View
230
Download
5
Category
Preview:
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGARUH TINGGI, KEDALAMAN PONDASI MESIN JENIS BLOK
DAN PARAMETER TANAH BERBUTIR HALUS TERHADAP
AMPLITUDO
The Influence Of Height, Depth Of Block Type Foundation Machine
And Caracteristic Of Fine Grained Soil To Amplitude
SKRIPSI
Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
HENDRY GUNAWANI 1114037
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
PENGARUH TINGGI, KEDALAMAN PONDASI MESIN JENIS BLOK
DAN PARAMETER TANAH BERBUTIR HALUS TERHADAP
AMPLITUDO
The Influence Of Height, Depth Of Block Type Foundation Machine
And Caracteristic Of Fine Grained Soil To Amplitude
Disusun oleh:
HENDRY GUNAWANNIM I1114037
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan Dosen Pebimbing
Dosen Pebimbing I Dosen Pebimbing II
R. Harya Dananjaya H. I. ST. M.Eng Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T.NIP. 19850917 201404 1 001 NIP. 19690717 199702 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGESAHAN SKRIPSI
PENGARUH TINGGI, KEDALAMAN PONDASI MESIN JENIS BLOK
DAN PARAMETER TANAH BERBUTIR HALUS TERHADAP
AMPLITUDO
The Influence Of Height, Depth Of Block Type Foundation Machine
And Caracteristic Of Fine Grained Soil To Amplitude
Disusun Oleh
HENDRY GUNAWANNIM. I 1114037
Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program StudiTeknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :
Hari : Jum’atTanggal : 26 Agustus 2016
Tim PengujiNama/NIP Tanda Tangan
1. R. Harya Dananjaya H.I. ST., M.EngNIP. 19850917 201404 1 001 ................................
2. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T.NIP. 19690717 199702 1 001 ................................
3. Ir. Noegroho Djarwanti, M.T.NIP. 19561112 198403 2 007 ................................
4. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T.NIP. 19690903 199702 2 001 ................................
Disahkan,Tanggal : ………………………..Kepala Program Studi Teknik SipilFakultas Teknik UNS
Wibowo, ST, DEANIP. 196810071995021001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
“Bekerja keraslah terlebih dahulu, setelah mendapatkan pengalaman dari bekerja keras,
berfikirlah untuk bekerja cerdik”
Skripsi ini penulis persembahkan kepada :
Orang tua ku yang selalu mendo’akan untuk kebaikkanku
Almameterku tercinta, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan seluruh hikmat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan laporan Skripsi dengan judul “Pengaruh Kedalaman, Tinggi Pondasi
Mesin Jenis Blok Dan Jenis Tanah Terhadap Amplitudo “tepat pada waktunya.
Laporan Skripsi ini disusun sebagai salah satu persyaratan dalam
menyelesaikan Pendidikan Sarjana, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret.
Penulisan laporan ini dapat diselesaikan tidak lepas dari bimbingan, arahan,
dan motivasi dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih
kepada :
1. Wibowo, S.T., D.E.A. sebagai Ketua Progam Studi Teknik Sipil
Universitas Sebelas Maret.
3. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. sebagai Ketua KBK Geoteknik
Universitas Sebelas Maret dan Dosen Pembimbing II yang telah bersedia
membimbing dan memberikan arahan untuk menyelesain laporan Skripsi.
4. R. Harya Dananjaya H.I, S.T, M.Eng. sebagai Dosen Pembimbing I yang
telah bersedia memberikan arahan dan waktunya untuk menyelesaian
laporan Skripsi.
6. Ir. Sugiyarto M.T, selaku Dosen Pembimbing Akademik.
7. Tim penguji Skripsi yang telah memberikan saran untuk perbaikan
terhadap penyusunan laporan Skripsi.
8. Rekan-rekan mahasiswa Program Transfer S-1 Jurusan Teknik Sipil
angkatan 2014 yang telah membantu dan selalu mendukung selama ini.
9. Ayah, ibu, dan adik serta seluruh keluarga besar yang selalu memberikan
do’a dan dukungan.
10. Pihak-pihak lain yang telah membantu, yang tidak dapat disebutkan satu
per satu.
Akhir kata penulis berharap agar laporan ini dapat bermanfaat dan dapa
tmemberikan sumbangan ilmu pengetahuan bagi penulis khususnya dan bagi
pembaca pada umumnya. Penulis mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
di masa yang akan datang, atas segala perhatiannya penulis mengucapkan
terimakasih.
