PERENCANAAN PONDASI BLOK SEGI EMPAT (RECTANGULAR BLOCK FOUNDATIONS) SEBAGAI PENDUKUNG BEBAN DINAMIS MESIN (STUDI KASUS PADA PT. PAL - UJUNG, SURABAYA)
SKRIPSI Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Oleh :
Abdul Gofir NIM : 96520192
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL Juli 2003
LEMBAR PERSETUJUAN PERENCANAAN PONDASI BLOK SEGI EMPAT (RECTANGULAR BLOCK FOUNDATIONS) SEBAGAI PENDUKUNG BEBAN DINAMIS MESIN (STUDI KASUS PADA PT. PAL –UJUNG SURABAYA)
Tugas Akhir ini, disusun oleh: Nama
: Abdul Gofir
NIM
: 96520192
Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji:
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Sunarto, MT
Agung Nugroho, ST
Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. Samin, MT
LEMBAR PENGESAHAN PERENCANAAN PONDASI BLOK SEGI EMPAT (RECTANGULAR BLOCK FOUNDATIONS) SEBAGAI PENDUKUNG BEBAN DINAMIS MESIN (STUDI KASUS PADA PT. PAL – UJUNG, SURABAYA)
Tugas Akhir ini, disusun oleh: NAMA
: ABDUL GOFIR
NIM
: 96520192 Telah diuji pada tgl 19 juli 2003, oleh tim penguji:
1. Ir. Erwin Rommel, MT
Dosen Penguji I
: …………………..
2. Ir. H E Meiyanto, MT
Dosen Penguji II
: …………………..
3. Agung Nugroho, ST
Saksi
: …………………..
Menyetujui: Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Sunarto, MT
Agung Nugroho, ST Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. Samin, MT
Kata Pengantar
Assalamu’alykum Wr. Wb. Sembah syukur kepada sang bijak Allah SWT serta Rosul bumi Muhammad pembawa damai dimuka bumi. Atas Rahmat dan karunia -Nya penulis mampu menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir Skripsi yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Dengan ketulusan hati, saya menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesarnya kepada: 1. Bapak Ir. Sunarto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik UMM. 2. Bapak Ir. Samin, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil FT UMM. 3. Bapak Ir. Sunarto, MT., selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu meluangkan waktu dalam kesibukannya selaku Dekan FT UMM 4. Bapak Agung Nugroho, ST., selaku Dosen Pembimbing II, yang telah meluangkan
waktu
dirumah
untuk
kegiatan
konsultasi
dan
selalu
memotivasi penulis agar terus berusaha menyelesaikan skripsi. 5. Bapak Koesno, Supervisor Machine Divisi GE PT. PAL INDONESIA, yang bersedia melayani dan menyediakan semua data yang penulis perlukan. 6. Bapak dan Ibu dirumah atas do’a, kesabaran, kepercayaan, dan biaya yang selalu diberikan kapanmu nanda minta. 7. Kakak-kakakku, adikku dan keluargaku atas do’a dan bantuannya. 8. Bapak Lani sekeluarga di Gresik, atas do’a dan nasehatnya.
9. Arie “cinta”, atas dukungan, perhatian, dan kepercayaan yang tak ada ujungnya. 10. Bapak dan ibu Jupri untuk makanan dan rumahnya. 11. Agung, atas tumpangannya selama disurabaya. 12. Temanku Bakti yang pertama kali mengantar penulis ke PT. PAL Surabaya. 13. Untuk Agus M Yu, yang selalu menjadi teman baikku atas kesabaran, bantuan, kamarnya,
dukungan dan arahannya, temanku Ajar untuk komputer dan Anton
untuk translitingnya, Dirman untuk Auto Cad-nya,
Marboro Camp’s atas refresingnya, dan semua teman-teman 96’D yang selalu berkomunikasi, semoga pada akhirnya kita bisa menjadi alumni panutan. 14. Adikku Popey, yang terus komat-kamit selama proses Kompre, Do'amu diterima ! Penyusun menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna, oleh karena itu sudilah kiranya kekurangan yang ada dapat dijadikan pelajaran bagi mahasiswa lain yang sedang menyusun skripsi agar tidak melakukan kesalahan yang sama. Mudah-mudahan Tugas Akhir saya ini memberi manfaat dan gambaran sedikit tentang pondasi dinamis terutama bagi penyusun. Wassalamu’ alykum Wr.Wb. Malang, Juli 2003
Penyusun
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................ i LEMBAR PERSETUJUAN........................................................................................... ii KATA MUTIARA......................................................................................................... iii LEMBAR PERSEMBAHAN......................................................................................... iv ABSRAKSI................................................................................................................... v KATA PENGANTAR.................................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................................. viii
BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang.......................................................................................... 1 1.2. Identifikasi Masalah................................................................................... 1 1.3. Rumusan Masalah..................................................................................... 3 1.4. Maksud dan Tujuan.................................................................................... 3 1.5. Batasan Masalah....................................................................................... 3 1.6. Manfaat Studi............................................................................................ 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Dasar Teori Pondasi.................................................................................. 5 2.1.1. Tipe pondasi dinamis...................................................................... 5 2.1.2. Syarat-syarat pondasi..................................................................... 7 2.2. Metode analisa dinamis.............................................................................. 8 2.2.1. Elemen teori getaran...................................................................... 8 2.2.2. Derajat kebebasan sebuah pondasi blok........................................... 14 2.2.3. Getaran sliding pada pondasi blok.................................................... 16 2.2.4. Getaran rocking pada pondasi blok.................................................. 17 2.2.5. Sistem getaran lumped parameter................................................... 18 2.3. Pembebanan pada pondasi mesin................................................................ 24 2.4. Pertimbangan umum dalam merencanakan dasar pondasi dinamis................. 26
