TOWER MENARA
LT – 2D 2016 IRFAN AZIZ A.
MIFTAHUL HUDA P.
TESSAMONICA L.
TRIALITA S. A.
1. JENIS PENOPANG
MENARA BAJA TRANSMISI
TIANG TRANSMISI BAJA
TIANG BETON BERTULANG TIANG KAYU
MENARA BAJA
Bangunan tinggi terbuat dari baja yang bagianbagian kakinya mempunyai pondasi sendiri-sendiri
Menara baja menurut bentuk menurut bentuk & sifat kontruksinya
1.
Menara persegi Mena Menara ra
dan ti dan tian ang g je jeni nis s ini memiliki bentuk dan kekuatan yang sama untuk untuk sa salur luran an tra trans nsmi misi si ganda (Double) 2.
Menara persegi panjang Bagian
atas dan bawah
sama untu untuk k sa salu lura ran n tu tung ngga gall dan salu saluran ran bany banyak ak
3.
Mena Me nara ra je jeni nis s ko kors rset et Bagian
tengah sempit untu untuk k salu salura ran n tega tegang ngan an tin tinggi ggi rang rangk kaian aian tung tungga gall dan untuk gawang yang lebar
Menara baja menurut bentuk & sifat kontruksinya
4. Menara Gantry Digunakan bila saluran menyebrangi jalan kereta api, jalan raya, dan kanal-kanal air 5. Menara Rotasi bagian atasnya diputar 45° di atas bagian bawahnya
6. Menara MC terbuat dari pipa-pipa baja yang diisi beton. 7. Menara Bertali konstruksi berengsel yang menunjang beban mekanisnya dengan kawatkawat penahan.
Menara transmisi menurut karakteristiknya
1. Menara baja kaku/rigid Biasanya untuk menahan beban yang diperkirakan oleh menara itu sendiri 2. Menara baja lentur/flexible Direncanakan tanpa atau sedikit sekali beban pada arah kawat 3. Menara baja setengah lentur/semi flexibel Direncanakan tanpa atau sedikit sekali beban pada arah kawat
Menara transmisi menurut objek atau tujuan penggunaan
1.
Menara baja standar a. Menara singgung bila sudut mendatar kurang dari 3 b. Menara sudut Sudut kecil (<20 ) • Sudut besar (<30 ) • c. Menara ujung (dead end tower) merentang kawat diujung d. Menara penegang (tension tower) memperkuat tegangan kawat e. Section tower f. Suspension tower g. Transposision tower h. Gantry tower i. Combine tower 2. Menara khusus bila menara standar tidak dapat digunakkan
Section tower
Dead end tower
Tiang akhir yang berlokasi di dekat Gardu induk, Tower ini hampir sepenuhnya menanggung gaya tarik.
•
Section tower , yaitu tiang penyekat antara sejumlah tower penyangga dengan sejumlah tower penyangga lainnya karena alasan kemudahan saat pembangunan (penarikan kawat),
•
umumnya mempunyai sudut belokan yang kecil.
Suspension tower
Tension tower
tower penyangga, tower ini hampir sepenuhnya menanggung gaya berat, umumnya tidak mempunyai sudut belokan.
tower penegang, tower ini menanggung gaya tarik yang lebih besar daripada gaya berat, umumnya mempunyai sudut belokan.
Gantry tower
Transposision tower
tower tension yang digunakan sebagai tempat melakukan perubahan posisi kawat fasa guna memperbaiki impendansi transmisi.
berbentuk portal digunakan pada persilangan antara dua Saluran transmisi. Tiang ini dibangun di bawah Saluran transmisi existing.
Tower •
•
1. Rencana menara baja transmisi
Penentuan gawang (span) standar dan lebar kaki merupakan kunci dalam
perencanaan (design) menara dan saluran
transmisi secara
keseluruhan. Tegangan Nominal
Gawang standar (m)
> 77 kV
200-250
154 kV
250-300
275 kV
300-350
Lebar kaki
Gawang standar
Jenis menara
Lebar kaki
Menara singgung / menara sudut kecil
1/7 - 1/4,5 dari tinggi menara
Meanra sudut besar / menara ujung
1/5,5 – ¼ dari tinggi menara
1. Pondasi menara
Kuat-pikul tekanan (compression bearing strength) dari pondasi adalah kuat-pikul tekanan pada tanah di dasar pondasi. ◉ Kuat-pikul angkatan (uplift bearing strength) dari pondasi adalah jumlah berat pondasi, berat tanah pada dasar pondasi serta gaya tahanan pada permukaan sorong (sliding surface). ◉ Kuat-pikul mendatar dari pondasi (horizontal bearing strength) terdiri dari : 1. kuat pikul dari tanah di sisi pondasi 2. gaya bergeseran pada dasarnya ◉
Perhitungan perencanaan pondasi
TIANG TRANSMISI BAJA
Tiang baja bangunan tinggi terbuat dari baja yang bagian-bagian kakinya mempunyai satu pondasi untuk semua kakinya
Jenis jenis tiang baja
1.
