MAKALAH DINAMIKA TEKNIK
“GAYA STATIK PADA CRANE BANGUNAN”
Dosen Pembimbing: Legisnal Hakim, ST.,MT
Disusun Oleh: Kelompok 1 Rahmat Hidayat / 150102053 Syamsu Harman / 150102072 M. Imam Ridwan / 150102083 Andri Kurniawan / 130102048
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH RIAU 2017 PENDAHULUAN
Didalam pengerjaan proyek bangunan, kita sering kali melihat banyak alat berat yang digunakan untuk mempercepat suatu pekerjaan. Alat alat berat yang digunakan dalam proyek bangunan bervariasi jenis dan fungsinya. Termasuk yang paling tampak mencolok adalah Tower Crane. Alat Tower Crane sangat dibutuhkan pada proyek proyek bangunan, khususnya pada proyek pembangunan gedung bertingkat tinggi yang lantai bangunannya mencapai puluhan. Keberadaan dari Tower Crane itu sendiri menjadi sangat penting karena banyaknya fungsi yang bisa digunakan melalui alat Tower Crane ini.
Fungsi utama dari alat ini adalah sebagai media lalu lintas material bangunan dari bawah ke atas ataupun sebaliknya dari atas ke bawah, seperti pada pengerjaan pengecoran beton, campuran / adonan beton dapat diangkat dengan menggunakan Concrete Bucket dari truk mixer menuju area pengecoran, Tower Crane juga dapat difungsikan untuk memindahkan besi atau mengangkat material bangunan dari yang panjangnya sejengkal sampai panjangnya bermeter – meter, sebagai alat angkat bahan material dan alat-alat seperti mesin-mesin konstruksi, beton, besi, baja, dan lain sebagainya. Tower Crane Pada prinsipnya merupakan pesawat pengangkat dan pengangkut yang memiliki mekanisme gerakan yang cukup lengkap, yakni : kemampuan mengangkat muatan (lifting) menggeser (trolleying), menahannya tetap di atas bila diperlukan dan membawa muatan ke tempat yang ditentukan (slewing dan travelling). Operasi kerja yang identik dan muatan yang seragam yang diangkutnya, memungkinkan fasilitas transport dilakukan secara otomatis. Bukan hanya untuk memindahkan, melainkan juga untuk proses bongkar muatan. Dalam penggunaannya, Tower Crane harus direncanakan terlebih dahulu dengan baik. Penempatan, pondasi, dan jadwal penggunaan alat ini haruslah tepat agar dapat difungsikan secara maksimal
Tower Crane ini dipasang atau dirakit di lokasi proyek pembangunan, secara bertahap mengikuti perkembangan pembanguan gedung, semakin tinggi gedung maka semakin tinggi juga Tower Cranenya. Untuk membangun Tower crane dibutuhkan beberapa komponen sepert: 1. Pondasi Pondasi dibuat sekuat mungkin agar dapat menyangga Tower Crane, pada bagian inilah kaki tower crane dibaut dengan tiang pancang, pile cap dengan ukuran sesuai gambar rekomendasi dari suppler. 2. Section / Tiang Bagian ini merupakan bagian vertikal tiang dari tower crane sesuai yang saya ketahui biasanya tinggi dari tiang persectionnya yaitu 3 Meteran, yang bisa terus tumbuh seiring dengan kebutuhan tinggi gedung yag sedang dibangun. Pada bagian ini terdapat tangga vertikal yang nantinya akan digunakan oleh operator untuk naik ke atas dan turun kebawah. 