its undergraduate 15965 3104100021 presentationpdf

7/28/2019 ITS Undergraduate 15965 3104100021 Presentationpdf

1/35

PERENCANAAN PONDASI MESIN GENERATOR SET PADAPABRIK NPK SUPER PT. PUPUK KALTIM BONTANGDENGAN PERHATIAN KHUSUS PADA PENGARUH

KARET PEREDAM GETARAN

OLEH:

AFDIAN EKO WIBOWO

NRP: 3104 100 021

DOSEN PEMBIMBING:

Ir. ANANTA SIGIT SIDHARTA, M.Sc, Ph.D

TUGAS AKHIR (RC-1380)


2/35

LATAR BELAKANG

Pondasi yang menopang mesin dipengaruhi oleh getaran yang disebabkangaya dinamis dan juga oleh beban statis yang terjadi pada saat mesin beroperasi.

Getaran yang berlebihan dapat menyebabkan mesin rusak danmemberikan efek yang merugikan pada sruktur pondasi atau orang yang

bekerja di dekat mesin tersebut .

Karet peredam getaran ( vibration isolator ) diharapkan mampu meredamgetaran sehingga dapat miminimalkan efek yang ditimbulkan pada saatmesin beroperasi.


3/35

PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana cara merencanakan desain dan elemen struktur pondasi mesin yang sesuai dengan persyaratan keamanan sertaSNI 03-2847-2002.

Bagaimana spesifikasi karet vibration isolator yang sesuai untuk

meredam getaran saat mesin beroperasi serta berapa besar bebanstatis dan dinamis yang diteruskan ke struktur pondasi.

Bagaimana menuangkan hasil perencanaan struktur pondasi mesinke dalam gambar teknik dengan bantuan program Auto CAD.


4/35

TUJUAN

Mendapatkan desain dan elemen struktur pondasi mesin yangsesuai dengan persyaratan keamanan serta SNI 03-2847-2002.

Mendapatkan spesifikasi karet peredam getaran ( vibrationisolator) yang sesuai untuk meredam getaran saat mesin

beroperasi serta besar beban statis dan dinamis yang diteruskan kestruktur pondasi.

Dapat menuangkan hasil perencanaan struktur pondasi mesin kedalam gambar teknik dengan bantuan program Auto CAD.


5/35

BATASAN MASALAH

Pembahasan hanya dilakukan pada kasus pembangunan pondasi mesin generator set pada pabrik pupuk NPK di komplek PT. Pupuk Kaltim Bontang.

Data mesin menggunakan data asli spesifikasi mesin generator set.

Data karet vibration isolator menggunakan data asli karet vibration isolator yang sesuaiuntuk mesin generator set.

Tanah dianggap homogen dengan menggunakan satu macam data tanah dan tidak membahas permasalahan dari tanah.

Pemilihan dimensi pondasi dilakukan dengan metode trial and error menggunakan bantuan program excel sampai diperoleh dimensi yang memenuhi persyaratan keamanan untuk

pondasi mesin.

Perhitungan nilai amplitudo dan frekuensi pada pondasi mesin menggunakan metode Lumped Parameter System dan tidak membahas dengan metode lain.

Tidak meninjau aspek pelaksanaan dan nilai ekonomis di lapangan.


6/35

FLOWCHARTMETODOLOGI

Start

Studi Literatur

Metode Lumped Parameter SystemDesain dan Persyaratan Pondasi Mesin

Pengumpulan Data

Data Tanah

Data Mesin

Data Karet Vibration isolator

A

Perencanaan Pondasi Mesin

Cek Syaratkeamanan

OK

NOT OK


7/35

FLOWCHARTMETODOLOGI(LANJUTAN )

Perhitungan dan Analisa pengaruh karetvibration isolator

A

Analisa Hasil Perencanaan

Kesimpulan dan Saran


8/35

Derajat Kebebasan Pondasi Mesin

Akibat Gaya Dinamis yang Bekerja:Translasi searah sumbu z (vertikal)Translasi searah sumbu x (lateral)Translasi searah sumbu y (longitudinal)Rotasi terhadap sumbu x (pitching)Rotasi terhadap sumbu y (rocking)Rotasi terhadap sumbu z (yawing/torsi)


9/35

1. P ERHITUNGAN T RIAL AND E RROR M ENCARI DIMENSIP ONDASI M ESIN

Berat dan Massa

Dicoba tebal pondasi (h) = 0,2 mTitik berat total:

mcm x 0,1100 == mcm y 25,1125 ==

mcm z 318344,08344,31 == Berat Pondasi = 2,4 tonBerat mesin = 1,56769 tonBerat total = 3,96769 tonMassa total = 0,404739 tonLuas dasar pondasi = 5 m

dimensi awal pondasi ditetapkan panjang pondasi 2,5 meter danlebar pondasi 2 meter


