic plaxis menghasilkan output perhitungan yang berbeda. Hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel dibawah ;
Jenis Perhitungan
Velocity manual dynamic plaxis Satuan unit horisontal velocity 2,07 x 10-3 7,58 x 10-6 m/s
vertical velocity 3,09 x 10-4 9,62 x 10-6 m/s
Hasil perhitungan berbeda karena rumus yang digunakan untuk analisa kecepatan getaran berbeda.
Pada perhitungan manual menggunakan rumus :
Vh(tot) = �ℎ(� � ��)² + �ℎ( ����)² untuk horizontal Vv(tot) = � (� � ��)² + � ( ����)² untuk vertikal
Sedangkan pada modul dynamic plaxis menggunakan metode elemen hingga. Maka untuk perhitungan analisa kecepatan getaran dianjurkan menggunakan kedua metode tersebut (manual dan program).
Pada perhitungan pondasi ini tidak terjadi likuifaksi karena tanah di sekitarnya lempung. Sedangkan syarat terjadi likuifaksi adalah tanah yang memiliki plastisitas rendah seperti pasir.
(52)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
167
5.2. Saran
Dari hasil analisa dan kesimpulan maka penulis memberikan saran sebagai berikut:
1. Pondasi mesin blok yang direncanakan pada perhitungan manual, ukurannya bisa diperkecil lagi pada pemodelan Modul Dynamic Plaxis, karena nilai-nilai faktor keamanan yang dihasilkan lebih kecil dari perhitungan manual, sehingga akan didapat ukuran yang lebih kecil dan ekonomis.
2. Untuk perhitungan analisis pondasi mesin hal yang terpenting adalah perhitungan fn atau frekuensi natural, karena berdasarkan itu dapat ditentukan ukuran pondasi yang direncanakan apakah akan ekonomis, aman dan tidak mengganggu komponen bangunan sekitar.
(53)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
167
DAFTAR PUSTAKA
Arya, S., O’Neill, M. dan Pincus, G. (1979). “Design of Structure and Foundations for Vibrating Machines”, Gulf Publishing Company, USA
Brinkgreve.R.B.J. dkk. (2002) “Manual Dynamic Plaxis”, A.A. Balkema
Publishers, Netherlands.
Das, M. B. (1990), “Principles of Foundation Engineering”’ Second Edition,
PWS-Kent Publishing Company, Boston
Irsyam, M. (2008), “Dinamika Tanah dan Fondasi Mesin”, Institut Teknologi Bandung, Bandung
SNI 4153:2008, “Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT”
Srinivasulu, P., Vaiyanathan, C. V. (1990), “Handbook of Machine Foundations”,
TATA McGRAW-HILL PUBLISHING COMPANY, New Delhi NN. (-) BAB I Profil Perusahaan PT. Ayoetex [Online]. Tersedia :
http://www.ayoetex.com/ [01 Desember 2011] NN. (-) Id Fan Blowers pdf. [Online]. Tersedia:
http://www.energyefficiencyasia.org/docs/
ee_modules/indo/Chapter%20%20Fans%20and%20Blowers%20%28Baha sa%20Indonesia%29.pdf [09 Februari 2012]
NN. (-) Penulangan Beton . [Online]. Tersedia:
http://civilandstructure.wordpress.com /2011/04/05/belajar-desain-pondasi-mesin-rotating-equipment-foundation/ [12 Mei 2012] NN. (-) Standar Penulangan ACI 318 . [Online]. Tersedia:
(1)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
86
14.Setelah proses identifikasi dan pendefinisian model geometri tanah selesai, tahap berikutnya adalah melakukan perhitungan pada model geometri. Adapun
langkah untuk melakukan perhitungan adalah dengan memilih tombol
(2)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
164
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa Tugas Akhir ini maka didapat kriteria desain pondasi blok yang didapat sebagai berikut :
a. Lebar kaki (FL) = 2,1 m
b. Panjang kaki (FB) = 3,1 m
c. Tinggi kaki (FH) = 0,4 m
d. Lebar pedestal (PL) = 1,5 m e. Panjang pedestal (PB) = 2,5 m f. Tinggi Pedestal (PH) = 1,0 m g. Lantai kerja (G.L) = 0,6 m
h. Tinggi (h) = 1,4 m
Desain pondasi yang dibuat sesuai dengan kriteria desain (Desain Cheklist) di atas mampu menahan beban statis dan dinamis.
Dari hasil perhitungan diperoleh hasil daya dukung tanah (allowable soil
bearing) sebesar 159,8025 kN/m2 sedangkan Soil Bearing Pressure
static+dynamic yang dihasilkan sebesar 34,08281 kN/m2. Daya dukung tanah harus lebih besar dari Pstatis+dynamis, maka;
Qall > Psta+dyn
(3)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
165
tanah tersebut memenuhi kriteria untuk menahan beban statis dan dinamis.