3. Unit yang berputar Unit berputar ini terbagi menjadi Tiga bagian yaitu Horizontal jib, yang berfungsi sebagai bagian pengangkat beban. Lalu ada mesin penggerak tower crane bernama Machinery jib, selain sebagai mesin penggerak alat ini juga digunakan sebagai penyeimbang saat mengangkat beban. Dan yang terakhir tentunya harus ada ruangan pengendali tower crane/ Cabin. Ruangan ini tidak begitu besar dan ruangan operator ini gak bisa untuk selonjoran apalagi tidur berbaring heheh, ini berfungsi sebagai ruang kendali. Ruangan ini memiliki jendela besar untuk memastikan operatordapat melihat secara keseluruhan. Di bagian depan atau bagian samping kiri dan kanan Tower Crane Pada prinsipnya merupakan pesawat pengangkat dan pengangkut yang memiliki mekanisme gerakan yang cukup lengkap, yakni : kemampuan mengangkat muatan (lifting) menggeser (trolleying), menahannya tetap di atas bila diperlukan dan membawa muatan ke tempat yang ditentukan (slewing dan travelling). Operasi kerja yang identik dan muatan yang seragam yang diangkutnya, memungkinkan fasilitas transport dilakukan secara otomatis. Bukan hanya untuk memindahkan, melainkan juga untuk proses bongkar muatan. Berdasarkan tipenya, tower crane dibagi berdasarkan cara crane tersebut berdiri, yakni : 1. Tower crane berdiri bebas (free standing crane) 2. Tower crane berdiri di atas rel (rail mounted crane) 3. Tower crane yang ditambatkan pada bangunan (tied-in tower crane) Dari berbagai tipe ini prinsip kerjanya hampir sa ma, mengangkat pada gerakan horisontal, berputar, bergerak secara radial dan sebagainya. Hampir semua fasilitas transport memindahkan muatan dengan berbagai sudut atau secara vertkal dapat dilakukan.
Sementara itu, untuk kapasitas tower crane tergantung beberapa faktor. J ika material yang diangkut oleh crane melebihi kapasitasnya, maka akan terjadi jungkir. Oleh karena itu, berat material yang diangkut harus mengikuti ketentuan dan perlu memperhatikan faktor-faktor, antara lain :
Kekuatan angin terhadap alat Ayunan beban pada saat dipindahkan Kecepatan pemindahan material Pengereman mesin dalam pergerakannya
Bagian-bagian Tower Crane
Spesifikasi tower crane berkaitan dengan operasi pengangkatan dan pemindahan material., meliputi :
Ketinggian tower rencana Jangkauan Jib Hoist Trolley Seling
Ketinggian tower crane bergantung dari ketinggian yang ingin dicapai. Jika diperlukan, ketinggiannya dapat ditambah dengan mengikatkannya ke bangunan.
Jib Section Untuk jib atau boom, merupakan lengan tower crane yang terdiri dari elemen-elemen besi yang tersusun menjadi satu bagian rangka batang. Pemasangan jib harus sesuai dengan keperluan dan persyaratannya, baik dengan panjang yang standard maupun yang mencapai maksimum. Pemasangan jib ini, selanjutnya mempengaruhi terhadapa beban yang diangkat. Untuk tiap panjang jib tertentu, ada batasan beban maksimum.