Surakarta, 16 September 2016
Hendry Gunawan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRAK
Hendry Gunawan, 2016, Pengaruh Tinggi, Kedalaman Pondasi Mesin Jenis Blok DanParameter Tanah Berbutir Halus Terhadap Amplitudo Dari Tinjauan Geoteknik, Skripsi,Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pondasi yang menopang mesin dapat dipengaruhi oleh getaran yang disebabkan gaya–gaya mesin yang tidak seimbang dan juga oleh berat statis dari mesin tersebut. Jikagetaran–getaran mesin berlebihan maka dapat merusak mesin dan memberikan pengaruhyang merugikan pada bangunan atau orang yang bekerja dekat mesin tersebut. Analisistentang kestabilan pondasi mesin jenis blok yang dipengaruhi tinggi, kedalaman pondasidan parameter tanah berbutir halus diperlukan untuk mengetahui besarnya amplitudoyang terjadi diakibatkan oleh mesin supaya tidak merugikan bangunan atau orang yangbekerja di dekat mesin tersebut. Analisis perhitungan amplitudo menggunakan metodeLump Parameter System.
Hasil dari analisis ini menunjukkan bawah semakin tinggi pondasi mesin mengakibatkanamplitudo vertikal, amplitudo horisontal, dan amplitudo rocking semakin kecil. Semakindalam kedalaman pondasi amplitudo vertikal dan horisontal semakin kecil, sedangkanamplitudo rocking semakin besar. Semakin besar berat isi tanah, angka poisson, danmodulus geser tanah mengakibatkan amplitudo vertikal dan horisontal semakin kecil,sedangkan amplitudo rocking semakin besar. Dimensi pondasi 5 × 3 × 1m dengankedalaman pondasi 1m, berat isi tanah 14 kN/m3, angka poisson 0,4, dan modulus gesertanah 25000 kN/m3 menghasilkan amplitudo vertikal 2,08 × 10 m, amplitudohorisontal 2,23 × 10 m, dan amplitudo rocking 8,88 × 10 rad.
Kata kunci: pondasi, lump parameter system, amplitudo.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
ABSTRACT
Hendry Gunawan, 2016, The Influence Of Height, Depth Of Block Type FoundationMachine And The Caracteristic Of Fine Grained Soil To Amplitude of GeotechnicalReview, Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University ofMarch Surakarta.
The foundation supporting the machine can be influenced by vibrations that caused by theunbalanced force of the machine and also the static weight of the machine. The machinevibration is excessive then it can damage the machine and makes an adverse influence tothe building or people who work near the machine. The stability analysis of a block typefoundation machine that influenced by height, foundation depth and fine grained soilparameters are necessary to determine the magnitude of amplitude occurs by the machineso it will not harm the buildings or people worki near the machine. The amplitudecalculation analysis use the method of lump parameter system.
The result of this analysis indicate that the higher machine foundation caused the verticalamplitude, horizontal amplitude, and rocking amplitude smaller. The deeper foundationsdepth, the vertikal and horizontal amplitude are smaller, while rocking amplitude isbigger. The bigger soil bulk density, poisson numbers, and shear modulus of soli causedvertical and horizontal amplitude smaller, while rocking amplitude bigger. Thedimensions of foundation 5 × 3 × 1 m with 1 m depth, soil bulk density14 kN/m3, 0,4poisson numbers, and shear modulus 25000 kN/m2 resulting vertical amplitude 2,08 ×10 m, horizontal amplitude 2,23 × 10 m, and amplitude rocking 6,88 × 10 m.
Keywords: foundation, lump parameter system, amplitude.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul.................................................................................................... i
Halaman Persetujuan......................................................................................... ii
Halaman Pengesahan ....................................................................................... iii
Halaman Motto dan Persembahan ................................................................... iv
Kata Pengantar .................................................................................................. v
Abstrak ............................................................................................................ vii
Abstract .......................................................................................................... viii
Daftar Isi........................................................................................................... ix
Daftar Tabel .................................................................................................... xii
Daftar Gambar.................................................................................................. ix
Daftar Grafik ................................................................................................... xv
Daftar Notasi .................................................................................................. xvi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 1
1.3. Batasan Masalah....................................................................................... 1
1.4. Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2
1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................... 2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 3
2.2. Teori Dasar............................................................................................... 4
2.2.1 Pondasi Mesin ................................................................................. 4
2.2.2 Turbin.............................................................................................. 4
2.2.3 Amplitudo ....................................................................................... 5
2.3. Metode Analisa Akibat Beban Dinamis................................................... 5