Tiang baja persegi
2.
Tiang baja segitiga konstruksi
yang terdiri dari tiga kaki yang mempunyai bagianbagian segitiga sama sisi diagonal-diagonalnya seperti tiang persegi Dipakai pada kawat transmisi yang beban ringan.
2.
Tiang pipa baja
pipa baja dengan pemasangan bulat.
3.
Tiang panzer terbuat
dari plat-plat baja tipis dipasang pada tempat dengan penompang tiang
1. Perencanaan tiang
Dalam pemasangan tiang baja harus diperhatikan ◉bagaimana perawatan tiang ◉ jarak-bebas (clearance) dengan penghantar dan kawat penahan (guy wire). Lebar kaki tiang persegi adalah 1/10 – 1/15 dari tinggi tiang untuk tiang singgung dan tingan sudut serta 1/6 – 1/8 dari tinggi tiang untuk tiang sudur besar dan tiang ujung. Untuk tiang penegang (tension) kuat tarik beban yang tidak seimbang sebesar 1/3 dari gaya kerja maksimum diterapkan.
Tabel Kombinasi beban pada Tiang Baja
Perhitungan tegangan (stress) pada tiang baja dilakukan dengan cara komputasi
Gaya tarik pada kawat penahan adalah jumlah dari ½ kali tekanan udara terhadap tiang dan kawat, beban sudut mendatar serta kuat tarik tak seimbang. Perhitungan dilakukan dengan beban beban tadi pada arah kawat penahan. Beban tarik yang diperbolehkan kurang dari 1/2,5 dari kuat tarik maksimum dari kawat penahan dengan harga maksimum 440 kg.
Dua pondasi pada tiang baja : •Pondasi beton •Pondasi kerangka baja Untuk pondasi kerangka baja dasarnya diberi kerikil atau beton untuk menguatkan kuat pikulnya. Di sisi pondasi dipasang anker.
Tiang beton bertulang Tiang
beton bertulang dapat diklasifikasikan menurut:
Berdasarkan cara pembuatan :
a. b.
Pembuatan di pabrik Pembuatan setempat
Berdasarkan cara menghimpunnya : a. Tunggal b. Jenis H c. Jenis A d. Jenis Gerbang Kuil
1. Perencanaan tiang
Beban
yang boleh diterapkan serupa dengan tiang baja. Tegangan-tarik
dan tegangantekan yang diperbolehkan untuk tulang baja SS 41 : 1800 kg/cm 2. Tegangan tekan sesudah 4 minggu untuk betonnya adalah 200 – 240 kg/cm2.
Tegangan
standar yang diperbolehkan adalah 1/4 dari gaya tekanan sesudah 4 minggu. Tegangan
diperbolehkan kg/cm2. Tegangan
geser adalah
yang 4,5
adhesi yang diperbolehkan sebesar 5,5 kg/cm2.
Kekuatan
tiang beton bertulang jenis bulat dinyatakan oleh persamaan-persamaan :
TIANG KAYU
Penanganan tiang kayu sederhana dan harganya yang jauh lebih murah dibandingkan dengan tiang baja atau menara. kayu merupakan isolasi yang baik terhadap petir. Namun berumur lebih pendek. Pada umumnya konstruksi baja direncanakan untuk dapat menampung secara aman putusnya satu atau dua kawat, sedangkan konstruksi kayu tidak.
Jenis
H dipakai untuk saluran dengan kelas tegangan 110 kV, 132 kV, 154 kV, 230 kV, dan 345 kV. Jenis
tunggal untuk saluran dengan kelas tegangan 66 kV
1. Perhitungan tegangan
Perhitungan tegangan yang
akan
diaplikasikan,
atas
dasar
dilakukan
tekanan
angin
terhadap kawat dan tiang. Bila
ada sudut mendatar dan
tegangan tidak-seimbang pada gawang yang lebar, tiang harus dilengkapi dengan kawat-kawat penahan.
Faktor keamanan untuk tiang kayu adalah 3 dan perhitungan gaya dilakukan sesuai dengan persamaan-persamaan sebagai berikut : 1)
Untuk tiang tunggal tanpa kawat penguat :
Empat persamaan tadi, •Ruas kanan = beban yang harus dipikul. •Ruas kiri = persyaratan yang harus dipenuhi oleh tiang kayu untuk memikul beban tadi. Untuk keperluan syarat yang harus dipenuhi, tiang kayu harus diuji. Misalnya, kemampuan tiang kayu dapat diketahui dari hasil pengujian (dengan Cantilever Method), yaitu dengan menghitung tegangan serat maksimum (maximum fibre stress) pada permukaan tanah:
Bila tegangan serat maksimum di tempat patahnya tiang ingin diketahui, maka rumus yang digunakan adalah :
Tegangan serat menyatakan kekuatan tiang kayu Tegangan adalah gaya dalam yang melawan gaya luar, per satuan luas. Oleh karena gaya luar ini, tiang melentur sehingga tegangan serat maksimum sama dengan tegangan lentur maksimum (tegangan lentur patah atau tegangan patah). Faktor keamanan (F) dalam persamaan-persamaan tadi digunakan sebagai jaminan keandalan dan keamanan. Di beberapa negara yang sudah lama menggunakan tiang kayu, spesifikasi dan ukuran tiang ditetapkan dalam standar.
