SISTEM PAKAR PERENCANAAN JALUR SALURAN TRANSMISI DAN DIMENSI PONDASI STRAP FOOTING UNTUK TOWER LISTRIK SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI (SUTT)
ADHI KUSNADI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sistem Pakar Perencanaan Jalur Saluran Transmisi dan Disain Pondasi Strap Footing Untuk Tower Listrik Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT), adalah karya saya sendiri dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Juni 2008
Adhi Kusnadi NRP.G651050134
ABSTRACT ADHI KUSNADI. Expert system for the transmission line planning and foundation dimension of strap footing for the Tower of Electrics Air Duct High Voltage (SUTT). Under the direction of Kudang Boro Seminar and Aziz Kustiyo. Electric center power commonly, water powered electric centers are located far from public areas. Therefore, electric center power has been channeled through the transmission lines. Ideally, the transmission lines for SUTT consist of some towers is a straight line, but not in the field application. Might possibly with the irregular location and different foundation dimension as it was adapted with field condition. The selection of transmission line and tower foundation determined by many factors which need the complicated calculation and long duration. This research intention makes an expert system for making easier and quicker to process the transmission line planning and foundation dimension of strap footing for the Tower of Electrics Air Duct High Voltage (SUTT). The result of this system is co-ordinate point plan and foundation dimension of strap footing.The necessaries data has been made simple so that more easier and quicker to process the planning. Keywords : transmission line, foundation dimension, strap-footing, SUTT, rulebased, chaining forward.
RINGKASAN ADHI KUSNADI. Sistem Pakar Perencanaan Jalur Saluran Transmisi dan Dimensi Pondasi Strap Footing Untuk Tower Listrik Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT). Dibimbing oleh Kudang Boro Seminar dan Aziz Kustiyo. Pusat-pusat pembangkit tenaga listrik terutama yang menggunakan tenaga air, biasanya terletak jauh dari pusat-pusat beban. Dengan demikian, tenaga listrik yang telah dibangkitkan harus disalurkan melalui saluran-saluran transmisi. Saluran-saluran ini membawa tenaga listrik dari pusat pembangkit ke pusat-pusat beban baik langsung maupun melalui gardu-gardu induk. Pada penelitian ini, saluran transmisi yang diteliti adalah Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) berdaya 150 Kv. Secara ideal jalur saluran transmisi untuk SUTT yang terdiri dari beberapa tower adalah sebuah garis lurus. Akan tetapi dalam aplikasi lapangannya tidak demikian. Bisa saja berupa titik-titik dengan lokasi yang tidak beraturan, karena disesuaikan dengan kondisi lapangan. Setelah titik-titik rencana jalur saluran transmisi lokasi tower dapat dibuat, hal lain yang perlu didisain adalah dimensi pondasi tower tersebut. Apabila kita salah memilih atau merencanakan pondasi, maka kesalahan tersebut mengakibatkan terjadinya kerusakan pada struktur bangunan lainnya. Pondasi yang dipakai adalah pondasi telapak kombinasi (strap footing) dengan perbaikan tanah menggunakan pondasi sumuran (bore pile). Pemilihan jalur line transmisi dan pondasi bangunan ditentukan oleh banyak faktor, pada penelitian ini hanya faktor teknis saja yang dibahas, yaitu daya dukung tanah, dalam hal ini ditentukan oleh jenis tanah, beban vertikal dan beban horizontal yang bekerja pada tower dan sudut belokan yang terbentuk oleh dua tower. Jenis tanah dapat diketahui berdasarkan hasil penyelidikan geoteknik yang dilakukan pada tanah setempat atau berdasarkan pengamatan butiran agregat tanah. Beban vertikal yaitu berat sendiri tower, berat kawat penghantar, berat kawat penangkal petir, berat isolator dan berat orang. Sedangkan beban horizontal adalah tekanan angin, yang diketahui dari pengukuran lapangan atau ditentukan berdasarkan Peraturan Muatan Indonesia 1970 N.I-18. Banyaknya faktor yang mempengaruhi perencanaan pembangunan jalur saluran transmisi dan disain pondasi SUTT, memerlukan perhitungan-perhitungan yang rumit, sehingga mempersulit perencana dan memerlukan waktu yang relatif lama. Selain itu dijumpai banyak hal yang berhubungan dengan keahlian pakar kelistrikan khususnya pakar mengenai transmisi dan pakar masalah konstruksi. Untuk mempercepat dan mempermudah proses perencanaan jalur saluran transmisi dan disain pondasi SUTT, dibuat program aplikasi komputer sistem pakar untuk perencaan tersebut dengan menggunakan bahasa program komputer Matlab. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang bangun desain dan prototipe sistem pakar berbasis kaedah (ruled-base), untuk mempermudah dan