2.4. Derajat Kebebasan Pondasi...................................................................... 7
2.5. Pembebanan ............................................................................................. 8
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
2.6. Analisis Statis......................................................................................... 11
2.7. Analisis Getaran Dinamis ...................................................................... 13
2.7.1. Pengaruh Bentuk Pondasi .......................................................... 13
2.7.2. Pengaruh Penanaman Pondasi.................................................... 14
2.7.3. Pengaruh Getaran Kopel ............................................................ 21
2.8. Cek Syarat Keamanan ............................................................................ 24
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Pengumpulan Data ................................................................................. 29
3.1.1. Data Mesin ................................................................................. 29
3.1.2. Data Pondasi dan Parameter Tanah............................................ 29
3.2. Program Perhitungan.............................................................................. 31
3.3. Diagram Alir .......................................................................................... 32
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengaruh Tinggi, Kedalaman Pondasi, dan Modulus Geser Tanah
terhadap Amplitudo................................................................................ 33
4.1.1. Pembebanan .............................................................................. 33
4.1.2. Analisis Statis ............................................................................ 35
4.1.3. Analisis Getaran Dinamis ......................................................... 35
4.1.4. Cek Syarat Keamanan ............................................................... 45
4.2. Pengaruh Berat Isi Tanah dan Angka Poisson terhadap Amplitudo ...... 50
4.2.1. Pembebanan .............................................................................. 50
4.2.2. Analisis Statis ............................................................................ 52
4.2.3. Analisis Getaran Dinamis ......................................................... 52
4.2.4. Cek Syarat Keamanan ............................................................... 65
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan........................................................................................... 73
5.2. Saran ..................................................................................................... 73
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
Daftar Pustaka ................................................................................................. 74
Lampiran ....................................................................................................... xvii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pondasi Mesin Tipe Blok ......................................................................4
Tabel 2.2 Macam - Macam Amplitudo .................................................................5
Tabel 2.3 Faktor Daya Dukung Meyerhoff .........................................................12
Tabel 2.4 Koefisien Rasio Massa ........................................................................18
Tabel 2.5 Nilai K Dieckman ................................................................................25
Tabel 2.6 Kategori Nilai K ..................................................................................25
Tabel 2.8 General Machine Vibration ................................................................26
Tabel 3.1 Data Mesin ..........................................................................................29
Tabel 3.2 Data Pondasi dan Data Parameter Tanah ............................................30
Tabel 4.1 Rekap Beban Mati ...............................................................................33
Tabel 4.2 Rekap Momen Massa Inersia ..............................................................34
Tabel 4.3 Rekap Konstanta Pegas Getaran Vertikal, Horisontal dan Rocking ....36
Tabel 4.4 Rekap Rasio Damping Getaran Vertikal, Horisontal dan Rocking .....37
Tabel 4.5 Rekap Frekuensi Natural Getaran Vertikal, Horisontal dan Rocking..37
Tabel 4.6 Rekap Getaran yang Terjadi Resonansi...............................................38
Tabel 4.7 Rekap Frekuensi resonansi pada Getaran Vertikal, Horisontal dan
Rocking ................................................................................................38
Tabel 4.8 Rekap Cek Persyarata Resonansi .......................................................39
Tabel 4.9 Rekap Amplitudo.................................................................................38
Tabel 4.10 Rekap Persyaratan Kopel ..................................................................40
Tabel 4.11 Rekap Amplitudo Akibat Kopel........................................................41
Tabel 4.12 Rekap Pengaruh Tinggi, Kedalaman Pondasi dan Modulus Geser
Tanah Terhadap Amplitudo Vertikal, Horisontal dan Rocking...........44
Tabel 4.13 Cek Persyaratan Tegangan terhadap Tegangan Ijin ..........................45
Tabel 4.14 Cek Persyaratan Getaran horisontal dan vertikal ..............................47
Tabel 4.15 Cek Persyaratan terhadap Pembesaran Dinamis ...............................47
Tabel 4.16 Cek Persyaratan terhadap Kecepatan Rambat...................................49
Tabel 4.17 Cek Persyaratan Amplitudo Vertikal terhadap Getaran ....................49