2. Pondasi dan kawat penguat
1.
Kedalaman tiang kayu ditanam ditentukan dalam standar-standar. Jika kondisi tanah kurang baik, maka dipakai angker-angker penguat. 2. Kawat-kawat penahan dipasang sesuai dengan ketentuan yang berlaku untuk tiang baja dan tiang beton bertulang. 3. Kekuatan pondasi tiang kayu sukar dinyatakan dalam angka-angka dan tidak begitu penting dilihat dari segi keamanan konstruksi seperti pada menara baja. 4. Kegagalan pondasi tiang kayu tidak besar akibatnya, kecuali bahwa tiang harus ditegakkan dan kawatnya harus direntang kembali.
Atas dasar pemikiran ini serta pengalaman beberapa puluh tahun, maka di Amerika Serikat kedalaman tiang kayu ditetapkan sebagai berikut: Panjang tiang (m) : 9.15 10,65 12,20 13,7A 15,25 16,75 18,30 19,80 Kedalaman tanam (m) : 1,68 1,63 1,83 1,98 2,12 2,12 2,28 2,43
Data tadi sebenarnya kurang masuk akal karena kekuatan tiang atau kondisi tanah tidak diperhatikan. Namun bisa diterima jika tujuan penanaman adalah untuk mencegah terangkatnya tiang dari tanah timbunannya, bukan untuk mendapatkan pondasi yang kuat (rigid). Di Swedia, dibedakan antara dua jenis tanah, yaitu : tanah friksi dan tanah kohesi. Untuk kedua jenis tanah ini digunakan pondasi normal dan pondasi khusus. Pondasi normal : pondasi dari batu dan penimbunan kembali dengan tanah. Pondasi khusus digunakan bila kondisi tanah kurang baik.
Beban pada konstruksi penopang Tekanan angin
Kuat tarik penghantar
Tegangan pada bagian baja
1. Tekanan angin
Nilai kecepatan angin di dapatkan dengan cara mengukur kecepaan angin maksimum rata-rata selama 10 menit .Apabila kecepatan maksimumnya besar, misalnya pada penyeberangan sungai atau untuk ketinggian yang lebih besar, kecepatan perencanaannya disesuaikan dengan hasil pengukuran. Kecepatan naiknya kecepatan angin tergantung dari kondisi permukaan tanah dan skala kecepatan angin. Naiknya kecepatan angin di udara dapat ditulis dengan persamaan :
Beban yang disebabkan karena tekanan angin terhadap konstruksi penopang, kawat-kawat dan gandengan isolator dinyatakan oleh persamaan:
1. Kuat tarik penghantar
Kuat tarik kerja maksimum untuk kawat yang direntang diandaikan sebagai berikut : 1. Kurang dari ½, 2 kali kuat tarik maksimumnya (ultimate tensile strenght), untuk penghantar tembaga “hard drawn” 2. Kurang dari ½, 5 kali kuat tarik maksimumnya , untuk penghantar lilit Bila ada sudut mendatar pada saluran transmisi , maka terdapat komponen gaya mendatar karena tarikan kawat. Dan dinya takan dalam rumus
Beban tegak terhadap titik topang adalah jumlah berat kawat dan gandengan isolator ditambah dengan komponen tegak dari tarikan penghantar. Beban tegak pada titik B ,dinyatakan oleh persamaan.
S1, S 2 : lebar gawang sebelah menyebelah (m) 1, 2,: sudut tegak terhadap tiang-tiang sebelah menyebelah Kecuali beban-beban di atas, beban-beban lain seperti beban eksentrik tegak dan beban-beban tak-seimbang perlu diperhitungkan bila ada.
3. Tegangan pada bagian bagian baja
◉Tegangan
yang diperbolehkan terhadap bagian-bagian menara transmisi ditetapkan dalam standar-standar sebagai berikut :
Perbandingan kerampingan (Ik/r ) dari bagian bagian yang tertekan dibatasi oleh hal-hal sebagai berikut : 1. Tidak lebih dari 200 untuk bagian-bagian utama (termasuk lengan/palang) 2. Tidak lebih dari 220 untuk bagian-bagian yang tertekan, kecuali bagian-bagian utama
Pada tabel 20 nomer 3 digunakan persamaan :