10/35

Gaya Dinamis

Rotor pada mesin berputar terhadap sumbu y sehinggamenghasilkan gaya dinamis arah sumbu x dan z sebesar

F0 = me2

dimana m adalah massa rotor .m = 337 kg = 0,337 te = eksentrisitas dari rotor, didapat dari perumusan oleh

American Petroleum Institute Standard for CentrifugalCompressors ( API Standard )e (mil) = rpm/12000 < 1.0 mil

e = 1.0 1500/12000= 2,828 mil > 1 (diambil 1 mil)= 1 x 0,001 x 0,0254= 2 ,54x10 -5 m

= 1500 rpm = 157,08 rad/secFo = 0,337 x 2,54x10 -5 x 157,08 2 = 0,211 tGaya horizontal F o bekerja tidak pada titik berat totalmelainkan diatasnya yaitu pada titik berat mesin setinggiez = h rotasi = 45,3 cm = 0,453 m.sehingga timbul momen yang bekerja terhadap sumbu ysebesar:M y = F o.(tebal pondasi + e z z)

= 0,211 x (0,2+0,453- 0,318344) = 0,0706 tm.


11/35

Getaran Vertikal

Getaran Yawing / Torsi

Karena tidak ada momen yang bekerja terhadap sumbu zmaka tidak terjadi getaran yawing (torsi).


12/35

Getaran Kopel Rocking & Lateral


13/35

Getaran Kopel Longitudinal & Pitching

Pada mode ini tidak terjadi amplitudo dikarenakan tidak adagaya se arah sumbu y dan tidak ada momen terhadap

sumbu x.

Amplitudo Total

Amplitudo total adalah penjumlahan amplitudo dari semuamode yang ada untuk setiap arah x, y, dan z.Az total = A z vertikal + A z kopel rocking lateral

= 3,91x10 -6 + 5,7x10 -6= 9,61x10 -6 m= 9,61x10 -3 mm

Ax total= A x mode kopel rocking lateral= 7,56x10 -6 m = 7,56x10 -3 mm

Ay total= 0


14/35

Hasil Perhitungan Trial and Error serta cek Persyaratan Keamanan


15/35

Hasil Perhitungan Trial and Error serta cek Keamanan dengan K-value


16/35

Hasil Perhitungan Trial and Error (tebal pondasi minimal 0,6 m) serta cekPersyaratan Keamanan


17/35

Hasil Perhitungan Trial and Error (tebal pondasi minimal 0,6 m) serta cekKeamanan dengan K-value


18/35

2. P ERHITUNGAN DAN ANALISA P ENGARUH K ARET P EREDAM G ETARAN

Gambar karet peredam getaran

Gambar karet peredam getaran(tampak samping)

Gambar karet peredam getaran(tampak atas)


19/35

Data Spesifikasi karet peredam getaran


20/35

DATA PONDASI

Panjang (l) : 260 cm = 2,6 mLebar (b) : 210 cm = 2,1 m

Tebal (t) : 60 cm = 0,6 mBerat pondasi : 7.862,4 kg = 7,8624 tonMassa pondasi : 801,468 kg = 0,801468 ton

DATA MESIN

Panjang : 2,041 mLebar : 0,824 mTinggi : 1,272 m


21/35

Besar konstanta karet peredam getaran yang dibutuhkanvertical excitation

k z = 94,40683 kg/mm

horizontal oscillation

k x = 0,0869 kg/mm

rocking oscillationrad mmkgk /800.113.34 =

Natural frequency (fn) mesin dan karet peredam getaranvertical excitation fn = 218,325 rpm

horizontal oscillation fn = 3,251 rpm

rocking oscillation fn = 218,325 rpm


22/35

Magnification Factor ( M )vertical excitation horizontal oscillation

rocking oscillation

M z = 0,0216 M x = 0,0216

0216,0= M

2)(1

1

gabn

z

f f M = 2)(1

1

gabn

x

f f

M

=

2)(1

1

gabn f f

M

=


23/35

Beban Dinamis ( F )vertical excitation horizontal oscillation

rocking oscillation

F z = 0,211 ton F x = 0,211 ton

mmtonF = 245,62

Besar Amplitudo akibat Getaran ( A)vertical excitation

horizontal oscillation

A z = 0,0121 mm

A x = 0,0114 mm


24/35

Total Beban Dinamis yang Disalurkam ke Pondasi ( P )vertical excitation horizontal oscillation

rocking oscillation

P v = 4,5667 kg

kgmP M 3472,1=

kgP H 41091,9 =

Tabel rekap hasil perhitungan


25/35

Tabel rekap hasil perhitungan ( k= 148 kg/mm)