2.5. Daya dukung pondasi................................................................................. 27 2.6. Sistem turbin gas....................................................................................... 28
BAB III. DATA-DATA PERENCANAAN 3.1. Data mesin................................................................................................ 32 3.2. Data tanah................................................................................................ 33 3.3. Data pondasi............................................................................................. 33
BAB IV. PERENCANAAN PONDASI BLOK SEGI EMPAT 4.1. Perhitungan Awal...................................................................................... 35 4.2. Pembebanan .............................................................................................37 4.2.1. Pembebanan pada saat pengoperasian normal..................................... 37 4.2.2. Pembebanan pada saat kondisi darurat............................................... 38 4.3. Perhitungan gaya-gaya dinamis pada blok.................................................... 39 4.3.1. Getaran arah vertikal......................................................................... 39 4.3.2. Getaran arah horisontal..................................................................... 42 4.3.3. Getaran rocking (Rotasi arah sumbu X).............................................. 45 4.3.4. Getaran pitching (Rotasi arah sumbu Y) ............................................. 48 4.3.5. Getaran yawing (Rotasi arah sumbu Z).............................................. 52 4.3.6. Getaran akibat torsi........................................................................... 55 4.3.7. Kontrol amplitudo.............................................................................. 58 4.4. Kontrol daya dukung pondasi blok............................................................... 59 4.5. Penulangan pondasi ................................................................................... 62
BAB V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan.............................................................................................................. 66 5.2. Saran....................................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Daftar Gambar
Gambar 2.1: Tipe pondasi untuk mesin ................................................................................. 6 Gambar 2.2: Dasar pondasi dalam keadaan setimbang.......................................................... 9 Gambar 2.3: Gambar kurva-kurva perpindahan waktu........................................................... 11 Gambar 2.4: Tipe-tipe pondasi dengan gaya-gaya pengeksitasi.............................................. 13 Gambar 2.5: Derajat kebebasan sebuah blok pondasi............................................................ 15 Gambar 2.6: Getaran sliding pada pondasi blok..................................................................... 17 Gambar 2.7: Getaran rocking pada pondasi blok ................................................................... 18 Gambar 2.8: Sistem lumped parameter................................................................................. 19 Gambar 2.9: Diagram sistem turbin gas................................................................................ 30 Gambar 3.1: Rencana pondasi blok segi empat..................................................................... 34 Gambar 4.1: Denah pondasi blok......................................................................................... 63
Daftar Tabel
Tabel 2.1: Koefisien penanaman konstanta pegas ................................................................. 20 Tabel 2.2: Harga internal damping tanah.............................................................................. 22 Tabel 2.3: Konstanta pegas ekivalent untuk pondasi blok....................................................... 23 Tabel 2.4: Harga modulus geser tanah................................................................................. 23 Tabel 2.5: Harga poisson’s ratio.......................................................................................... 24 Tabel 2.6: Beberapa data turbin gas..................................................................................... 31
Daftar Pustaka
Arismunandar, Wiranto, “Penggerak Mula Turbin”, ITB Bandung, 1982 Arya, Suresh C., O’Neill, Michael W., And Pincus, George, “Design Of Structures And Foundations For Vibrating Machines”. Gulf Publishing Company, 1979 Bowles, Joseph E., “Analisis dan Desain Pondasi”. Mc-Graw Hill, Inc, 1993 Dietzel, Fritz and Sriyono, Dakso,” Turbin, Pompa dan Kompresor”. Penerbit Erlangga, Jakarta, 1996 Dipohusodo, Istimawan,” Struktur Beton Bertulang”. DPU RI, Jakarta, 1993 DPU, “Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa”. Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta, 1987 DPU, “Peraturan Beton Bertulang Indonesia”. Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Jakarta, 1979 Prakash, Shamsher, and Puri, Vijay K.,”Foundations For Machines : Analysis And Design”. John Wiley And Sons, Inc, 1988 Saran, Swami, “Soil Dynamic and Machine Foundations”. Galgotia Publications Pvt. Ltd, 1999 Sosrodarsono, Suyono, Dan Nakazawa, Kazuto, ”Mekanika Tanah & Teknik Pondasi”. PT Pradya Paramita, Jakarta, 1994 Srinivasulu, P and Vaidyanathan, C.V,” Hand Book Of Tata Mc Graw-Hill Publishing Co.LTD, 1978
Machine Foundations”,