mempercepat proses perencanaan jalur saluran transmisi dan dimensi pondasi strap footing untuk Tower Listrik Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT). Penelitian ini dilakukan berdasarkan sebuah kerangka pemikiran mengikuti model pengembangan sistem model System Development Life Cycle (SDLC). Tahapan pertama adalah tahapan persiapan berisi kegiatan pengumpulan data-data yang berhubungan dengan penelitian, sumber pengetahuan yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan cara melakukan studi pustaka, dilakukan di Perpustakaan Kampus IPB, Kantor Konsultan PT. Gubah Sarana Palembang, dan Perpustakaan STT PLN Tangerang, browsing dan seacrhing di Internet, wawancara dengan para pakar yang pernah bekerja di PT. PLN yang sekarang bekerja sebagai dosen di STT PLN Tangerang, dan obrsevasi lapangan lokasilokasi tower listrik SUTT yang berada di sekitar kota Bogor. Tahap kedua adalah analisis system, dalam tahapan ini, peneliti melakukan pembuatan disain aksitektur sistem, investigasi kebutuhan-kebutuhan sistem guna menentukan solusi perangkat lunak (software) yang akan digunakan sebagai tulang punggung proses automatisasi /komputerisasi bagi sistem. Seluruh faktor yang menjadi penentu dalam perencanaan jalur line transmisi dan dimensi pondasi di indentifikasi. Tahap ketiga tahapan desain, metode inferensi yang dipakai adalah dengan forward chaining. Untuk mempresentasikan pengetahuan yang didapat, digunakan dalam bentuk tipe basis kaedah (rule-based) IF...THEN (Jika...maka). Tahapan keempat adalah tahapan implementasi, pada tahapan ini hasil dari tahapan-tahapan sebelumnya dituangkan kedalam penulisan kode-kode dengan menggunakan bahasa pemrograman komputer Matlab. Langkah berikutnya berupa proses pengujian terhadap hasil pemrograman tersebut. Pengujian mencakup verifikasi, validasi dan pengujian antar muka aplikasi (General User Interface/GUI). Hasil pengujian ini merupakan umpan balik perbaikan sistem dan performance yang akan digunakan dalam proses perbaikan sistem hingga mencapai hasil yang diharapkan dan telah ditentukan sebelumnya. Verifikasi dan validasi dilakukan dengan cara melakukan demo di depan beberapa orang pakar mengenai listrik dan konstruksi berlokasi di STT PLN Tangerang dan beberapa pakar mengenai konstruksi sipil. Pengujian antar muka dilakukan dengan cara memberikan sistem pakar yang dibuat ini kepada beberapa orang sebagai user tanpa didampingi oleh peneliti, apakah antar muka yang dibuat dapat dimengerti dengan mudah atau tidak. Sistem Pakar Perencanaan Jalur Saluran Transmisi dan Dimensi Pondasi Strap Footing Untuk Tower Listrik Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) atau disingkat SPSUTT telah selesai dirancang dan diimplementasikan dalam bentuk prototipe. Memiliki kemampuan untuk menentukan titik-titik rencana lokasi tower yang akan dibangun pada jalur transmisi SUTT 150 kV, dan menghasilkan dimensi pondasi tower, berupa dimensi berikut pembesian pondasi strap footing, dimensi pondasi sumuran beserta pembesiannya dan dimensi balok strap beserta pembesiannya. Verifikasi telah dilakukan oleh pakar-pakar dengan hasil baik dan validasi dimensi pondasi dilakukan dengan cara membandingkan hasil keluaran sistem dengan perhitungan manual dengan hasil sama. Penentuan lokasi dan dimensi pondasi SUTT menjadi lebih cepat dan mudah bila menggunakan sistem ini, karena proses input merupakan proses
konsultasi interaktif dimana besaran angkanya dapat ditentukan oleh sistem, sehingga tidak perlu melakukan pengukuran dan pengujian dilapangan yang memerlukan waktu yang relatif lama, sebagai contoh untuk kekuatan angin, jika tidak diketahui, besaran angka kekuatan tekanan angin dapat ditentukan berdasarkan jarak tower dari tepi pantai. Daya dukung tanah pun demikian, dapat ditentukan berdasarkan jenis tanah. Kata Kunci : jalur transmisi, dimensi pondasi, strap-footing, SUTT, basis kaedah, forward chaining.