Counter Jib Selain jib, juga terdapat counter jib yang berfungsi sebagai jib penyeimbang terhadap boom yang terpasang. Counter jib dilengkapi counter weight , yang berfungsi sebagai bebannya. Untuk hoist adalah bagian tower crane yang berfungsi sebagai alat angkut arah vertikal. Sedangkan trolley, adalah bagian tower crane yang berfungsi sebagai alat angkut tower crane arah horisontal. Sedangkan seling merupakan bagian tower crane yang berupa kabel baja dan menjadi bagian hoist. Pemakaian seling bisa diubah-ubah diameternya atau dapat ditambahkan(double-seling), tergantung pada kebutuhan di lapangan. Gambar detail crane yang lain dapat dilihat pada gambar di bawah :
Pondasi Tower Crane
Mast Section
Slewing Mechanism
Tower Top
Pada Tower Crane terdapat dua buah limit switch 1. Switch beban maksimum , : untuk memonitor pada kabel dan memastikan tidak terjadinya overload 2. Switch momen beban, : untuk memastikan operator tidak melebihi rating ton-meter bagi crane, ketika beban bergerak pada jib. Sebuah alat yang dinamakan “cat head assembly” pada slewing unit, dapat mendeteksi secara dini bila terjadi kondisi overload. Menurut beberapa sumber , tipikal tower crane memiliki spesifikasi tinggi maksimum 80 meter, jangkauan maksimum 70 meter dan daya angkat maksimum hingga 20 ton, tetapi tower crane tidak boleh mengangkat beban sebesar itu pada ujung terjauh jib nya. Semakin dekat posisi beban yang diangkat dengan tiang tower crane, semakin besar beban yang dapat diangkat dengan aman. Oleh karena itu pembebanan tower crane mengikuti prinsip pengurangan dan perhitungan beban. Maksudnya apabila beban berada sejauh 30 meter dari tiang, maka beban yang diperbolehkan sebesar 10 ton. Apabila beban berada sejauh 50 meter, maka beban yang diperbolehkan sebesar 6 ton dan seterusnya. Untuk pengadaannya tentu saja memerlukan biaya yang tidak sedikit, biasanya biayanya sudah dihitung oleh Kontraktor struktur bangunan dan bagian peralat an.
ANALISA
Berikut ini contoh perhitungan pondasi TC ( Tower Crane )
Data perhitungan tower Crane
– Type TC = FO-23 B (HUH 106 M) – Counter Weight = 16.0 ton – Max Angkut = 8.0 ton – Jib Length = 52.0 m – Pjg Counter Weight = 13.0 m – Jarak Max Angkut = 12.2 m – Max Beban Ujung = 1.8 ton – Lebar Section TC = 1.9 m – Mutu Beton f’c = 29.1 mpa K = 350 kg/cm2 – Mutu Baja fy = 400.0 mpa – Diameter Tulangan = 25.0 mm – Lebar Pondasi ( B ) = 5.0 m – Panjang Pondasi ( L ) = 5.0 m – Tinggi Pondasi ( d ) = 1.4 m
BEBAN TOWER CRANE ( BROSUR TC ) a. Kondisi TC Dalam Keadaan Operasi ( Crane In Operation )
– Momen Yang Bekerja ( M ) = 1730 KN.m – Gaya Horisontal ( H ) = 32 KN – Gaya Axial ( V ) = 636 KN – Momen Torsi ( MT ) = 0 KN.m b. Kondisi TC Dalam Keadaan Tak Operasi ( Crane Out Operation )
– Momen Yang Bekerja ( M ) = 0 KN.m – Gaya Horisontal ( H ) = 0 KN – Gaya Axial ( V ) = 0 KN – Momen Torsi ( MT ) = 0 KN.m
PERENCANAAN PONDASI TC
a. direncanakan ukuran poer pondasi ssb : 5.0 x 5.0 x 1.4 m 50 m ( d = kedalaman) pondasi [* lihat panjang minimum angkur tower crane] 5.0 m ( B = lebar ) 1.4 m ( L = panjang ) Berat Pondasi Tower Crane : = 5.0 x 5.0 x 1.4 x 2400 kg/m 3 = 81000 kg = 81 KN Total Gaya Axial Yang Bekerja : = 636 KN + 81 KN = 717 KN