26/35


Tabel cek keamanan hasil perhitungan


27/35

3. Perhitungan Daya DukungData-Data

- Data Tanah (sirtu)Berat jenis tanah () = 19 kN/m Modulus geser (G) = 5000 t/mAngka poisson ( v) = 0,33Sudut geser () = 30

- Data Pondasi Panjang : 2,6 mLebar : 2,1 m

Tebal : 0,6 m- Data Beban StatisBerat mesin total : 1.567,69 kgBerat pondasi total : 7.862,4 kg

- Data Beban Dinamis Yang DisalurkanPv = 4,5667 kgPH = 9,9110 -4 kgPM = 0,846 kgm

Besar = 30, maka harga Nc, N, Nq adalah: Nc = 30 N = 18,10 Nq = 18,40


28/35

q ult = Nq D

NcC

L

B N

B

L

B

+

++

2,01

2

2,01

Besar Daya Dukung Tanah

= 512,524 Kpa= 5,12524 kg/cm

Besar Daya Dukung Tanah yang diijinkan

q adm = KPaSF qult

262,2562524,512

=== 2,56262 t/m = 2.562,62 kg/m

Besar Tegangan Tanah yang Terjadi (akibat beban statis)

statis=amah

total h L B

W tantan

= 685,58 kg/m


29/35

Besar Tegangan Tanah yang Terjadi (akibat beban statis & dinamis)

statis+dinamis= amahmV total h L B

P L B

PW tantan2

61

++

Cek Persyaratan Daya Dukung

statis < 50 % x q ijin 685,58 kg/m < 1.281,31 kg/m (ok)

statis+dinamis < 75 % q ijin 686,9904 kg/m < 1.921,965 kg/m (ok)

= 686,9904 kg/m


30/35

4. Perhitungan Penulangan Pondasi Mesin

Data-Data

- Mutu Beton ( fc) : 30 Mpa- Mutu Tulangan ( fy) : 400 Mpa- Panjang pondasi : 2,6 meter - Lebar Pondasi (b) : 2,1 meter - Tebal Pondasi : 0,6 meter - Es (MPa) : 200.000 Mpa

(SNI 03-2827-2002 Pasal 10.5.2)- Ec (MPa) : 4.700 c f '

(SNI 03-2847-2002 Pasal 10.5.1)

- fc : 0,45 fc(SNI 03-2847-2002 Pasal 25.3.1)

- fs (MPa) : 170(SNI 03-2847-2002 Pasal 25.3.2)

- Tebal decking : 75 mm(SNI 03-2847-2002 Pasal 9.7.1)

- tulangan sengkang : 10 mm- tulangan : 22 mm

besar momen yang dipakai untuk perhitungan penulangansebesar 2.683.000 Nmm.


31/35

Perhitungan Penulangan Lentur

Menurut SNI 2847-2002 pasal 12.5.3 untuk struktur yang luasdan masif, nilai perlu minimal adalah sebesar 1,3 perlu hasil

perhitungan. Dan hasil perhitungan ternyata min > perlu minimal

maka dipakai min untuk perhitungan As perluAs perlu = 0,0001601= 169,45 mm

Maka tulangan direncanakan terpasang D19-200

d = 600-75-10-(1/2x22)

= 504 mm

n = EcEs

= 769,796,742.25

000.200 =

m = fc

fs85,0

= 815,145,1385,0

170 =

balance =

+ fs600600

fcfs

= 812,9170600

6005,13

170 =

+

max = 0,75 x balance

= 0,75 x 9,812 = 7,359

min = fs

4,1

= 00824,0170

4,1 =

Rn = 2d b M u

= 0050297,05042100000.683.2

2=

perlu =

fs Rnm

m2

111

=


32/35

Perhitungan Penulangan Geser

Vu = x qu x panjang pondasi

= x 287 x 2,6 = 373,1 Kg = 3.731 N

Untuk struktur balok, pelat satu arah, maupun pondasi telapak, dimana geser hanya dipikul oleh beton saja, maka tegangan geser rencana (v) harus dihitung dengan :

v =d B

V

w

u

(SNI 03-2847-2002 Ps. 25.7.1)

v =5042100

731.3

= 0,003525 MPa

Adapun besar tegangan geser ijin, Vc = 'fc111

Vc = 30111

= 0,498 MPa

Vc = 0,5 0,498 = 0,249 MPa

Jadi : Vc = 0,249 MPa > v = 0,003525 MPa maka tidak diberi

tulangan geser


33/35

Gambar Pondasi Mesin (Tampak Atas)


34/35

Gambar Potongan Pondasi Mesin (Tampak Samping)

Gambar Potongan Pondasi Mesin (Tampak Depan)


35/35

SELESAI

&TERIMA KASIH

its undergraduate 15965 3104100021 presentationpdf

Documents