© Hak cipta milik IPB, tahun 2008 Hak cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah, dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Sugi Guritman
SISTEM PAKAR PERENCANAAN JALUR SALURAN TRANSMISI DAN DIMENSI PONDASI STRAP FOOTING UNTUK TOWER LISTRIK SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI (SUTT)
ADHI KUSNADI
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Departemen Ilmu Komputer
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
Judul Tesis
:
Sistem Pakar Perencanaan Jalur Saluran Transmisi dan Dimensi Pondasi Strap Footing Untuk Tower Listrik Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT)
Nama
:
Adhi Kusnadi
NRP
:
G651050134
Disetujui, Komisi Pembimbing
( Prof. Dr. Ir. Kudang Boro Seminar, MSc ) Ketua
(Aziz Kustiyo, S.Si, M.Kom ) Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Pascasarjana Ilmu Komputer
( Dr. Sugi Guritman )
Tanggal ujian :
Dekan Sekolah Pascasarjana
( Prof. Dr.Ir.Khairil Anwar Notodiputro, MS)
Tanggal lulus :
PRAKATA Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T, karena atas segala karunia-Nya penulisan tesis dengan judul Sistem Pakar Perencanaan Jalur Saluran Transmisi dan Disain Pondasi Strap Footing Untuk Tower Listrik Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) dapat diselesaikan. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Komputer, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan perhargaan dan ucapan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Kudang Boro Seminar, M.Sc. selaku ketua komisi pembimbing, Aziz Kustiyo, S.Si, M.Kom selaku anggota komisi pembimbing yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran sehingga tesis ini dapat diselesaikan, Bapak Dr. Sugi Guritman selaku dosen penguji yang telah memberikan arahan dan masukkan untuk perbaikan tesis ini dan selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer atas kerjasamanya selama studi dan penelitian, staf Pengajar Program Studi Ilmu Komputer yang telah memberi bekal pengetahuan, staf Departemen Ilmu Komputer atas kerjasamanya selama studi dan penelitian, rekan mahasiswa Program Studi Ilmu Komputer. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua yang mendukung secara tulus dan kakak-kakakku atas bantuannya. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyajian tesis ini, Meskipun demikian penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi bidang ilmu komputer dan dunia pendidikan.
Bogor, Juni 2008
Adhi Kusnadi NRP. G651050134
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 3 Maret 1973 dari ayah Sunaryo Prasetio dan ibu Sudarmi, merupakan putra ke-lima dari lima bersaudara. Pada tahun 1991 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Bogor, dan pada tahun 1996 berhasil menyelesaikan pendidikan S-1 Jurusan Teknik Sipil Universitas Sriwijaya Palembang. Kemudian bekerja pada beberapa perusahaan jasa konstruksi dan menjadi staf pengajar pada beberapa perguruan tinggi, dan berwirausaha hingga saat ini.
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ..….........................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................
v
DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................
vii
I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1.2 Tujuan ................................................................................................... 1.3 RuangLingkup....................................................................................... 1.4 Manfaat Penelitian ...............................................................................
1 2 2 3
II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penelitian Terkait Terdahulu ................................................................ 2.2 Saluran Transmisi.................................................................................. 2.3 Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT).............................................. 2.3.1 Beban Yang Bekerja Pada SUTT Kondisi Normal .................... 2.3.2 Beban Yang Bekerja Pada SUTT Kondisi Abnormal ................. 2.4 Daya Dukung Tanah Dasar................................................................... 2.5 Tekanan Angin...................................................................................... 2.6 Pengertian Pondasi .............................................................................. 2.7 Pondasi Strap Footing........................................................................... 2.7.1 Dimensi Pondasi Footing ............................................................ 2.7.2 Pembesian Pondasi Strap Footing .............................................. 2.8 Pondasi Sumuran .................................................................................. 2.8.1 Dimensi Pondasi Sumuran .......................................................... 2.8.2 Pembesian Pondasi Sumuran ...................................................... 2.9 Sistem Pakar (Expert Systems) ............................................................ 2.10 Struktur Sistem Pakar............................................................................ 2.11 Representasi Pengetahuan ..................................................................... 2.12 Inferensi Pengetahuan............................................................................ 2.13 Pengembangan Sistem ........................................................................... 2.14 Model System Development Life Cycle (SDLC).....................................
4 4 5 8 10 10 11 12 13 13 14 16 17 19 19 20 22 23 24 25
III METODE PENELITIAN 3.1 Kerangka Pemikiran ............................................................................. 3.2 Alat Bantu Riset.................................................................................... 3.3 Waktu dan Tempat Penelitian ..............................................................