Tabel 4.18 Cek Persyaratan Ampitudo Horisontal terhadap Getaran .................50
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
Tabel 4.19 Rekap Konstanta Pegas pada Getaran Vertikal, Horisontal dan
Rocking ................................................................................................53
Tabel 4.20 Rekap Rasio Damping pada Getaran Vertikal, Horisontal dan Rocking
.............................................................................................................54
Tabel 4.21 Rekap Frekuensi Natural pada Getaran Vertikal, Horisontal dan
Rocking ................................................................................................55
Tabel 4.22 Rekap Getaran yang Terjadi Resonansi ............................................56
Tabel 4.23 Rekap Frekuensi resonansi pada Getaran Vertikal, Horisontal dan
Rocking ................................................................................................57
Tabel 4.24 Rekap Cek Persyarata Resonansi .....................................................58
Tabel 4.25 Rekap Amplitudo ..............................................................................59
Tabel 4.26 Rekap Persyaratan Kopel ..................................................................60
Tabel 4.27 Rekap Amplitudo Akibat Kopel........................................................61
Tabel 4.28 Rekap Pengaruh Berat Isi Tanah dan Angka Poisson Terhadap
Amplitudo Vertikal, Horisontal dan Rocking ......................................64
Tabel 4.29 Cek Persyaratan Tegangan terhadap Tegangan Ijin ..........................65
Tabel 4.30 Cek Persyaratan Getaran horisontal dan vertikal ..............................67
Tabel 4.31 Cek Persyaratan terhadap Pembesaran Dinamis ...............................67
Tabel 4.32 Cek Persyaratan terhadap Kecepatan Rambat...................................69
Tabel 4.33 Cek Persyaratan Amplitudo Vertikal terhadap Getaran ....................71
Tabel 4.34 Cek Persyaratan Ampitudo Horisontal terhadap Getaran .................72
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model Getaran Pondasi Mesin Jenis Blok...................................... 8
Gambar 2.2 Dimensi Pondasi, (a) Tampak 3 Dimensi, (b) Potongan
Melintang ........................................................................................ 8
Gambar 2.3 Koefisien Pondasi persegi ............................................................ 14
Gambar 3.1 Diagram Alir................................................................................. 32
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1 Hubungan antara Frekuensi Mesin dan Getaran yang Dirasakan
Manusia .......................................................................................... 27
Grafik 2.2 Hubungan antara Frekuensi dan Getaran yang Dihasilkan Saat Mesin
Beroperasi ....................................................................................... 28
Grafik 4.1 Pengaruh Tinggi, Kedalaman Pondasi, dan Modulus Geser tanah
terhadap Amplitudo Vertikal (Az) pada1, v1 dan v1 ..................... 42
Grafik 4.2 Pengaruh Tinggi, Kedalaman Pondasi, dan Modulus Geser tanah
terhadap Amplitudo Horisontal (Ax) pada1, v1 dan v1 ................. 43
Grafik 4.3 Pengaruh Tinggi, Kedalaman Pondasi, dan Modulus Geser tanah
terhadap Amplitudo Rocking (Aϕ) pada1, v1 dan v1 .................... 44
Grafik 4.4 Cek Persyaratan Tegangan Statis terhadap Tegangan Ijin ............. 46
Grafik 4.5 Cek Persyaratan Tegangan Statis + Dinamis terhadap Tegangan
Ijin................................................................................................... 46
Grafik 4.6 Cek Persyaratan Pembesaran Dinamis ........................................... 48
Grafik 4.7 Pengaruh Berat Isi Tanah dan Angka Poisson terhadap
Amplitudo Vertikal (Az) pada1, v1 dan v1.................................... 62
Grafik 4.8 Pengaruh Berat Isi Tanah dan Angka Poisson terhadap
Amplitudo Horisontal (Ax) pada1, v1 dan v1................................ 63
Grafik 4.9 Pengaruh Berat Isi Tanah dan Angka Poisson terhadap
Amplitudo Rocking (Aϕ) pada1, v1 dan v1 ................................... 64
Grafik 4.10 Cek Persyaratan Tegangan Statis terhadap Tegangan Ijin ............ 66
Grafik 4.11 Cek Persyaratan Tegangan Statis + Dinamis terhadap
Tegangan Ijin .................................................................................. 66
Grafik 4.12 Cek Persyaratan Pembesaran Dinamis .......................................... 69
DAFTAR NOTASI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
a = Faktor rasio damping
σd = Tegangan dinamis
σijin = Tegangan ijin
σs = Tegangan statis
Az = Amplitudo vertikal
Ax = Amplitudo horisontal
Aφ = Amplitudo rocking
B = Rasio massa
Bm = Berat permesin
Br = Berat rotor
= Koefisien pondasi persegi
c = Kohesi
D = Kedalaman pondasi
Dr = Rasio damping
e = Eksentrisitas
fm = Kecepatan mesin
fn = Frekuensi
= Gravitasi
G = Modulus geser tanah
K = Konstan pegas
L = Lebar pondasi
M = Pembesaran dinamis
Mm = Massa mesin
Mp = Massa pondasi
Mmk = Momen massa kopel
Mmo m = Momen massa mesin
Mmo p = Momen massa pondasi
Mtot = Massa total
Mr = Massa rotor
ɸ = Sudut geser
n = Koefisien rasio massa
nm = Jumlah mesin
Ƞ = Koefisien penanaman
P = Panjang pondasi
Qo = Beban hidup
qu = Daya dukung ultimit
ro = Radius ekivalen
T = Tinggi pondasi
TBm = Titik berat mesin
ν = Angka poisson
Vp = Volume pondasi
Wtot = Beban mati
Wp = Berat pondasi
Wm = Berat mesin
ɷ = Frekuensi mesin
ɷn = Frekuensi natural
ɷres = Frekuensi resonansi
ɷnk = Frekuensi natural kopel
= Berat isi tanah
b = Berat isi beton
Z = Titik berat pondasi dan mesin
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvii
Recommended