Perhitungan pondasi TC PERHITUNGAN PONDASI : a. Kontrol Terhadap Guling
∑M = 0 VM + VL/2 + Hd/2 = 0 M L = (( M + Hd/2 ) x 2)/ V H 1.35 L = ({ 1730 + 21.6 } x 2)/ 717 = 3503.2 /717 = 4.89 m Jadi Ukuran Pondasi Tower Crane = 4.89 x 4.89 x 1.4 4.9 m ( B = lebar ) 4.9 m ( L = panjang ) 1.4 m ( d = kedalaman)
b. Kontrol Terhadap Geser
– Momen Yang Bekerja ( M ) = 1730 KN.m – Gaya Horisontal ( H ) = 32 KN – Gaya Axial ( V ) = 717 KN – Momen Torsi ( MT ) = 0 KN.m ΦVc = ( 1 + 1/βc ) x 1/6 x √f’c x bo x d — -( SKSNI T – 15 1991 Ayat 3.4.26 ) dimana :
βc = rasio sisi pendek dengan panjang = 1 bo = 2 ( hk + d ) + 2 ( bk + d ) = 2 ( 1.9 + 1.4 ) x 2 = 13.08 hk / bk = lebar section/badan TC sehingga :
ΦVc = 3172439.336 N = 3172.439336 KN > 717 KN …………
c. Perhitungan Tulangan Poer
Mu lentur = 1730 KN = 1730000 kg Rn = Mu / (0.8 x b x d² ) = 1186.556927 KN / m 2 = 0.001186557 Kg / mm 2 m = fy / ( 0.85 x
f’c)
= 16.19925078
ρ perlu = 1/m ( 1 – √(1-(2 x m x Rn)/fy)) = 1.1865E-05
ρ min = 1,4 / fy = 0.0035 > ρ perlu ………………… Dipakai p min!! As perlu = ρ x b x d = 0.0035 x b x d = 0.023085941 m 2 = 23085.94142 mm 2 Dipakai Tulangan Diameter = 25 mm As Terpasang = 490.625 mm2/btg Jumlah (b ) = 47.05414812 = 47 bh Jarak Tulangan = 0.103835979 m = 103.8359788 mm = 104 mm Jadi Tulangan Pondasi Tower Crane : ———— -> D 25 – 104
d. Perhitungan Tulangan Puntir
Mu Puntir = 0 KN = 0 kg Rn = Mu / (0.8*b*d² ) = 0 KN / m 2 = 0 Kg / mm 2 m = fy / (
0.85*f’c)
= 16.19925078
ρ perlu = 1/m ( 1 – √(1-(2*m*Rn)/fy)) =0
ρ min = 1,4 / fy = 0.0035 > ρ perlu ………………… Dipakai p min!! As perlu = ρ * b * d = 0.0035 * b*d = 0.023085941 m2 = 23085.94142 mm2 Dipakai Tulangan Diameter = 25 mm As Terpasang = 490.625 mm2/btg Jumlah (b ) = 47.05414812
≈ 47 bh Jarak Tulangan = 0.103835979 m = 103.8359788 mm
≈ 104 mm Jadi tulangan Tower Crane: D 25 – 104
PENUTUP
1. Kesimpulan Tower crane ataupun yang biasa juga kita sebut sebagai crane bangunan adalah suatu alat berat yang pada zaman sekarang ini merupakan alat berat yang wajib ada pada pengerjaan proyek pembangunan gedung bertingkat yang mempunyai ketinggian yang lumayan. Alat ini sangat membantu dalam proses pembangunan tersebut. Dengan alat ini pekerjaan yang aslinya sangat sulit dan melelahkan dapat kita kerjakan dengan cepat dan efisien. Crane ini memiliki fungsi serbaguna. Crane juga memiliki bagian bagian yang sangat vital yang harus selalu kita perhatikan mulai dari hal yang kecil sekalipun guna kelancaran dan keamanan lingkungan kerja itu sendiri. 2. Saran Dalam pengadaan crane dalam sebuah proyek pembangunan harus kita perhatikan beberapa factor. Mulai dari kontur tanah, lingkungan sekitar dan yang pasti pendanaan. Semua harus kita atur sebaik mungkin agar tidak ada ketimpangan dan hal hal yang tidak perlu atau bahkan membahayakan lainnya.
Daftar Pustaka
1. http://www.ilmusipil.com/perhitungan-pondasi-tc-tower-crane 2. http://www.mangyono.com/2014/05/alat-berat-tower-crane-dan-mengetahui.html 3. http://www.rumahmaterial.com/2014/05/contoh-perhitungan-biaya-sewa-tower.html