27 29 29
IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Sistem ..................................................................................... 4.2 Disain dan Implementasi ...................................................................... 4.2.1 Modul Inferensi........................................................................... 4.2.1.1 Antar Muka Pengguna (User Interface)......................... 4.2.1.1.1 Titik Rencana Tower ...................................... 4.2.1.1.1.1 Penentuan Jumlah Tower Ideal ..... 4.2.1.1.1.2 Penentuan Lokasi Tower .............. 4.2.1.1.2 Dimensi Pondasi .............................................. 4.2.1.2 Basis Kaedah (Rule Base) ............................................... 52 4.2.1.3 Mesin Inferensi (Inference Engine) ................................ 4.2.1.4 Basis Data (Data Base) .................................................. 4.2.1.5 Output ............................................................................ 4.2.2 Modul Struktur Analisis ............................................................ 4.2.2.1 Proses Disain ................................................................ 4.2.2.1.1 Perhitungan Dimensi .................................... 4.2.2.1.2 Perhitungan Penulangan ............................... 4.4.2.1.3 Hasil Akhir.................................................... 4.3 Verifikasi dan Validasi ........................................................................ 4.4 Implikasi Manajerial.............................................................................
30 35 35 35 36 37 42 47 54 54 55 55 55 55 59 62 63 64
VII SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan................................................................................................ 7.2 Saran......................................................................................................
66 67
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
68
LAMPIRAN .......................................................................................................
70
DAFTAR TABEL Halaman
1. Tipe Tower .........................................................................................................
7
2. Ketentuan Kawat Penghantar dan Penangkal Petir ............................................
8
3. Klasifikasi Tanah Dasar ..................................................................................... 11 4. Kriteria qα .......................................................................................................... 14 5. Tegangan Tanah Lateral Yang Diijinkan ..........................................................
18
6. Validasi Hasil Keluaran Sistem SPSUTT Dengan Perhitungan Manual ..........
63
7. Panjang Batang .................................................................................................. 74 8. Total Gaya Reaksi .............................................................................................. 99 9. Panjang Penunjang Untuk Tiang Pendek Dengan Ujung Atas Tak ditahan .... 102
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Tekanan Angin Pada Menara .........................................................................
9
2. Kedalaman dan Lebar Pondasi .......................................................................
12
3. Sumuran Ujung Atas Tertahan .......................................................................
18
4. Struktur Sistem Pakar .....................................................................................
21
5. Model Sekuensial Linier .....................................................................................
26
6. Arsitektur SPSUTT.........................................................................................
35
7. Judul Sistem Pakar Disain Pondasi Tower .....................................................
36
8. Titik Rencana Tower ......................................................................................
37
9. Dimensi Pondasi Tower ..................................................................................
47
10. Diagram Alir ....................................................................................................
53
11. Diagram Ketergantungan ................................................................................
54
12. Dimensi Pondasi Telapak ...............................................................................
56
13. Dimensi Pondasi Sumuran ..............................................................................
58
14. Dimensi Balok Strap........................................................................................
59
15. Pembesian Pondasi Telapak ............................................................................
60
16. Pembesian Pondasi Sumuran Pada Balok Strap .............................................
61
17. Dimensi Pondasi Sumuran Pada Balok Strap .................................................
61
18. Pembesian Pondasi Sumuran Pada Pondasi Telapak ......................................
62
19. Tower Yang Dipakai ........................................................................................
70
20. Penomoran Batang Tower ...............................................................................
71
21. Penomoran Batang Transverse ........................................................................
72
22. Potongan Y – Y Pada Tower ...........................................................................
73
23. Berat Sendiri Tower .........................................................................................
83
24. Kawat ACSR Putus ..........................................................................................
89
25. Gaya Akibat Kawat Putus ................................................................................
90
26. Gaya Pada Batang Transerve Pada Ketinggian +29,5 m ..................................
92
27. Reaksi Pada Pondasi Akibat Gaya Pada Ketinggian +29,5m ...........................
93
28. Gaya Pada Batang Transerve Pada Ketinggian +25 m .....................................
94
29. Reaksi Pada Pondasi Akibat Gaya Pada Ketinggian +25 m .............................
94
30. Kedalaman Pondasi Strap Footing ................................................................... 99 31. Kedalaman Pondasi Strap Footing (validasi) .................................................... 108
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Perhitungan beban sendiri menara.................................................................
70
2. Kondisi tidak setimbang ................................................................................
89
3. Perhitungan beban yang bekerja pada pondasi .............................................
93
4. Proses disain ..................................................................................................
99
5. Validasi ..........................................................................................................
108