Penulangan yang digunakan
Diameter Tulangan As = 0,0018 x b x (H/2)
a b c Atas (mm2) Bawah (mm2)
D20 D20 D12 3906 3906
Dimana:
As = 0,0018 x b x (h/2)
As = 0,0018 x 3100 x (1400/2)
= 3906 mm2
Gaya-gaya yang dihasilkan Modul Dynamic Plaxis sebagai berikut : Bending Momen = 7,57 kNm/m
Shear Force = -7,64 kN/m
Total penurunan yang terjadi pada perhitungan manual sebesar 7,63 cm sedangkan penurunan pada Modul Dynamic Plaxis senesar 0,752 cm. Penurunan pada perhitungan manual lebih besar karena rumus yang digunakan untuk menghitung penurunan manual lebih detail dimulai dari perhitungan distribusi tegangan pada tiap lapisan tanah. Walaupun penurunan pada perhitungan manual lebih besar namun penurunan tersebut cukup aman dan stabil karna penurunan yang diijinkan pada pondasi telapak sebesar 15 cm, maka 7,63 < 15 cm OK.
(4)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
166
Untuk hasil perhitungan kecepatan getaran dapat disimpulkan bahwa perhitungan manual pondasi beban dinamis dan modul dynamic plaxis menghasilkan output perhitungan yang berbeda. Hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel dibawah ;
Jenis Perhitungan
Velocity manual dynamic plaxis Satuan unit horisontal velocity 2,07 x 10-3 7,58 x 10-6 m/s
vertical velocity 3,09 x 10-4 9,62 x 10-6 m/s
Hasil perhitungan berbeda karena rumus yang digunakan untuk analisa kecepatan getaran berbeda.
Pada perhitungan manual menggunakan rumus :
Vh(tot) = �ℎ(� � ��)² + �ℎ( ����)² untuk horizontal Vv(tot) = � (� � ��)² + � ( ����)² untuk vertikal
Sedangkan pada modul dynamic plaxis menggunakan metode elemen hingga. Maka untuk perhitungan analisa kecepatan getaran dianjurkan menggunakan kedua metode tersebut (manual dan program).
Pada perhitungan pondasi ini tidak terjadi likuifaksi karena tanah di sekitarnya lempung. Sedangkan syarat terjadi likuifaksi adalah tanah yang memiliki plastisitas rendah seperti pasir.
(5)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
167
5.2. Saran
Dari hasil analisa dan kesimpulan maka penulis memberikan saran sebagai berikut:
1. Pondasi mesin blok yang direncanakan pada perhitungan manual, ukurannya bisa diperkecil lagi pada pemodelan Modul Dynamic Plaxis, karena nilai-nilai faktor keamanan yang dihasilkan lebih kecil dari perhitungan manual, sehingga akan didapat ukuran yang lebih kecil dan ekonomis.
2. Untuk perhitungan analisis pondasi mesin hal yang terpenting adalah perhitungan fn atau frekuensi natural, karena berdasarkan itu dapat ditentukan ukuran pondasi yang direncanakan apakah akan ekonomis, aman dan tidak mengganggu komponen bangunan sekitar.
(6)
Garnika Pasha Puja, 2012
Analisis Pondasi Mesin Studi Kasus Pt Ayoetex Bandung Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu
167
DAFTAR PUSTAKA
Arya, S., O’Neill, M. dan Pincus, G. (1979). “Design of Structure and Foundations for Vibrating Machines”, Gulf Publishing Company, USA
Brinkgreve.R.B.J. dkk. (2002) “Manual Dynamic Plaxis”, A.A. Balkema
Publishers, Netherlands.
Das, M. B. (1990), “Principles of Foundation Engineering”’ Second Edition,
PWS-Kent Publishing Company, Boston
Irsyam, M. (2008), “Dinamika Tanah dan Fondasi Mesin”, Institut Teknologi Bandung, Bandung
SNI 4153:2008, “Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT”
Srinivasulu, P., Vaiyanathan, C. V. (1990), “Handbook of Machine Foundations”,
TATA McGRAW-HILL PUBLISHING COMPANY, New Delhi NN. (-) BAB I Profil Perusahaan PT. Ayoetex [Online]. Tersedia :
http://www.ayoetex.com/ [01 Desember 2011] NN. (-) Id Fan Blowers pdf. [Online]. Tersedia:
http://www.energyefficiencyasia.org/docs/
ee_modules/indo/Chapter%20%20Fans%20and%20Blowers%20%28Baha sa%20Indonesia%29.pdf [09 Februari 2012]
NN. (-) Penulangan Beton . [Online]. Tersedia:
http://civilandstructure.wordpress.com /2011/04/05/belajar-desain-pondasi-mesin-rotating-equipment-foundation/ [12 Mei 2012] NN. (-) Standar Penulangan ACI 318 . [Online]. Tersedia: