1491_Kumpulan Cerita Sipil & Struktur CivilandstructureWordpressCom(2)

Melanjutkan karier di Saudi Aramco, sekarang Penulis bekerja sebagai Specialist Civil & Structural untuk Yanbu Export

Refinery Project (YERP)/Red Sea Refining Complex (RSRC) di paket Crude Distillation Unit dan Sat Gas Plant masih dalam tahapan DED di Seoul-Korea Selatan setelah menyelesaikan

tugas untuk JERP/SATORP (Saudi Aramco Total Refinery & Petrochemical), sesudah berkarya di Borouge 2-Olefins

Conversion Unit di Ruwais emirate Abu Dhabi - UAE. Dari lebih 20 tahun pengalaman bekerja dalam bidang keahlian dasar Sipil dan Struktur, meskipun pada awal karir berkarya di kontraktor

dan konsultan enjiniring untuk Highrise Building dan Infrastruktur. Selanjutnya hingga sekarang sebagian besar berada diranah multi disiplin pada sektor Oil/Gas, Petrokimia/Refinery,

Pembangkit (Power Plant), dan Yard Fabricator. Sempat bergabung di salah satu produsen semen terbesar diIndonesia

sebagai CB Plant Manager. Beberapa proyek multi disiplin besar dan prestisius yang pernah terlibat adalah Qatar Gas 2 LNG,

Yemen LNG, Arun NGL, Tangguh LNG, Balongan Blue Sky Refinery, Cilegon Combined Cycle Power Plant, dan Arjuna Rigs

Platform. Penulis juga adalah anggota KMI (Komunitas Migas Indonesia) dari BK (Bidang Keahlian) Sipil dan Struktur, dengan Nomor Keanggotaan : 070171. Email: [email protected]

Kumpulan Cerita Sipil & Struktur

civilandstructure.wordpress.com

http://civilandstructure.wordpress.com

1

BELAJAR DESAIN PONDASI MESIN (ROTATING EQUIPMENT FOUNDATION)

Posted by Thomas Yanuar under Engineering, Perhitungan Struktur, Perhitungan Struktur Beton [20] Comments

Saya mendapat banyak email yang menanyakan bagaimana merencanakan pondasi untuk mesin-mesin, terutama yang mengeluarkan getaran. Untuk itu, saya tulis artikel ini sebagai sumbang saran bagi design engineer yang berkutat di perencanaan pondasi mesin. Dan saya ingin membagi pengalaman rekayasa dan desain tentang serba serbi pondasi dangkal khususnya untuk pondasi mesin (rotating equipment) secara umum saja.


2

Rotating equipment (RE), -saya cenderung memakai istilah RE saja diartikel ini untuk lebih spesifik dibanding kata “mesin”-, yang harus diletakkan langsung diatas pondasi beton, banyak macam jenisnya. Dan tiap jenis RE dapat memberikan efek yang harus diperhitungkan dalam mendesain pondasi pendukungnya. Jenis RE yang sering dijumpai dalam plant/kilang Migas/Petrokimia/Refinery misalnya adalah:

1. Kompresor (Reciprocating dan Centrifugal). 2. Turbin (Gas dan Uap/Steam) 3. Pompa (Rotary dan Reciprocating) 4. Genset (biasanya hanya sebagai back up dari system catu daya listrik kilang).

Untuk rekayasa keteknikan pondasi RE ini, sebaiknya kita mempersenjatai diri dengan membaca beberapa referensi dari beberapa Code dan Standard internasional misalnya: ASME B 73.1 M, ACI 207.2R, ACI 318 dan ACI 318R, ACI 504, kemudian serial API seperti API STD (610, 611, 612, 613, 616, 617, 618, 672, 674, 676, 677) & API RP 6869. Baik juga ditambah ISO 2631-1 & 2631-2 dan PIP REIE 686 & PIP STC 01015.

Sedangkan untuk pemahaman lebih lanjut, silahkan dibuka referensi kepustakaan seperti Design of Structures and Foundations for Vibrating Machines oleh Suresh C Arya, Michael O’Neill & George Pincus, juga Foundation Engineering Handbook oleh Hans F Winterkon & Hsai Yang Fang, plus Foundation Design for Vibration Machines oleh Suresh C Arya, Roland P Drewyer & George Pincus.

Sekedar mengingatkan dalam mendesain pondasi untuk RE yang mengeluarkan vibrasi, saya kutipkan pendapat suhu-suhu pondasi (Suresh C Arya, Michael O’Neill dan G Pincus) bahwa pondasi akan mengalami akibat getaran seperti berikut ini:

a. Vertical Excitation. b. Horizontal Translation. c. Rocking Exictation. d. Torsional Excitation. e. Coupled Horizontal Translation & Rocking Oscillation.

Dengan demikian, seorang design engineer harus mempertimbangkan bahwa bentuk/dimensi dan massa pondasi serta daya dukung tanah harus benar-benar kuat untuk menahan akibat getaran tersebut. Serta memperhitungkan faktor-faktor sekunder seperti kondisi sekeliling, antisipasi lemahnya workmanship dari pekerja lapangan dan lain sebagainya.

Disamping itu, pengertian atas beberapa istilah teknis dan nomenklatur yang juga patut dipahami, seperti:

a. High Tuned System (HTS) : adalah suatu sistem pondasi pendukung dimana kisaran frekwensi mesin dibawah frekwensi natural dari sistem secara keseluruhan. b. Low-Tuned System (LTS): adalah suatu sistem pondasi pendukung dimana kisaran frekwensi mesin diatas frekwensi natural dari sistem secara keseluruhan. c. Table Top (TT): Struktur beton bertulang berketinggian untuk menopang/sebagai


3

dudukan RE. d. f(n): Frekwensi natural dari system pondasi mesin dalam satuan Hertz. e. ED: Modulus dinamis elastisitas beton dalam satuan MPa. f. A: Batas ijin maximum getaran amplitude puncak ke puncak (peak to peak). g. Grout: Material bersifat semen atau epoksi (epoxy) yang disediakan untuk keseragaman pondasi pendukung dan sebagai media transfer beban dari instalasi RE diatasnya ke pondasi. Grout diposisikan dibawah base plate/mounting plate/skid dari RE. Dan grout haruslah mempunyai sifat non shrink (tidak berkerut).

Menurut saya, atas dasar kepraktisan dan keekonomisan, lebih baik menerapkan azas desain Low-Tuned System (LTS) terutama untuk RE yang mempunyai RPM (revolutions per minute) tinggi. RE dengan RPM tinggi cenderung menghasilkan frekwensi natural yang lebih tinggi dari pada frekwensi natural pondasi beton. Selain daripada itu, LTS memiliki efek vibrasi yang lebih rendah dari HTS. Namun penerapan azas LTS tidak disarankan buat RE yang mempunyai RPM rendah ataupun bervariasi. Untuk kasus seperti ini, azas HTS dianggap lebih baik.

Secara umum, rule of thumb jika kita sebagai perencana tidak ada/tidak bisa mendapatkan data analisa dinamis (dynamic analysis) dari RE, sengaja kalimat itu saya tebalkan dan garis bawahi sebagai catatan penting, maka langkah berikut ini bisa kita pergunakan:

a. Struktur pendukung atau pondasi untuk RE CENTRIFUGAL yang mengeluarkan output KURANG dari 500 HP (horse power), maka berat pondasi didesain tidak boleh kurang dari 3 (tiga) kali dari berat RE secara keseluruhan. Terkecuali jika ada pemberitahuan lain dari pabrik pembuatnya. b. Sedangkan untuk RE RECIPROCATING yang mengeluarkan output KURANG dari 200 HP, maka berat pondasi didesain tidak boleh kurang dari 5 (lima) kali dari berat RE secara keseluruhan. Terkecuali jika ada pemberitahuan lain dari pabrik pembuatnya.

Perbandingan rasio massa 3:1 dan 5:1 ini juga merupakan nilai empiris yang telah lama dipakai perbandingan untuk massa pondasi terhadap massa RE/mesin. Tentu saja nilai perbandingan tersebut bisa kita ubah menjadi lebih kecil dan tentu saja harus dibarengi dengan perhitungan dan bukti terapan dilapangan yang cukup. Dan meskipun pendekatan dengan metode ini merupakan best practice terhadap rule of thumb, sebaiknya pada pendesainan tetap dilakukan analisa dinamis untuk memprediksi perilaku pondasi akibat RE.

Patut dipertimbangkan bahwa untuk penempatan/lokasi pondasi RE haruslah terpisah dari pondasi dan bangunan lain. Dasar pemikirannya adalah massa pondasi RE maupun efek getaran yang dihasilkan akan memberikan stress/tekanan pembebanan terhadap pondasi dan bangunan disampingnya dan ataupun sebaliknya jika tidak ada pemisahan.

Berbicara tentang jarak pemisahan pondasi RE terhadap struktur lain disampingnya, saya merekomendasikan lebar ruang antara (space) minimal sebesar 2,5 kali lebar pondasi berukuran terkecil. Nilai ini dianggap sebagai best practice serta karena stress yang diderita tanah dibawah struktur/pondasi lain (pada jarak ruang antara tersebut) tidak akan menimpa


4

tanah dibawah pondasi RE dan sebaliknya. Pada jarak tersebut juga, dapat dihindarkan akibat negative dari transmisi amplitudo getaran yang merugikan lewat tanah disekeliling.

Tetapi, jika nilai jarak antar tersebut tidak bisa diterapkan karena keterbatasan ruang, maka diperlukan perhitungan teknis yang dapat memberikan indikasi bahwa transmisi amplitude getaran masih dapat diterima. Bisa juga dipertimbangkan opsi menggunakan softboard (misalnya gabus/Styrofoam atau bahan yang tidak rigid) atau menggunakan lapisan slurry (campuran semen) yang dibuat seperti dinding atau bahkan sheetpiles yang diletakkan diantara pondasi yang berdekatan. Opsi-opsi diatas tergantung dari hasil perhitungan amplitudo getaran dan perilaku tanah. Jadi bijaklah menyikapi semua informasi yang didapat sebelum memutuskan.

Jika pondasi RE ini terletak diarea paving/pavement atau disekeliling slab beton, maka perlu pula diberikan isolation joint disekeliling pondasi. Untuk penerapan isolation joint ini disarankan lebar minimum 12 mm dan kedalaman sekitar 20 mm dan material adalah sesuai penggunaan yaitu jenis material untuk expansion joint. Untuk itu, ACI 504R (Guide for Sealing Joints in Concrete Structures) bisa dijadikan rujukan.

Dalam menentukan seberapa kedalaman yang layak dari suatu pondasi RE dari muka tanah khususnya untuk pondasi berbentuk blok, ada beberapa pendapat misalnya minimum 50% dari tebal pondasi yang harus tertanam dalam tanah. Ada juga yang berpendapat minimum 80%.

Saya pribadi lebih memilih nilai 80 % dengan pertimbangan faktor penambahan keamanan stabilitas pondasi atas getaran yang bakal diterima. Menurut saya, dengan berkedalaman lebih juga akan meningkatkan ketahanan lateral dan rasio-rasio peredam untuk semua mode vibrasi.

Menyikapi perihal tentang tanah, perlulah dipahami kaitan pondasi yang kita desain dengan tekanan daya dukung tanah. Untuk pondasi dangkal, meskipun kita sudah mendesain pondasi pendukung sebaik mungkin namun itu semua bakal tidak terpakai jika tanah sebagai pendukung pondasi tidak cukup baik kualitasnya, terutama daya dukung. Untuk itu, diperlukan tindakan uji soil investigation, kecermatan dalam membaca hasilnya, kemudian kecermatan dalam menerapkannya dalam desain. Pemeriksaan terhadap kecukupan kuat tanah dalam kemampuan kapasitas daya dukung statis dan pertimbangan besar penurunan (settlement) perlulah dilakukan. Termasuk juga efek pembebanan dinamis terhadap tanah dan jika diperlukan, perlakuan lanjutan untuk meningkatkan kapasitas daya dukung dapat saja dilakukan. Banyak metoda yang dipakai, salah satunya seperti metoda dynamic compaction atau dynamic replacement seperti yang telah saya tulis diartikel sebelum ini.

Beberapa patokan untuk daya dukung ijin tanah yang dapat dipertimbangkan adalah:

a. Untuk system pondasi high-tuned: tekanan daya dukung tanah tidak melebihi 50% dari tekanan daya dukung ijin yang diperbolehkan terhadap beban statis. b. Untuk system pondasi low-tuned: tekanan daya dukung tanah tidak melebihi 75% dari tekanan daya dukung ijin yang diperbolehkan terhadap beban statis.


5

Sebagai catatan, daya dukung ijin (Q all) untuk pondasi RE berat haruslah dikurangi. Hal ini perlu dilakukan untuk menyediakan lebih besar safety factor terhadap kemungkinan penurunan (settlement) akibat getaran.

Bagaimana dengan penentuan ketebalan minimum? Disamping kita bisa mendapat masukan pertimbangan atas perbandingan berat dari rasio 3:1 atau 5:1, lebih spesifik dalam menentukan ketebalan pondasi minimum adalah azas: 0.60 + L/30 (dalam satuan meter). Misalnya: Direncanakan panjang (L) pondasi = 1,50 meter maka ketebalan minimum adalah 0.60 + 1,5 m/30 = 0.605 m. Faktor lain yang patut dipertimbangkan adalah jika ada anchor bolt yang harus ditanam kedalam pondasi maka meskipun ketebalan minimum sudah terpenuhi dengan azas diatas, ketebalan harus mengakomodasi panjang anchor bolt tertanam plus ketebalan sekitar minimum 100 mm diatas lapisan tulangan terbawah.

Untuk lebar minimum, secara teknis nilai berikut ini dapat dipakai yaitu paling tidak 1,5 kali jarak vertical dari dasar ke garis tengah RE dan tambahkan lebar mimimum dengan area bebas (jarak ke tepi beton) dari base plate/mounting plate/skid RE yaitu 100 mm kesegala arah. Jadi misalnya lebar skid 1000 mm maka lebar pondasi disarankan 1000 mm + 100 mm (kiri) + 100 mm (kanan) = 1200 mm. Mengapa? Hal ini untuk mengantisipasi jika terjadi retak pinggir yang sering terjadi karena kekurang cermatan pekerja lapangan dalam mengkonstruksi pondasi dan jarak 100 mm ini dipandang cukup mengakomodasi sudut tekanan yang tercipta dari skid.

Sekarang kita masuk kebagian penulangan dan pembetonan. Penulangan diperlukan untuk menahan gaya-gaya dalam dan momen yang relatif kecil dalam suatu pondasi berbentuk blok disebabkan oleh ukuran pondasi yang masif. Untuk itu, minimum jumlah tulangan yang diperlukan lebih banyak diperlukan untuk mengantisipasi penyusutan dan temperatur beton. Di ACI 318 memang tidak secara spesifik menyebutkan kebutuhan tulangan minimum untuk pondasi blok, tetapi pemakaian nilai 0,0018 (sebagai A min tulangan) dikalikan luasan arah melintang beton dapat dipergunakan sebagai panduan.

Pengecualian terhadap nilai tersebut dapat kita lihat di ACI 207.2R jika ketebalan pondasi ternyata setelah kita hitung melebihi 1,2 meter. Dimana ketebalan tersebut kita perlukan lebih pada faktor kestabilan, kekakuan dan peredaman akibat getaran serta untuk mengakomodasi panjang anchor bolt, maka disarankan tulangan minimum memakai diameter 22 mm dengan jarak maksimum antar tulangan adalah 300 mm (center to center), namun saya lebih menyukai pemakaian jarak tulangan 200 mm.

Sedangkan jika kita harus menggunakan pier (pengertian ini beda dengan table top), maka jumlah tulangan minimum yang harus disediakan di pier adalah tidak boleh kurang dari 1% tetapi tidak boleh lebih dari 8% dikalikan luasan potongan melintang beton. Jika mempergunakan pedestal, maka tulangan minimum tidak boleh kurang dari ½%.

Untuk pondasi dengan ketebalan minimum 500 mm, maka haruslah disediakan tulangan susut dan penahan temperature beton sesuai ACI 318. Untuk nilai ED dalam


6

menghitung kekakuan beton, kita memakai: ED (dalam satuan MPa) = 6560 x kuat tekan beton berpangkat 0,5 (setengah). Kuat tekan beton disarankan minimum 28 MPa (atau sekitar 4000 psi). Perlu dipahami nilai modulus dinamis elastisitas harus lebih tinggi dari modulus statis.

Bagaimana dengan eksentrisitas pondasi dengan RE yang berporos horizontal? Kita tahu bahwa eksentrisitas dapat menimbulkan gaya tidak seimbang yang berujung pada penambahan momen. Untuk itu perlulah kita batasi besaran eksentrisitas tersebut. Alasannya adalah untuk meminimalisasi momen-momen sekunder yang bisa saja secara signifikan mempengaruhi frekwensi natural dari pondasi. Misalnya pondasi dimaksudkan untuk mampu menahan gaya tidak seimbang vertical dimana gaya tidak segaris dengan titik pendukung elastis, yang dimana gaya tersebut menghasilkan tambahan gaya putar (rotation) terhadap vertical displacement. Nah jika kita tidak menetapkan batasan eksentrisitas yang diijinkan maka dikhawatirkan (momen sekunder plus momen utama) akan mengakibatkan 2 jenis frekwensi natural yang mungkin saja secara significant berbeda dengan azas tunggal frekwensi natural dalam satu system pondasi.

Ada beberapa batasan yang saya anut dalam menentukan nilai eksentrisitas ijin. Yaitu, untuk eksentrisitas horizontal, tegak lurus terhadap bantalan poros (bearing axis), antara titik pusat garis berat pondasi dan pusat area kontak tanah tidaklah boleh melebihi nilai 0,05 dikalikan lebar pondasi. Sedangkan jika searah/parallel dengan bantalan poros, maka tidak boleh melebihi 0,05 dikalikan panjang pondasi. Jika kita menggunakan pier atau pedestal, maka penerapan nilai tersebut juga harus disesuaikan plus pertimbangan terhadap center of gravity dari RE. Diatas semua itu, saya menyarankan, jika dimungkinkan, sebaiknya hindarilah eksentritas. Sedapat mungkin.

Sedikit bahasan tentang rasio rentang frekwensi natural yang diijinkan. Pembatasan rentang frekwensi natural yang diijinkan dalam suatu system pondasi berkaitan dalam upaya menghindari bahaya yang terjadi akibat getaran yang berlebihan. Secara umum, rasio antara frekwensi operasi mesin (f) dengan frekwensi natural dari system pondasi f(n) tidak diharapkan berada pada rentang 0,7 hingga 1,3. Sehingga, untuk frekwensi natural HTS harus berada dibawah nilai 0,7 dan untuk LTS f/f(n) nilainya harus diatas 1,3. Seperti yang kita ketahui, jika rasio f/f(n) mendekat angka 1, akan terjadi penambahan peningkatan secara cepat terhadap amplitude getaran. Untuk itulah dalam menyediakan factor keamanan terhadap resonansi getaran, kita membatasi rentang frekwensi natural ini. Diluar rentang 0,7 – 1,3 ini, respon dinamis maksimum dari system hanya terbatas sedikit lebih besar dari nilai defleksi statis system pondasi.

Meskipun demikian, pembatasan rentang frekwensi natural ini sangat sulit dicapai jika kita mendesain suatu system struktur yang rumit seperti halnya kombinasi kekakuan steel structure dengan sistim pondasi, pondasi untuk RE yang memilik beragam mode kecepatan, pondasi untuk RE yang sangat berat (turbo compressor yang berdimensi luar biasa besar misalnya), maka kita harus menyediakan perhitungan yang lebih rumit (misalnya menghitung maksimum kecepatan getaran dalam fasa dan 180 derajat diluar fasa, penentuan lokasi dimana amplitude getaran yang dominan berada dan lain


7

sebagainya). Jika nanti ada kesempatan, untuk serba serbi frekwensi natural ini akan saya bahas dalam artikel tersendiri.

Untuk itu jika kita harus menyediakan suatu platform struktur baja, terutama jika mendesain pondasi RE dengan memakai TT (table top), maka platform tersebut sebaiknya terpisah dengan system pondasi TT. Untuk bagaimana supaya platform dapat bernilai aman dan nyaman bagi pemakai dilapangan, design engineer sebaiknya membaca ISO 2631-1 & ISO 2631-2. Referensi itu membahas tentang bagaimana respon seseorang terhadap getaran bangunan dan kurva berat respon pada kesamaan gangguan terhadap tubuh dan metoda-metoda bagaimana cara mengatasinya.

Diluar semua perhitungan teknis diatas kertas, seorang engineer haruslah memiliki “sense of engineering” atau juga disebut “engineering feeling”. “Rasa” ini tidak ada kriteria bakunya namun bisa terbentuk dan terasah jika seorang engineer setia pada kemauan untuk berkarya sesuai bidangnya. “Rasa” ini juga bisa membimbing seorang engineer dalam mendesain suatu konstruksi yang kuat dan aman, tepat sasaran, tidak rumit, mudah dilaksanakan serta hemat biaya.

Sedikit cerita tentang engineer copas (copy paste). Suatu ketika karib saya mengirim email, meminta bantuan saya memeriksa pekerjaan desain pondasi RE (generator/genset) yang dikerjakan staffnya. Setelah membaca hitungan desain, belum lagi saya memeriksa hitungan yang dikirimkan tersebut, saya langsung mendapat kesimpulan staff karib saya ini hanya melakukan engineering copas. Sang staff yang mengaku jebolan konsultan engineering, hanya mengganti angka-angka (dari suatu perhitungan pondasi lain) dan memberikan kesimpulan dimensi serta menyebutkan bahwa desain tersebut aman. Aman dari hongkong? Hehehehehe.. Dalam perhitungan tersebut, tidak ada hubungan data teknis dari mesin generator dengan desain pondasi dibawahnya dan ajaibnya dibawah pondasi generator diberikan usulan menggunakan cerucuk dolken kayu untuk meningkatkan daya dukung tanah, yang sayangnya sang staff tidak menuliskan berapa daya dukung tanah yang dihasilkan dengan metoda cerucuk. Sehingga tidak ada perhitungan settlement dan daya dukung yang ditulis hanya imajinasi saja. Sedangkan data teknis generator, yang seharusnya diperhitungkan untuk penentuan system pondasi, tidak dipakai dan hanya untuk pajangan supaya jumlah halaman teknis jadi panjang dan terkesan bagus. Saya kemudian menganjurkan karib saya untuk meminta staff tersebut mendesain ulang dengan kaidah-kaidah yang benar, desain harus memiliki esensi dan tidak copas. Model copas inilah yang kita harus hindari.

Memang tidak sulit mengganti sekedar angka namun itu berarti kita hanya berkemampuan meniru, yang kosong, tak berbobot, tak ada nilainya.

Berikut ini saya sajikan contoh perhitungan desain pondasi RE, silahkan dipelajari untuk mengambil intisarinya/esensinya, melakukan trial dan error, sampai kita merasa kita mampu melakukan desain secara mandiri.

Silahkan di klik hyperlink dibawah ini:


8

Foundation Design Analysis (http://civilandstructure.files.wordpress.com/2011/04/content_typ1.pdf)


9

PERBAIKAN DAYA DUKUNG TANAH DENGAN METODA DYNAMIC COMPACTION & DYNAMIC REPLACEMENT (BAGIAN 2)

Posted by Thomas Yanuar under Konstruksi, Method Statement (Metoda Pelaksanaan) [4] Comments

Pada bagian 2 ini saya akan menuliskan tentang pengujian Metoda DC dan DR lengkap dengan asumsi perhitungan peningkatan daya dukung tanah (soil bearing capacity).

Sebelum beranjak lebih jauh kedalam pelaksanaan pekerjaan DC dan DR, ada tahapan yang sebaiknya dilakukan, yaitu Pilot Test (PT) atau istilah lainnya Pengujian Awal. PT ini dilakukan untuk mengesahkan perhitungan teoritikal daya dukung tanah, mendapatkan perilaku lapisan tanah serta panduan detail pelaksanaan. Detail yang dimaksud misalnya berat pounder/beban yang akan dipakai, tinggi jatuh, jenis crane, jarak antar crater, perhitungan energi benturan yang berkorelasi pada jumlah jatuhan pounder, penentuan berapa kali pelaksanaan pada lahan yang sama (number of series for execution), hingga penentuan durasi pelaksanaan.

1. PILOT TEST a. Target yang ingin dicapai PT dilakukan untuk memverifikasi syarat teknis pelaksanaan tamping (penjatuhan beban/pounder) metoda DC/DR langsung dilapangan sesuai kondisi asli tanah. Target yang ingin dicapai adalah optimalisasi energy jatuhan, efisiensi dan kepastian kondisi tanah baik sebelum dan sesudah pengujian. Data kondisi tanah setelah diadakan DC/DR inilah yang menjadi tujuan utama. Data yang ingin didapatkan tersebut antara lain; target N-value (SPT), daya dukung tanah ijin (Q all), penurunan ijin/allowable settlement (S all) disamping data sekunder mencakup suara dan getaran yang ditimbulkan. Selain itu, hasil yang didapat bisa dipergunakan untuk memodifikasi lebih baik lagi rencana DC/DR yang sudah ada. Adapun tujuan lainnya adalah untuk mendapatkan parameter-parameter seperti:

λ Jumlah jatuhan (drop) untuk tiap spot pada setiap seri DC. λ Optimalisasi jarak antar DC (grid spacing). λ Optimalisasi jumlah seri pelaksanaan DC. λ Jeda waktu antara 2 seri DC dilokasi yang sama. λ Rerata penurunan permukaan tanah akibat DC. λ Dan lain sebagainya yang berkaitan dan disesuaikan dengan pelaksanaan pekerjaan DC/DR nantinya.

b. Pengujian Penetrasi dan Level Muka Tanah akibat Tamping Tahapan ini bertujuan untuk:

λ Penentuan frekwensi optimum tamping. λ Menentukan metoda tamping yang tepat. λ Mengetahui detail crater yang tercipta akibat tamping (diameter, kedalaman dan


10

penetrasi pounder). λ Menganalisa hasil setelah uji ini dilakukan.

CATATAN: Klik sketsa illustrasi atau foto-foto untuk memperjelas/memperbesar sehingga lebih mudah dibaca.

Contoh illustrasi pengujian penetrasi pounder (tamping) dan muka tanah akibat tamping tersebut:

c. Rencana pelaksanaan Pilot Test harus juga menentukan didaerah mana dan lokasi penempatan peralatan penguji (Pressure Meter Tester/PMT). Misalnya seperti contoh dibawah ini:

• Area PT untuk DC

• Area PT untuk DR


11

a) DR dangkal

b) DR dalam.

d. Contoh rencana aplikasi energy Tamping ■ Dynamic Compaction (W:Pounder weight, H:Drop height, N:No of tamping blows)


12

e. Contoh jumlah PT yang direncanakan

f. Contoh prosedur kerja pelaksanaan DC/DR (patokan area pengujiannya adalah illustrasi diatas). Dynamic Compaction:

1. Melaksanakan pra PMT Test, cukup 1 lubang. 2. Pengujian 1 lobang penetrasi dan penancapan patok penguji level muka tanah seri 1 (pertama). 3. Lanjutan pengujian penetrasi seri 1 sebanyak 8 lobang. 4. Perataan lahan (pengurugan lubang) 5. Untuk seri 2, langkah 2-4 diulang kembali, hanya saja pengujian penetrasi cukup 3 lobang. 6. Melaksanakan 1 kali tamping diarea pengujian kemudian dilakukan perataan. 7. Melaksanakan test PMT akhir, cukup 1 lobang.


13

Dynamic Replacement:

1. Tahapan-tahapannya sama dengan DC (langkah 1 – 7) hanya saja untuk DR dalam/deep, berbeda dijumlah lobang pengujian penetrasi (11 lubang). 2. Namun meski secara garis besar sama, ada perbedaan pelaksanaan antara lain dilaksanakan terlebih dahulu penggalian awal (kedalaman sekitar 50 cm) kemudian dilakukan pengisian material kedalam crater yang terbentuk di spot hole. 3. Pengisian material pada tahap awal dilakukan hingga kedalaman 2 meter setelah tamping sebanyak 3-4 kali. Selanjutnya dilakukan tamping lagi diatas material tersebut. Demikian terus berulang sehingga kolom batu DR terbentuk. 4. Langkah terakhir adalah melakukan tamping penutupan 2 kali setelah pengurugan spot hole.

2. CONTOH PERHITUNGAN Dibawah ini merupakan contoh perhitungan estimasi pencapaian daya dukung tanah dan settlement setelah dilakukan pekerjaan DC dan DR berdasarkan hasil dari PMT Test. Sebelumnya kita harus menentukan target nilai PMT Test setelah dilaksanakan PT untuk DC/DR ini, misalnya; DC area kita tentukan nilai Pl= 5 bar dan Ep= 60 bar. Sedangkan untuk DR area kita tentukan nilai Pl= 11 bar dan Ep= 100 bar serta untuk tanah disekitar area pelaksanaan yaitu Pl= 4 bar dan Ep= 60 bar.

a. Dynamic Compaction area:


14

b. Dynamic Replacement area:


15

c. Target nilai SPT (N-value) diharapkan berkisar pada angka N=17

3. PEMANTAUAN EFEK GETARAN DAN SUARA Perlu disadari bahwa pekerjaan DC/DR ini juga menimbulkan efek samping yaitu suara dan getaran. Untuk itu perlu diadakan antisipasi sebaik mungkin untuk meminimalisasikan dampaknya. Terutama jika DC/DR dilaksanakan pada daerah dimana sudah terdapat suatu struktur yang sudah berdiri. Berdasarkan pengalaman lapangan/best practice dan teoritis, dampak samping yang ditimbulkan bisa diredam sekecil mungkin. Dari data grafik gelombang Rayleigh berdasarkan perhitungan Menard (France 1960), dari energi benturan yang dihasilkan dapat dilihat kecepatan rambat permukaan terhadap jarak dari titik benturan. Besaran kecepatan permukaan inilah yang dapat mempengaruhi seberapa besar efek yang bakal diterima oleh suatu bangunan/struktur yang sudah berdiri. Menard adalah formulator/penemu metoda pengujian DC/DR dengan Pressure Meter Test (PMT). Untuk PT yang dilakukan kita ambil contoh penggunaan energy tamping sebesar 300 t.m, menghasilkan kecepatan getar V= 10 mm/sec pada jarak 27 m dari titik tamping. Angka V= 10 mm/sec ini adalah angka aman untuk kriteria energi yang dipakai berbanding sifat tanah dan efisiensi pekerjaan nantinya.

Jika ternyata jarak aman 27 m belum terpenuhi dibeberapa titik tamping, maka pembuatan galian/trench disekeliling pekerjaan dapat secara signifikan mengurangi efek getaran dengan memutus kecepatan rambat permukaan. Sehingga jarak titik tamping terhadap struktur yang sudah ada dapat lebih dekat lagi. Dimensi galian,


16

berdasarkan best practice untuk energi 300 t.m, tersebut adalah berkedalaman 1,5 – 2,5 m. Disamping itu kita laksanakan pengujian suara (noise testing) sekaligus uji getaran. Contoh illustrasinya sebagai berikut:

Berikut adalah contoh alat pengujian dan tabel efek getaran dibeberapa negara serta tabel suara peralatan:


17

Untuk aplikasi PMT device, berikut contoh illustrasinya:


18

Semoga artikel ini membantu memberikan tambahan pengetahuan buat rekan-rekan semua. Silahkan menuliskan komentar, kritik membangun dan saran.


19

PERBAIKAN DAYA DUKUNG TANAH DENGAN METODA DYNAMIC COMPACTION & DYNAMIC REPLACEMENT (BAGIAN 1)


Kilang migas dan derivatifnya seperti halnya kilang petrokimia/refinery banyak dibangun didaerah remote ataupun onshore yang rata-rata kondisi daya dukung tanah alaminya kurang bagus. Daya dukung tanah yang cukup kuat diperlukan untuk menempatkan pondasi dari equipment-equipment yang cukup banyak jumlahnya. Dan seperti kita ketahui juga, banyak metode untuk meningkatkan kualitas daya dukung tanah/tapak pada suatu proyek.

Faktor keekonomian dan penghematan waktu, sedikit banyak menentukan metoda perbaikan tanah yang akan dipilih, tentunya disamping faktor-faktor lain yang situasional. Dari berbagai pengalaman lapangan dan engineering yang pernah saya geluti, beberapa metode perbaikan tanah dapat dilaksanakan sekaligus/sinergikal pada suatu tapak proyek.

Dalam artikel bagian 1 ini, saya akan menyajikan metoda-metoda perbaikan daya dukung tanah yang dapat dilakukan pada suatu waktu tertentu secara berkesinambungan. Metoda tersebut adalah Dynamic Compaction/DC (Pemadatan Dinamis) dan Dynamic Replacement/DR. Untuk metoda DR ini bisa juga disebut metoda kolom batu (Stone Column), nanti akan saya uraikan lebih lanjut.

Metoda DC/DR ini ditemukan oleh Menard (France, 1960). Metoda ini bisa menghemat biaya dalam mensubtitusi penggunaan pile (tiang pancang) menjadi pondasi dangkal hingga penanggungan beban tertentu sesuai peningkatan kapasitas daya dukung tanah. Di negara kita Indonesia, mungkin metoda ini belum banyak diketahui. Tetapi seiring dengan mudahnya informasi yang didapat dan faktor komparasi dengan metode konvesional lainnya yang dikenal, saya yakin kedepannya metoda ini bisa jadi pilihan yang patut dipertimbangkan.Terutama untuk kondisi lahan di Sumatera dan Kalimantan serta Sulawesi. Dimana yang saya tahu, pembukaan lahan untuk eksplorasi dan pembuatan kilang pengolahan masih mengandalkan teknik pemadatan pola konvensional.

Sedangkan tulisan di bagian 2 nanti akan membahas pelaksanaan Pilot Test dan perhitungan kekuatan daya dukung tanah setelah pelaksanaan metoda DC dan DR.

CATATAN: Silahkan meng-klik sketsa illustrasi dan foto-foto memperjelas tampilan.

1. Metoda Dynamic Compaction (DC)


20

Secara garis besar, pengertian DC adalah suatu metoda peningkatan kondisi tanah yang dapat diterapkan pada tanah yang kering, basah/lembab dan jenuh (saturated). Metoda ini bisa juga diterapkan pada tanah jenuh dengan kandungan butiran halus mencapai hingga 30%. Target DC dicapai dengan menjatuhkan beban (pounder) dari suatu ketinggian tertentu ke atas permukaan tanah yang akan dipadatkan. Proses pemadatan ini berlangsung pada sekian banyak jatuhan pada lahan yang dituju.

a. Prinsip Dasar Peningkatan Tanah Mengapa bisa terjadi pemadatan hanya dengan menjatuhkan beban? Pounder/beban yang dijatuhkan pada ketinggian yang sudah ditetapkan akan memberikan impact energy (energy benturan). Energi benturan ini menciptakan getaran dan mengatur ulang partikel-partikel tanah yang ada dan mendorong keluar gas dan air terkandung didalam partikel didalam tanah asal. Hal ini dapat meningkatkan kepadatan tanah lunak. Metoda DC ini selain dapat diterapkan pada kondisi tanah diatas, dapat juga secara terbatas, -berdasarkan hasil soil investigation tentunya-, pada kondisi tanah kepasiran, lapisan tanah berbatu lepas, atau tanah hasil pembuangan.

Perilaku tanah setelah diterapkannya metoda DC ini bisa berbeda secara signifikan tergantung kondisi tanah, seperti apakah tanah tersebut adalah tanah jenuh (saturated soil) ataupun tanah tidak jenuh (non saturated soil). Dalam halnya tanah tidak jenuh, efek benturan yang muncul adalah seperti halnya kita melakukan Proctor Compaction Test di laboratorium mekanika tanah. Sedangkan jika kondisi tanah jenuh, akan terjadi berbagai bentuk gelombang benturan yang berpusat pada pusat jatuhan beban. Gambar dibawah ini akan bisa memberikan gambaran tentang gelombang benturan yang dimaksud.


21

P wave atau gelombang tekan akan merombak struktur partikel tanah akibat Push-Pull Motion dan meningkatkan tekanan pori. Sedangkan S wave atau gelombang geser memainkan peran menyusun ulang kepadatan partikel meskipun kecepatan gelombang cukup pelan. Adapun Rayleigh wave adalah ringkasan dari gelombang geser dan gelombang permukaan yang tersebar dekat dengan permukaan tanah. Sehingga akibat adanya berbagai macam gelombang yang tercipta oleh karena beban benturan pounder, akan menghasilkan tekanan tarik dibawah tanah, berujung pada retak tarik dalam bentuk radial (seperti gambar diatas) pada pusat beban benturan. Retak tarik ini membuat jalur aliran yang berguna untuk mengeluarkan tekanan pori yang berlebihan dan membuang air pori dalam tanah jenuh. Hal inilah yang berujung pada peningkatan kapasitas daya dukung tanah.

Illustrasi diatas adalah perilaku partikel tanah secara mikroskopik selama pemadatan berlangsung dan setelahnya.

Bagaimana dengan penurunan permukaan tanah? Penurunan tanah tergantung dari pada jenis tanah dan energi jatuhan/pemadatan yang tercipta. Namun biasanya


22

berkisar 3-8 % dari ketebalan tanah asal alami, sedangkan untuk reklamasi lahan buangan sekitar 20-30 %. Tekanan pori yang berlebih terjadi karena jatuhan beban bisa saja masih terjadi bahkan setelah proses jatuhan itu selesai. Namun tingkat disipasi (penghamburan/penghilangan) tekanan pori berlebih ini sangat singkat jika dibandingkan dengan metoda pemadatan statis seperti halnya metoda pre-loading.

b. Karateristik Metoda DC 1. Pekerjaan terapan yang cepat dengan tahapan sederhana, penghematan biaya dan sangat dimungkinkan pelaksanaannya dengan pekerjaan lain pada saat yang sama. 2. Meskipun tergantung dari jenis tanah, kelangsungan pekerjaan lain diatas tanah setelah peningkatan terjadi sangatlah diijinkan. 3. Dapat diterapkan pada berbagai jenis tanah termasuk jenis tanah hasil bongkaran/pembuangan, pasir tanah kepasiran (dredging soil), tanah halus, lumpur buangan maupun hasil pengeboran atau bentonit. 4. Kualitas kerja dapat dikontrol dan hasil yang baik. 5. Tidak bermasalah terhadap lapisan batuan dibawahnya. 6. Tidak memerlukan material khusus.

2. Metoda Dynamic Replacement (DR)/Stone Column (Kolom Batu)

Metoda DR ini adalah lanjutan dari metoda DC dan biasanya dilaksanakan pada tanah dengan kandungan lempung dan lapisan lanau sangat tebal serta diketahui dengan metoda DC tidaklah cukup untuk meningkatkan daya dukung tanah pada kondisi tanah tersebut seperti yang ditargetkan. Seperti kita ketahui, setelah pounder dijatuhkan berkali-kali akan terbentuk suatu kawah yang disebut crater. Dalam penerapan metoda DR, crater yang tercipta akan diisi dengan batuan/material non plastis (berdasarkan pengujian ASTM D 4318), atau batuan alam yang ada dilokasi tanah lunak. Crater akan terus diisi batuan dengan berulang kali melakukan jatuhan pounder (tamping) hingga kedalaman yang diinginkan ataupun berhenti ketika crater yang terbentuk sudah tidak bisa lagi melesak lebih dalam.

a. Prinsip Dasar DR Secara prinsip, metoda pelaksanaan pada awal pekerjaan sama dengan metoda DC tetapi ada tahapan kerja yang berkelanjutan yaitu pengisian material kasar kedalam crater yang terbentuk akibat tamping. Material yang diisikan terus menerus akan membentuk pola seperti kolom batu, maka dari itulah metoda DR ini dapat pula disebutkan metoda kolom batu. Pada saat batuan kedalam crater ataupun granular soil (seperti gravel ukuran tertentu misalnya), area tekanan pada tanah lunak didistribusikan ke kolom batu (stone column/pillar). Sehingga tanah lunak memadat dan menghasilkan daya dukung yang ditargetkan. Penerapan DR ini berdasarkan data tanah (hasil dari soil investigation report) yang dilanjutkan pada tahapan experiment lapangan (seperti halnya uji trial and error) serta dilakukan dengan interval tertentu berdasarkan rumus yang tertulis berikut ini.


23

b. Karateristik Metoda DR 1. Sementara kolom DR terbentuk dengan mengisikan material non plastis (batuan pecah, gravel), terjadi kontraksi dilapisan tanah lunak sekeliling kolom DR. Yang menyebabkan tekanan pori berlebih terlepas terus menerus. Proses ini pada dasarnya sama dengan dengan teknik konsolidasi tanah dengan metode pre-loading, hanya saja konsolidasi tersebut terjadi lebih cepat sekaligus menaikkan daya dukung tanah. 2. Tahanan geser lebih besar terjadi didalam kolom DR dan kekuatan tanah diantara kolom DR meningkat secara signifikan. 3. Pada saat kolom DR terbentuk didalam tanah setelah proses dilakukan, komposisi kandungan tanah akan berubah. Pengertiannya yaitu lapisan tanah terdiri dari batuan dan tanah asal yang mana partikel awal menjadi tersusun ulang. Dalam hal ini tekanan tanah sebagian besar diakomodasi oleh kolom DR sedangkan tanah asal hanya menderita tekanan lebih kecil.

Gambar illustrasi metoda DR:

Contoh foto pelaksanaan DR dilapangan:


24

Gambar dibawah adalah contoh crane lengkap dengan pounder (beban).

Gambar dibawah adalah kondisi lapangan seelah dilaksanakan DC dan DR. Crater yang tercipta harus ditutup dengan urugan/backfill hingga ketinggian level yang disyaratkan dalam Plot Plan.

Contoh hasil tamping dan bentuk crater yang tercipta (cukup besar ukurannya sekitar 2 x 2 m):


25

KAJIAN PEMODELAN 3D (3D MODELING REVIEW)

Posted by Thomas Yanuar under Engineering [17] Comments

Dari berbagai kajian pemodelan 3D yang pernah saya ikuti, berikut saya sarikan pengalaman tersebut.

Dalam perencanaan tapak (site lay out design) diperlukan kajian yang komprehensif dari berbagai disiplin. Kajian yang terutama berkaitan dengan penempatan equipment, tanki penyimpan dan bangunan penunjang, sistim pemipaan baik bawah tanah (underground), atas tanah (above ground) maupun diantara lantai platform serta yang tidak kalah pentingnya adalah prinsip keutamaan keselamatan kerja (safety) yang terintegrasi.

Kajian tersebut dimaksudkan untuk mendapatkan efisiensi beroperasinya kilang (Plant), kemudahan perawatan, penanggulangan bahaya dan ketepatan akses dalam situasi darurat, penghindaran tumpang tindih/clash terhadap jalur pemipaan dengan kelengkapan struktur pendukung. Dalam tahapan konstruksi, akan mempermudah ereksi peralatan, keselamatan kerja dan aplikasi penggunaan alat bantu.

Kesemuanya akan berujung pada penghematan biaya dan waktu dari segala segi. Baik ketika konstruksi, operasi sehari-hari, perawatan berkala maupun perawatan besar (shut down/turn around).

Secara umum, pemeriksaan awal terhadap rencana 3D yang dapat dilakukan semua disiplin adalah pemeriksaan:

1. Ketersediaan akses untuk operasi, perawatan dengan peralatan bergerak (mobile equipment).

2. Lokasi area drop out. Maksudnya adalah lokasi dimana bagian equipment akan ditaruh untuk sementara pada saat perawatan besar atau shut down/turn around.

3. Jalur akses dan jalan yang menyediakan ruang yang cukup bagi ketinggian kendaraan yang akan melewatinya, peralatan bergerak (crane misalnya). Akses atau jalan yang diperlukan demi efisiensi dan keselamatan konstruksi, operasi dan perawatan Plant. Poin ini hampir mirip dengan poin 1 namun lebih


26

menekankan pada batasan ketinggian yang dapat disediakan. Misalnya jalur dibawah pipe bridge atau pipe rack.

4. Ketersediaan tempat yang cukup diplatform termasuk verifikasi apakah platfor tersebut cukup memberikan ruang untuk pekerjaan tertentu nantinya . Dimana dimungkinkan adanya pekerjaan perawatan pada masa mendatang.

5. Lokasi platform di stack atau vessel (baik vertical maupun horizontal), dimana biasanya pekerja mencapai batas jeda dalam melakukan panjatan.

6. Terhadap lokasi katup darurat shut down (emergency shut down) di area aman (biasanya untuk diameter 14” keatas).

7. Akses untuk crane baik ketika bergerak maupun kondisi sedang beroperasi. Khususnya untuk kegunaan ketika perawatan air cooler dan motor pompa.

Secara khusus, tiap disiplin dapat menekankan lebih detail dalam pemeriksaan sesuai bidangnya, seperti:

A. Disiplin Keselamatan (Safety). Lebih detail dalam:

1. Verifikasi terhadap lokasi hidran dan monitor untuk memastikan kecukupan cakupan area yang berpotensi terjadinya kebakaran.

2. Pemeriksaan vessel vertikal dan platformnya demi ketepatan rute keluar darurat. Memastikan pula jalur darurat terpendek dan tidak ada halangannya ke darat serta ketika sampai dan berada didarat.

3. Pemeriksaan terhadap tangga tegak lurus (ladder) dan tangga biasa, apakah telah dipasang dengan baik dari segala segi diluar struktur.

4. Apakah perlu lalulintas keluar darurat harus melewati struktur. Dalam perihal ini, hendaknya diperiksa silang dengan peraturan keselamatan kerja dari pihak yang berwenang.

5. Periksa ketersediaan akses untuk peralatan pemadam kebakaran bergerak (mobile) dan tim penolong.

6. Apakah keselamatan pekerja dapat lebih dipastikan dengan penghindaran kemungkinan bahaya jatuh (tripping hazard) dan tumbukan kepala (misalnya terhadap posisi/ketinggian balok yang melintang dijalur darurat).

7. Pemeriksaan terhadap manhole diplatform dan tangga vertical yang berkaitan dengan rute darurat.

B. Disiplin Static Equipment (khususnya Heat Exchanger, Heater, Vessel dan Column):

1. Untuk Heat Exchanger, apakah bundle dapat ditarik dan direndahkan posisinya daripada platform dan peralatan tegak lainnya (seperti hidran).

2. Juga, pemeriksaan terhadap kecukupan akses untuk perletakan exchanger di platform ketika diadakan pekerjaan perawatan.

3. Untuk Vessel dan Column. Pemeriksaan dilakukan terhadap perletakan tangga, ladder, platform, apakah lokasi tersebut masuk kedalam kriteria logis.

4. Kemudian, diperhatikan apakah area yang tersedia disekelilingnya cukup untuk aktivitas ereksi.

5. Selanjutnya, perlu juga diperhatikan pertimbangan terhadap kegiatan pemasangan dan perletakan katalis, pengepakan/pembukaan, internal tray dan lain sebagainya.


27

6. Untuk Heater. Diperlukan pemeriksaan terhadap kebutuhan ruangan sekitar fired heater jika terjadi hembusan jelaga dan aktifitas pelapasan residu kokas (coke) saat pencopotan burner.

C. Disiplin Sipil/Struktur:

1. Pemeriksaan terhadap perletakan pengaku (bracing) struktur platform dan pipe rack guna menghindari clash terhadap jalur pipa.

2. Juga posisi perletakan pondasi peralatan yang diperkirakan mempunyai berat yang signifikan agar tidak berada diatas pipa bermaterial GRP/FRP.

3. Demikian halnya perletakan pondasi tidak berada diatas jalur kabel (cabel trench) baik yang tertanam di tanah maupun berada dibawah pavement.

4. Untuk pekerjaan fireproofing dengan sistem insitu spray (penyemprotan ditempat) bagi dudukan equipment maupun cast in situ untuk balok/kolom struktur baja agar diperhitungkan kecukupan area kerja dan perletakan peralatan kerja.

Dalam terapan kajian, ada beberapa tahapan yang dilakukan, normalnya dihitung berdasarkan persentase kemajuan design engineering. Tahapan tersebut adalah sebagai berikut:

1. 30% Model Review

Kajian yang dilakukan dalam tahapan ini mencakup Perawatan, Keselamatan, Ergonomik, Keterbangunan (Constructability) dan Operasi serta pemipaan dengan diameter besar (misalnya diameter 14” keatas). Skala pembagian diameter pipa untuk tiap Plant bisa saja berbeda. Tergantung dari kapasitas out put yang akan dihasilkan. Masukan data yang diperlukan pada saat kajian diangka 30% ini adalah:

1. Rencana Lokasi Tapak dan Peralatan (Equipment). 2. P & ID (Diagram Pemipaan dan Instrument) 3. Line List. 4. Spesifikasi Material Pipa. 5. Gambar-gambar Studi Rute Piping. 6. Gambar-gambar Engineering dan Data Sheet Peralatan. 7. Gambar-gambar Sipil dan Struktur. 8. Gambar-gambar Bangunan Gedung (ITR, Sub Station, Operator Shelter dll). 9. Gambar-gambar Cable Tray Kelistrikan dan Instrumen.

2. 60% Model Review

Mengkaji jalur utama pemipaan dan mempertahankan jalur yang sudah ada (jika tidak ada perubahan signifikan dari disiplin process). Pemipaan utama berada pada diameter menengah (misalnya diameter 4” keatas).

3. 90% Model Review

Mengkaji jalur pemipaan yang tersisa/diameter kecil (misalnya diameter 2 “ keatas) dan mempertahankan desain yang sudah ada.


28

4. Sisanya (10%) berdasarkan as-built.

Dalam pemodelan 3D yang akan ditampilkan untuk tiap-tiap disiplin yang terlibat, dilakukan dalam 3D CAD (Computer Aided Design) seperti:

1. Disiplin Piping dan Equipment model menggunakan PDS (Plant Design System).

2. Pemodelan Electrical menggunakan PDS. 3. Structural menggunakan PDS. 4. Building menggunakan Microstation. 5. Pemodelan lain dapat diselesaikan dengan pemodelan integrasi Plant.

Sedangkan perangkat lunak komputer Intergraph 3D menggunakan:

1. PDS Piping dan Equipment software, version 7.3. 2. SmartPlant Review, version 6.2. 3. Microstation, version 7.1.

Pada pelaksanaan kajian yang dilakukan secara bersama-sama ini, biasanya berlangsung dalam beberapa hari kerja, bahkan berminggu-minggu jika rencana tapaknya sangat luas dan kompleks isinya.

Dalam acara kajian tersebut, biasanya ada beberapa hal yang dijadikan perhatian bersama multi disiplin karena kaitan yang erat, misalnya seperti:

1. Material pipa diatas tanah. 2. Akses dan perawatan Pompa/Turbin/Boiler. 3. Kemungkinan ketersediaan lahan untuk masa depan di area tertentu. 4. Finalisasi Plot Plan. 5. Insulasi untuk katup dan flange. 6. Lokasi manifold katup control untuk layanan 2 fase. 7. Lokasi silencer untuk layanan 2 fase. 8. Konsep drainase permukaan. 9. Tinjauan lokasi transformer. 10. Tinjauan lokasi bangunan. 11. Lokasi rumah analyzer. 12. Lokasi Fuel gas drum. 13. Analisa vibrasi dan stree pada sistem uap letdown. 14. Kegunaan gedung-gedung pengendali.

Dan lain sebagainya. Yang pada dasarnya adalah perihal yang diajdikan perhatian secara bersamaan tersebut secara kuantitaif dan kualitatif tergantung berapa besar dan kompleksitas beban kerja di area yang akan dikerjakan.

Berikut contoh gambar Pemodelan 3D dari salah satu proyek petrokimia/refinery yang pernah saya tangani, Borouge 2 (Abu Dhabi Polymer Co) disalah satu seksi paket pekerjaan Olefins Conversion Unit:


29


30


31

TAHAPAN PERHITUNGAN DESAIN STRUKTUR

Posted by Thomas Yanuar under Perhitungan Struktur, Perhitungan Struktur Baja, Perhitungan Struktur Beton [24] Comments

TAHAPAN PERHITUNGAN STRUKTUR

Jika kita dalam posisi sebagai seorang civil/structure engineer dan karena tuntutan tugas kita harus melakukan perhitungan struktur baik struktur baja maupun sipil khususnya pondasi, kita dituntut harus berhati-hati, benar dalam asumsi dan cermat dalam melakukannya. Dalam artikel saya kali ini, saya tulis beberapa hal dasar yang perlu dilakukan oleh seorang civil/structure engineer dalam melakukan tahapan perhitungan struktur.

1. TUJUAN PERHITUNGAN

Dalam melakukan perhitungan nantinya, perlu kita ketahui untuk apakah perhitungan tersebut dilakukan, Normal tujuannya adalah:

1. Untuk membuat engineer mendapatkan desain yang aman, layak dan ekonomis.

2. Penyediaan catatan sebagai kemungkinan referensi dimasa datang. 3. Pemenuhan persyaratan sesuai spesifikasi dan code/international standards

terhadap desain yang dikerjakan. 4. Memfasilitasi penentuan akibat yang akan terjadi jika dilakukan modifikasi

terhadap struktur dimasa datang.

1. UNIT/SATUAN

Pada umumnya, satuan yang digunakan dalam perhitungan memakai SI satuan metric. Kecuali jika perhitungan dibuat sesuai Code atau memakai program computer, yang belum disesuaikan dengan metric, maka pemakaian satuan konvesional boleh dilakukan. Pada ujungnya, untuk lebih memudahkan padanan dengan satuan yang dipakai oleh disipiln lain, sebaiknya hasil perhitungan dikonversikan ke metrik.

1. SIMBOL-SIMBOL

Symbol-simbol yang dipergunakan dalam desain struktur baja seharusnyalah memiliki konotasi yang sama terhadap AISC Manual of Steel Construction, sedangkan untuk struktur beton, padanannya adalah ACI 318 atau SK SNI untuk proyek bersifat lokal. Simbol-simbol lainnya sebaiknya disamakan dengan Code/International Standards yang berlaku dan dipakai sebagai referensi. Konotasi/pengertian symbol yang dipergunakan dalam perhitungan, secara umum harus dituliskan pada awal perhitungan. Gunanya untuk memudahkan pembaca/pemeriksa sewaktu mengkaji dokumen perhitungan tersebut.


32

Sedangkan untuk simbol tertentu yang dipakai dalam suatu persamaan, sebaiknya juga ditulis dalam cakupan persamaan tersebut, boleh sesudah ataupun sebelum persamaan tersebut diketengahkan.

A. PERSAMAAN

Persamaaan-persamaan, grafik, nomograf dan lain sebagainya yang dipakai dalam kalkulasi sebaiknya:

1. Merupakan turunan/derivative dari kalkulasi dasar, atau 2. Merujuk pada standard yang relevan dengan memberikan asal usulnya, atau 3. Jika diambil dari textbook, maka diperlukan juga salinan/copy dari halaman

diaman persamaan/grafik itu diambil. 4. Biasakan menggunakan persamaan yang biasa dan mudah dikenali seperti

PL/4, WL²/8 dan lain-lain.

B. ASUMSI

Asumsi yang diambil dimana perhitungan didasarkan haruslah ditulis dengan jelas. Setiap asumsi yang diambil untuk mendukung perhitungan harus jelas menggambarkan dan memiliki data yang sesuai.

Perhitungan yang dilakukan juga harus memberikan sepintas ulasan acuan dasar (philosophy) yang dipergunakan dalam desain tersebut. Termasuk didalamnya adalah konsep yang mungkin diadopsi dari sumber/referensi lain.

C. PARAMETER

Nilai-nilai dari parameter ditulis dibagian awal perhitungan. Tidak perlu kita menjustifikasi nilai parameter yang telah biasa digunakan dan diterima secara umum seperti Young’s modulus, Poisson’s ratio, koefisien tarik/tekan dll. Namun untuk nilai parameter yang bersifat spesifik, barulah kita harus memberikan justifikasi, apakah dengan menuliskan sumbernya (seperti hasil studi atau laporan pemeriksaan tanah) ataukah ringkasan dasar penggunaan parameter tersebut ataukah kita ambil dari referensi yang dipercaya secara umum maupun Code. Contohnya adalah:

1. Perbedaan temperatur. 2. Tegangan permukaan tanah, daya dukung ijin, penurunan/settlement ataupun

perbedaan nilai penurunan permukaan tanah. 3. Tekanan angin, dapat dihitung dari kecepatan rata-rata angin daerah dimana

desain kita akan dipergunakan dan exposure factor. Biasa ada referensi yang sahih dari pihak berwenang seperti Badan Metrologi dan geofisika (BMG) lokal. Perhitungan nilai parameter tersebut harus mengemukakan kecepatan dasar angin terhadap tinggi, bentuk, arah hembusan (gust) dan importance factor yang dipakai.

D. PRESENTASI PERHITUNGAN

Tampilan presentasi perhitungan selayaknya sebagai berikut:


33

a. Kepala Judul berisikan:

1. Jika kita melakukan untuk kepentingan perusahaan atau Klien, maka tulislah nomor administrasi yang seharusnya. Biasanya sudah ada garis besar penomoran dari Klien/Perusahaan. Selanjutnya work order atau nomor SPK.

2. Nama pembuat perhitungan (engineer ybs) dan nama pemeriksa (checker). 3. Judul desain perhitungan, yang harus menggambarkan isi kandungan

perhitungan. Misalnya Perhitungan Pondasi Turbo Compressor KT-2010 atau Perhitungan Struktur Shelter Steam Turbin ST-007.

4. Tanggal sewaktu perhitungan itu dibuat.

b. Cover sheet atau halaman depan setiap paket dokumen perhitungan diberi label nama untuk memudahkan identifikasi sesuai Job Order, Engineering Order ataukah Study/Report Order. Penomoran halaman juga harus runtut.

c. Jangan lupa daftar isi, daftar codes/standards dan referensi lainnya yang sesuai. Jika memakai referensi spesifikasi dari Klien, indikasikan juga tanggal rilis dari spek tersebut. Ini gunanya utnuk menghindarkan salah pengertian dikemudian hari jika spek perusahaan/klien tersebut ternyata berubah dimasa depan diluar sepengetahuan engineer.

d. Perhitungan haruslah diperiksa oleh pihak yang yang berkompeten sebelum secara resmi dirilis atau diserahkan kepada Klien. Pemeriksa haruslah memastikan bahwa setiap isi halaman dokumen telah benar dan hasil perhitungan dapat diverifikasi dan dipertanggung jawabkan.

e. Bahasa yang dipergunakan. Tergantung permintaan Klien. Untuk proyek internasional ataupun yang memiliki hubungan dengan pihak dari warga negara lain, tentu harus memakai bahasa Inggris.

f. Perhitungan struktur tersebut harus memuat kriteria desain, persyaratan beban-beban utama, kombinasi beban layan kritis dan factor kritis kombinasi beban. Kriteria desain ini tentulah harus sesuai dengan proyek yang sedang dikerjakan. Artinya, kita tidak memakai kriteria desain berdasarkan proyek berbeda yang pernah dilakukan meskipun banyak factor kesamaannya. Misalnya kita pernah mendesain onshore platform buat proyek A di daerah Papua, maka kriteria desain proyek tersebut janganlah dipakai untuk proyek onshore platform proyek B di daerah Balikpapan.

g. Dokumen perhitungan tersebut juga harus memuat urutan yang benar dalam menuliskan sub judul. Sehingga pembaca/pemeriksa mengerti secara benar runtutan perhitungan. Berilah penebalan atau garis bawah untuk sub judul guna memudahkan pembedaan. Contohnya menghitung ketebalan base plate untuk struktur baja yang akan didukung. Urutannya secara sederhana dalam perhitungan adalah asumsi pembebanan, statika struktur (gaya dan momen yang bekerja), pemilihan material baja untuk struktur atas. Baru kemudian perhitungan base plate.

h. Sediakan juga rangkuman dasar perhitungan secukupnya diawal sehingga pembaca mengerti metode yang dipergunakan dalam perhitungan tersebut. Sketsa atapun gambar sederhana perlu ditampilkan.


34

i. Perhitungan struktur baja khususnya, harus lengkap dengan detail perlu seperti koneksi momen ataupun koneksi khusus di joint tertentu.

j. Pada akhirnya, sebelum dirilis, dipastikan bahwa dokumen perhitungan sudah lengkap dan benar serta memuat lampiran jika diperlukan.

F. PERHITUNGAN MEMAKAI KOMPUTER

Untuk perhitungan memakai bantuan computer, yang sudah jamak saat ini, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan:

1. Pemodelan computer haruslah disertai dan atau memperlihatkan nomor joint dan member, kondisi/asumsi support dan pembebanan.

2. Output perhitungan dengan bantuan software computer haruslah memperlihat input sebelumnya. Lembar pertama pada hasil computer run ditanda tangani atau diberi inisial oleh engineer yang bertanggung jawab atau yang membuat perhitungan. Jika diminta oleh Klien untuk memberikan gambaran program computer yang pergunakan, meskipun misalnya kita memakai software program calculation terkenal, kita harus juga memberikannya dan dirangkumkan untuk hal-hal yang penting saja. Rangkuman itu berisikan dasar dan cakupan analisa, verifikasi data input, interprestasi hasil dan penentuan apakah hasil perhitungan tersebut sesuai dengan persyaratan.

3. Hasil perhitungan dapat disalin/copy dalam bentuk CD ROM kepada klien. 4. Program perhitungan menggunakan computer yang diterima secara umum

adalah STAAD III/STAAD Pro, STRUCAD, SAP 2000, ETABS, PCAMAT, ENERCALC, PCA-COL, NASTRAN, STRUDDLE, SACS. Namun untuk struktur onshore biasanya menggunakan STAAD Pro.

G. CHECK LIST DESAIN SIPIL/STRUKTUR

Dalam menghitung suatu desain, saya sarikan check list berikut ini sebagai panduan umum. Check list ini memuat persyaratan kunci antara lain:

a. Kajian Skedul/Jadwal.

• Apakah dalam mendesain ada batas jadwal yang harus diikuti. • Jika ada, berapa lama dan apakah skedul tersebut wajar untuk mendesain

struktur yang dimaksud.

b. Prosentase tahapan penyelesaian desain. Rekomendasinya adalah:

• Geoteknik dapat dihitung sebagai progress 30%. • Desain Sipil dihitung sebagai progress 60%. • Desain Struktur dihitung sebagai 90%.

c. Kajian Dokumentasi. Jumlah dokumen hardcopy yang harus diserahkan ke Klien:

• Proposal proyek. 1 hard copy dari seluruh dokumen per kajian.


35

• Detail desain. 1 paket dokumen lengkap per kajian.

d. Cakupan Pekerjaan (scope of work/SOW):

• Apakah SOW sudah tercakup dalam paket perhitungan.

e. Kajian Dokumen-Dokumen. Apakah semua dokumen yang diperlukan, termasuk paket perhitungan, telah disetujui oleh Klien. Misalnya:

• Dokumen Sipil • Dokumen Geoteknik. • Dokumen Struktur. Dalam hal ini tidak termasuk shop drawing dan MTO.

Kedua jenis dokumen ini tidak perlu di serahkan kepada Klien.

f. Index Gambar. Apakah index gambar sesuai dengan penomoran administrasi yang disepakati dengan Klien. Misalnya:

• Index A – Rencana tapak (plot plan). • Index B – Konstruksi Bangunan (Building) • Index C – Konstruksi Beton • Index D – Arsitektural • Index E – Struktur Baja

g. Penyelesaian Paket Desain. Apakah paket desain telah komplit. Misalnya:

• Gambar Tapak, konstruksi beton termasuk pondasi, struktur baja, kontruksi sipil/drainase, gambar arsitektur bangunan kilang dll.

• Perhitungan beton termasuk desain pondasi, perhitungan seluruh struktur baja termasuk pipe support, perhitungan bangunan tahan ledakan (blast resistant building) dll.

h. Satuan. Apakah perhitungan menggunakan SI metric ataukah Imperial Unit.

i. Simbol-simbol. Apakah desain struktur baja dan sipil memiliki kesamaan notasi atau nomenklatur dengan AISC Steel Manual dan Code ACI 318 atau SK SNI.

j. Persamaan. Apakah seluruh persamaan yang dipakai dalam perhitungan desain cukup jelas?

k. Asumsi. Apakah dasar asumsi telah secara benar dipergunakan dan memiliki dasar teknis yang bisa dipertanggungjawabkan.

l. Parameter. Apakah nilai-nilai parameter yang dipergunakan perlu dijustifikasi?

m. Kandungan Perhitungan. Apakah dokumen perhitungan telah mengandung seperti hal berikut ini:

• Nama pembuat (Originator). • Nama pemeriksa (Checker). • Judul yang menggambarkan isi perhitungan.


36

• Tanggal perhitungan dibuat. • Daftar isi. • Daftar Code dan referensi. • Gambaran umum metodologi perhitungan. • Kriteria desain. • Pembebanan dan turunannya. • Sketsa/gambar untuk imaji perhitungan. • Perhitungan tersendiri, manual, untuk sambungan khusus termasuk momen

sambungan balok/kolom (khususnya perhitungan struktur baja).

n. Perhitungan Komputer. Apakah perhitungan telah memenuhi, paling tidak, seperti hal dibawah ini:

• Input data program sudah diperiksa untuk memastikannya benar. • Pemodelan computer ditampilkan dan menunjukkan penomoran joint dan

member, kondisi support dan pembebanan. • Output hasil perhitungan bersama input yang berkaitan. • Lembar rangkuman hasil analisa setelah dipilih dari output computer. • Rekaman/salinan hasil perhitungan dalam bentuk CD.

o. Jika memakai STAAD III/Pro, input computer – parameter desain:

• Apakah faktor Kz dan Ky (rasio efektif panjang kolom) telah diinput dalam parameter desain.

• Apakah factor Lz dan Ly ( panjang bebas/tak terkekang dalam local z dan axis y) telah diinput untuk menghitung rasio slenderness kolom.

• Apakah balok UNL (panjang bebas/unbraced length) telah diinput untuk menghitung kuat ijin tekan balok.

p. Kajian Resiko. Apakah kajian resiko telah dibuat untuk bangunan kilang. Jika sudah, apakah telah diserahkan kepada Klien.

q. Desain Bangunan. Apakah SOW juga mencakup tipe bangunan kilang yang harus didesain. Misalnya:

• Bangunan biasa. • Bangunan tahan ledakan (blast resistant building). Apakah data sheet untuk

persyaratan desain bangunan jenis ini telah ada? • Pre-Engineered Building (PEB). Apakah data sheet juga telah tersedia. • Struktur bermacam bangunan sipil.

r. Material yang dipergunakan. Apakah telah ditentukan jenis material yang akan digunakan. Misalnya material untuk desain:

• Konstruksi baja. • Konstruski beton. • Dinding blok penahan beban. • Kombinasi antara beton dengan baja (komposit). • Pre cast dan beton Pre Stress • Lain-lainnya sesuai tujuan desain.


37

s. Stabilitas Struktur. Apakah bangunan struktur cukup memiliki kestabilan lateral dan longitudinal melalui:

• Kekakuan rangka momen sambungan (struktur baja). • Rangka terkekang (struktur baja). • Kombinasi antara kekakuan dan rangka terkekang. • Sistem sambungan yang lain.

t. Slab atap bangunan kilang/lantai. Tentukan jenis slab yang dipakai. Misalnya:

• One-way concrete slab. • Two-ways concrete slab. • Komposit antara decking beton slab termasuk shear connector jika memakai

struktur komposit balok baja. • Non-komposit decking slab beton. • Slab yang ditunjang oleh balok baja. • Slab yang ditunjang oleh rangka (truss) atau joist system.

u. Ketebalan Slab. Apakah nilai defleksi telah diperiksa untuk memastikan nilai minimum ketebalan slab sesuai persyaratan di ACI.

v. Tipe Pondasi Bangunan. Apakah telah ditentukan jenis pondasi yang akan dipergunakan. Contohnya:

• Pondasi sebaran (spread footing). • Pondasi kombinasi. • Pondasi lajur (strip footing). • Pondasi rakit (raft/mat footing). • Dan lain sebagainya.

w. Detail Bangunan Kilang. Apakah telah cukup tersedia detail tampak (plan), elevasi dan potongan di dalam gambar yang menampakkan detail struktur bangunan?

x. Grade Material Baja. Apakah grade/kelas material baja telah sesuai dengan spesifikasi yang dipersyaratkan.

y. Sambungan Konstruksi Baja. Apakah material sambungan-sambungan balok/kolom/bracing telah sesuai dengan spesikasi yang disyaratkan.

z. Material Anchor Bolts dan Base Plate. Apakah jenis material anchor bolts dan base plate sudah sesuai yang dipersyaratkan? Termasuk pemeriksaan detail-detail bentuk atau tipenya.

aa. Metal Decking (pada slab). Apakah technical properties metal decking yang digunakan untuk struktur slab baik lantai maupun atap telah diperiksa. Termasuk didalam pemeriksaan adalah gambar-gambar yang disediakan.

ab. Grating. Apakah grating didesain untuk menahan beban hidup dan beban lalu lintas (orang dan barang) diatasnya? Periksa juga system sambungan/perletakan grating.


38

ac. Rangka Batang Atap ataupun Lantai.

• Apakah detail sambungan rangka batang (di las atau dibaut) telah diperlihatkan digambar.

• Apakah batang-batang tersebut didesain untuk menahan gaya-gaya actual yang terjadi.

• Apakah ikatan dasar rangka (truss bottom chord) telah dikekang secara benar. • Pemeriksaan yang sama juga harus dilakukan untuk splice struktur baja.

ad. Lengan (jib) Crane. Apakah lengan crane telah didesain untuk menahan beban yang diaplikasikan pada saat posisi lifting (pengangkatan) dalam posisi jarak penuh (full range). Termasuk pemeriksaan defleksi/lendutan (termasuk kolom penopang) dan eksentrisitas beban yang dapat menyebabkan tekuk major dan minor serta torsi pada kolom.

Ditulis oleh:

Thomas Yanuar Purnoto

SPECIALIST – Civil & Structural

Utilities Package (5B)

Saudi Aramco Total Refining & Petrochemical Co. (SATORP)

192-18, Gwanhun-dong, Jongno-gu, Seoul.

KMI (Komunitas Migas Indonesia) Member: 070171


39

CONSTRUCTION QUALITY SURVEILLANCE (PENGAWASAN KUALITAS KONSTRUKSI)

Posted by Thomas Yanuar under Quality Control/Quality Assurance [8] Comments

I. PENGANTAR Peran utama departemen Quality pada suatu organisasi Project Management Team (PMT) adalah menjaga, menegaskan dan mengarahkan unjuk kerja/performance (sub) kontraktor dan vendor agar mengikuti spesifikasi pekerjaan, Code dan Standards yang sesuai, regulasi pemerintah setempat yang berkaitan, persyaratan sesuai dokumen kontrak, normal practices dan dilakukan sesuai dengan dokumen Rencana (Jaminan) Mutu (Contractor’s Quality Plan) yang telah disetujui PMT. Dalam pelaksanaan pengawasan mutu pekerjaan dilapangan diperlukan panduan kerja para personal departemen Quality. Normalnya adalah, Job Specification/Rencana Kerja dan Syarat (RKS), Drawing/Gambar dengan status IFC/AFC dan harus revisi terakhir serta Code/Standard yang menjadi rujukan untuk pekerjaan yang dimaksud. Dalam perkembangan aplikasi teknik-teknik pemeriksaan pekerjaan diproyek, saat ini dipergunakan pula apa yang disebut Construction Surveillance Program (CSP). Aplikasi CSP ini membuat pemeriksaan pekerjaan menjadi lebih detail, meningkatkan kemampuan inspektur QC dan supervisor konstruksi, mengantisipasi/meminimalisasi kesalahan penerapan unsur-unsur pekerjaan dan menghindari rework (pekerjaan ulang). Mudahnya, jika kesalahan pelaksanaan pekerjaan dapat diantisipasi, dikoreksi dari awal sebelum pekerjaan tersebut dieksekusi maka rework yang berarti membuang waktu dan biaya dapat juga dihindari. Berujung pada mutu pekerjaan (quality) terjamin, efisiensi biaya dan (diharapkan) akselerasi waktu proyek. II. CONSTRUCTION SURVEILLANCE PROGRAM CSP merupakan perwujudan pelaksanaan assessment dan verification ditapak kerja. Terdiri atas beberapa elemen sebagai berikut: a. Critically Assessment Adalah tinjauan ulang terhadap produk berdasarkan pengaruh terhadap ketidak sesuaian (Non Conformance) di proyek. Hasil assessment (taksiran) ini berada dalam peringkat kritis yang dapat dipergunakan PMT memutuskan jenis kekeliruan konstruksi.

b. Construction Process Assessment Adalah evaluasi secara periodik terhadap proses konstruksi yang dilakukan kontraktor apakah taat terhadap norma kerja yang baik (normal good practices), prosedur dan rencana. Rencana assessment dapat dikembangkan sesuai volume pekerjaan dan produk yang akan dihasilkan nantinya. Misalnya seberapa banyak check list item yang akan digunakan dan seberapa sering assessment yang patut dilakukan. Sebelumnya, metode assessment yang akan dipergunakan sebaiknya didiskusikan terlebih dahulu dan disetujui bersama. Langkah ini penting dilakukan demi membuat semua pihak mengenal dan mengerti fungsi dan tujuan assessment. Dalam merencanakan pembuatan Construction Assessment Plan, perlu dicakupkan hal-hal dibawah ini: • Tipikal assessment yang akan dilakukan. Misalnya untuk pekerjaan piping apakah assessment welding dicukupkan pada saat pengelasan joint pipa-pipa utama yang bertekanan tinggi, apakah perlu juga assessment di golden joint. Untuk static/rotating equipment, misalnya apakah perlu assessment pada saat vessel/compressor masih


40

berada di preservation area. Bagi sipil, apakah assessment cukup pada saat pre pour ataukah dapat dimulai dari saat land clearing. • Check list yang akan digunakan. Jenis check list dan isiannya mengacu pada spesifikasi teknis dan good practices. Pada terapan dilapangan, check list dipakai pada setiap jenis proses konstruksi dan merupakan panduan utama bagi Inspektur QC. Inspektur QC sebagai personel lapangan yang melakukan tindakan ini selayaknya mendapatkan pendalaman dan orientasi serta berpartisipasi dalam pembuatan check list pekerjaan sesuai bidang inspeksi masing-masing. Namun patut diketahui bahwa assessment yang diwujudkan dalam check list item pekerjaan bukanlah tindakan audit ataupun inspeksi serta bukan difokuskan untuk mendapatkan kesalahan proses yang berujung pada non compliance. Tetapi kalau diketemukan tindakan proses konstruksi yang menyalahi aturan pada saat check list dilakukan, kesalahan tersebut dapat dipertimbangkan sebagai “issue/case” dan mungkin saja berimplikasi pada penerbitan non conformity jika tindakan koreksi tidak segera dilakukan. • Frekwensi assessment. Assesment sebaiknya dilakukan secara berkala. Berkala maksudnya tidak tergantung apakah pernah dilakukan assessment pada tahapan yang sama terhadap suatu jenis pekerjaan tersebut sebelumnya. Misalnya begini, katakanlah inspektur QC sipil pada minggu pertama hari kedua bulan A melakukan assessment terhadap proses konstruksi pedestal dudukan vessel dan mendapatkan hasil diterima/accepted. Namun ternyata pada minggu kedua hari kedua bulan A tersebut proses pekerjaan belum selesai. Apakah perlu lagi dilakukan assessment terhadap proses pekerjaan yang sama itu? ‘Kan, minggu lalu hasil assessment-nya bagus? Jawabnya adalah, tetap perlu. Mengapa? Dasarnya adalah kemungkinan terjadi perubahan-perubahan dalam seminggu berjalan yang lalu misalnya terhadap kedudukan tulangan, formwork/perancah, anchor templates, dapat saja muncul dan hasil assessment bisa saja “rejected/ditolak”. Assessment berkala akan lebih mendapatkan bidikan yang focus terhadap Quality tahapan pekerjaan. • Rencana Assessment Mingguan. Pembuatan rencana mingguan berfungsi untuk mempertajam dan menjaga level quality assessment proses pekerjaan yang dimaksud. Tentu harus diselaraskan dengan rencana kemajuan pekerjaan lapangan dari kontraktor. c. Construction Verifications Adalah aktivitas utama atau review dokumen dimana Inspektur QC dari PMT melakukan inspeksi pada level “witnessed” untuk memverifikasi/melakukan pembuktian apakah kontraktor melakukan konstruksi sesuai dengan spesifikasi. Verifikasi ini normalnya di munculkan pada level/poin “witness” dan “hold” dalam ITP yang dipakai untuk pekerjaan yang dimaksud. Jumlah dan cakupan pekerjaan oleh Inspektur QC dari PMT harus tertulis jelas dalam Spesifikasi Kontrak dan sesuai terhadap tahapan yang dianggap kritis dalam proses fabrikasi, system yang dijalankan, dan perakitan dilapangan. Peringkat tahapan kritis dari komponen produk/proses konstruksi ataupun system ditentukan lebih lanjut dalam tingkat verifikasi (inspeksi) yang termaktub dalam ITP. Aplikasi CSP ini bukan dimaksudkan untuk mengambil porsi pengawasan pekerjaan yang dilakukan oleh Supervisor konstruksi. Inspektur QC yang merupakan ujung tombak dalam penerapan CSR dilapangan. Yang kemudian hasilnya dilaporkan dan dipertanggung jawabkan ke atasannya. Rangkaian CSR sendiri patut dilakukan sejak dari material berikut perangkat pembuatnya berada di preservation area (gudang/tempat penyimpanan barang), saat assembly/installation, hingga post work. Khususnya dalam aktivitas Monitoring terhadap kinerja Quality, Inspektur QC diharapkan dapat melakukannya pada sekitar 20% dari waktu inspeksi dilapangan.


41

Tidaklah harus secara spesifik untuk lokasi kerja tertentu namun lebih ditekankan pada pekerjaan apapun yang sedang berlangsung dilapangan. Jika dalam Monitoring ini ditemukan non conforming condition baik itu masih berupa proses konstruksi maupun telah menjadi produk konstruksi. Maka check list assessment baiknya segera dibuat, laporan harus disampaikan dan tindakan yang sesuai harus segera diambil. Illustrasi dibawah ini memberikan gambaran tentang aktivitas surveillance Jumlah = 100% Keterangan: 1. Administrative Duties mencakup pekerjaan reporting, meeting, training dll. Sebelum melakukan assessment, ada baiknya mempertimbangkan hal dibawah ini: 1. Menentukan jadwal assessment untuk minggu mendatang dan memastikan bahwa kontraktor dapat menampilkan proses konstruksi yang menjadi subyek assessment selama kerangka waktu tersebut. 2. Tinjau ulang check list yang akan dipergunakan dan jika perlu, membuat persiapan dan akses kelokasi proses. 3. Melaksanakan assessment menurut check list yang sesuai. 4. Mencatat hasil dari check list dan memasukkannya ke database construction surveillance. 5. Penemuan defisiensi harus dicatat juga dalam check list dan digandakan kepada kontraktor yang bersangkutan untuk segera ditindak lanjuti. 6. Defisiensi tersebut harus dipantau dan ditutup jika verifikasi pada assessment berikutnya dinyatakan diterima/sesuai spesifikasi/gambar/standar. Perlu diingat pula, pencatatan dan pelaporan hasil assessment akan sangat membantu semua pihak terkait (PMT, Kontraktor/Sub dan Vendor) dalam melihat kinerja Quality dilapangan. Apalagi jika terjadi kekeliruan yang berujung pada non conformity dan penalti, assessment dapat membantu dalam mencari root cause dari kekeliruan yang dimaksud. Untuk itu pembuatan assessment haruslah dilakukan oleh inspektur QC yang ahli dan berkompeten dalam bidangnya. Illustrasi untuk penerbitan CAR dan NCR Fokus: Proses Produk Jadi

Metoda:

Contoh Check List: Company : Proyek :

Construction Assessment Checklist Checklist No: Activity : HYDROTEST Revision: Discipline: Piping Site/Location : Report No. : Contractor : Date : Subcontractor : Component :

Item Action Result Accepted Yes No 1 Record the isometric numbers and spool Drawing numbers to be tested 2 Check that acceptable specification for the test parameters on site (test definition


42

forms & test recording forms) 3 Check that the equipment involved in the test is satisfactorily certified. 4 Check that the safety precautions are in place (warning signs and barriers) 5 Check that the spool piece satisfies the drawing 6 Check the test pressure is correct 7 Check that the media is suitable 8 Check that the test duration is satisfactorily held and charted 9 Check that the test record is complete and accurate 10 Check the proper signatures are applied to the test records

Accepted Completed By : Date: Rejected Witnessed By : Date: (Explain below) (Contractor/Sub Representatives) Deficiency Description: (What’s wrong and why did it happen?)


Construction Assessment Checklist Checklist No: Activity : PILE DRIVING Revision: Discipline: CIVIL Site/Location : Report No. : Contractor : Date : Subcontractor : Component :

Item Action Result Accepted Yes No 1 Were satisfactory soils investigations carried out? 2 Was deep foundation study approved, including depth, section, numbers and spacing of piles? 3 Are all requirements for safety of workmen and public satisfied, namely advance warning, protection barriers etc? 4 Were pile cylinders carefully handled and stockpiled in order to avoid any damaged? 5 Was location of piles surveyed? 6 Was pile helmet and packing examined before any piling operation in order to avoid any damage to the pile head? 7 Were pile pitched at specified batter before driving? 8 Were pile heads square to its axis and blows directed axially? 9 Was position and verticality or batter of piles continuously checked during driving and corrected as required? 10 Were piles continuously checked for signs of cracking, bending or buckling and driving stopped as required?

11 Was driving satisfactorily recorded, including blow counts or penetration per blow? 12 Are records available of the height of fall and mass of the hammer, weather free or with trailing rope?


43

13 Was excavation inside the steel cylinders properly recorded for comparison with anticipated logs? 14 Was the foundation level of piles inspected and approved before placing reinforced concrete? 15 Was water removed from the excavation or concreting under water carried out following specific, appropriate procedures? 16 Are the reinforcement bars type, grade, dimensions, fastenings, etc. in conformity to the drawing and specification? 17 Are all records for material traceability of reinforcement bar available for review? 18 Is the reinforcement correctly assembled conforming to specification? 19 Is concrete mix design approved? 20 Are the vibration tools adequate for the job? 21 Are all preparations made prior to commencing concrete, including adequate weather protection? 22 Are concrete pouring operations, inspection and tests where required completed and recorded? 23 Are all inspections and test carried out, recorded and released, including the lab results? 24 Were any pile extensions requirements approved and satisfactorily carried out?



Construction Assessment Checklist Checklist No: Activity: SURFACE PREPAPARATION/COATING APPLICATION FOR CONCRETE Revision: Discipline: Painting Site/Location : Report No. : Contractor : Date : Subcontractor : Component :

Item Action Result Accepted Yes No 1 Verify concrete element(s) are fully cured 2 Verify item is clean of oil, grease and dirt. 3 Check paint system to be applied & verify against specification (including color) 4 Check masking of areas not required to be coated (nameplates, machined surfaces etc) 5 Check surface irregularities like bug holes, honeycomb etc. has been patched 6 Identify stage of application (Primer, Tie-Coat etc) and WFT record. 7 Check & record time since last coat application 8 Verify adequate protection to surrounding areas 9 Check weather conditions, dew point, surface temperature and relative humidity


44

10 Verify adequate mixing of coatings 11 Check access for restrictions to coating



45

PEKERJAAN FIREPROOFING (TAHAN API) DI KILANG HIDROKARBON ONSHORE


Pekerjaaan Fireproofing (Tahan Api) dikilang hidrokarbon ini merupakan salah satu pekerjaan turunan/derivatif yang dilakukan oleh disiplin teknik sipil. Sedikit banyak berkaitan erat dengan pekerjaan konstruksi struktur baja dan dari derivatif disiplin mekanikal yaitu pekerjaan Static Equipment.

Dalam artikel kali ini, saya ingin membagi pengalaman dalam menangani pekerjaan ini termasuk sedikit tinjauan teknis tentang apa dan bagaimana Fireproofing tersebut.

1. TINJAUAN TEKNIS

a. Apa Fireproofing Itu Dan Apa Kegunaannya?

Fireproofing yang dimaksud disini adalah lapisan dominan material sementasi (cementitious) yang menutupi skirt/saddle (dudukan)/struktur baja penyangga vessel atau jaringan pipa pembawa dan penyimpan material mudah terbakar (flammable). Fireproofing dapat digolongkan sebagai tindakan pemadaman pasif.

Kegunaannya? Lapisan fireproofing ini dimaksudkan melindungi dudukan dan penyangga vessel dan jaringan pipa yang dimaksud dari keruntuhan/kegagalan fungsional selama terjadi kebakaran hidrokarbon minimal 3 jam. Rating 3 jam ini sesuai dengan syarat minimum yang disebutkan dalam standar dunia yang diakui yaitu UL (Underwriters Laboratories) 1709 tentang Rapid Rise Fire Test of Protection Materials for Structural Steel. Asumsi lamanya minimum perlindungan yang diinginkan ini lebih banyak berdasarkan faktor waktu perkiraan keruntuhan struktur penyangga dan waktu evakuasi yang diperlukan terhadap manusia yang bekerja disekitar area tersebut.

Keruntuhan struktur penyangga ini bisa berujung pada tumpahnya material mudah terbakar dan atau material beracun dari dalam vessel dan berdampak negatif pada lingkungan sekitarnya.

Namun sebaliknya, fireproofing material ini juga dapat dipergunakan sebagai pelindung struktur penyangga tersebut terhadap siraman material dingin. Istilahnya adalah cold splash protection. Proteksi kondisi dingin yang dimaksud adalah terhadap kemungkinan gagal patah (fracture failure) struktur dan kerapuhan dasar (severe embrittlement) disebabkan oleh pembekuan ekstrim mendadak atau lepasnya gas cair cryogenic ke area sekitar. Cryogenic gas mempunyai suhu minus (-) 190˚ C. Jangan tanya akibatnya jika terkena bagian tubuh, seketika itu juga bagian tubuh yang terkena akan pecah berkeping-keping karena rapuh. Rapuh dan pecahnya seperti kalau kita memecahkan biscuit kering.

b. Kriteria Dasar Aplikasi


46

Dalam kilang hidrokarbon, tidak semua struktur baja penyangga dan skirt/saddle harus diberi perlindungan Fire Proofing. Ada kriteria tertentu yang harus dipenuhi dalam mempertimbangkan pemakaian Fireproofing ini. Normalnya hanya struktur yang berada dalam FPZ (Fire Proofing Zone), namun beberapa tipe struktur diluar FPZ dapat pula diperhitungkan untuk aplikasi FP ini. FPZ itu sendiri dapat diartikan sebagai kawasan dimana terdapat kemungkinan kebocoran produk flammable yang dapat memicu suatu kebakaran dalam intensitas dan waktu yang cukup yang berakibat pada kegagalan struktur baja penyangga.

Area FPZ itu sendiri dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis kebocoran flammable material seperti dibawah ini:

• Kebakaran Kebocoran Genangan Bahan Cair (Liquid Pool Fire)

Dapat diartikan terbakarnya genangan bahan cair yang terbentuk karena kebocoran tak terduga produk hidrokarbon. Genangan cair ini dapat terbentuk dari segala produk hidrokarbon yang berisi Pentana (C5) dan komponen lebih berat, namun juga oleh Butana (C4) pada temperature dibawah nol. Tambahan lainnya, juga propane (C3) dan gas cair cryogenic dapat membentuk genangan cair dalam kasus pelepasan tak terduga atau kondisi kedua bahan ini berdekatan dengan atmosfir titik didih. Misalnya pada kondisi tekanan lepas dibawah 1 bar (g). Bentuk kebakarannya seperti biasa kebakaran yang jamak kita lihat.

Di jenis kebakaran ini, FPZ digolongkan berbentuk persegi. Sisi terdampak terjauh horizontal dari PSL (Potential Source of Leakage) adalah 6 m dan vertikalnya 9 m diatas Hazard Level (HL).

• Kebakaran Kebocoran Uap/Cairan Bertekanan (Liquid or Vapor Torch Fire).

Diartikan kebakaran dari cairan aerosol/uap bertekanan jet (aerosol liquid jet) yang disebabkan oleh kebocoran tak terduga dari gas cair /uap bertekanan tinggi. Disebut juga sebagai kebakaran obor karena bentuknya seperti obor yang sedang terbakar (mengembang diawal dan mengerucut diujung api). FPZ untuk jenis kebakaran ini berbentuk bulatan, sekitar 3 m dari PSL.

Nah sekarang coba kita bedah sedikit tentang kriteria dimana FP layak dipertimbangkan dalam area FPZ:

1. Untuk Struktur Baja Penyangga Equipment/Vessel. FP dapat diaplikasikan pada suatu kilang atau sistem dengan maksimal cadangan produk flammable yang dioperasikan lebih dari 5 metrik ton. Atau jika equipment/vessel berisi lebih dari 2 metrik ton flammable produk dengan total berat massa lebih dari 10 metrik ton (termasuk isiannya), mengandung material beracun atau jika keruntuhan mendadak dapat mengakibatkan bahaya bagi orang dan kerusakan lingkungan sekitarnya.

Pada struktur baja penyangga Air Coolers. Jika Air Cooler mengandung lebih dari 1 metrik ton produk flammable atau total berat massa termasuk kandungannya lebih dari 2,5 metrik ton.


47

Segala bentuk kolom, balok baja, atau bagian lainnya yang didesain untuk menahan panjang tekuk batang efektif. Tetapi minor struktur seperti tangga, alur jalan (pathway), anjungan (platform) dan bagian atas struktur yang menyangga pelat lantai/grating biasanya tidak termasuk dalam aplikasi FP.

2. Struktur Penyangga Pipa/Pipe Support.

Secara terpisah/individual, FP dapat diaplikasikan pada Pipe Support (biasanya terbuat dari potongan pipa carbon steel) dan struktur baja penyangga pipa jika salah satu atau lebih dari persyaratan dibawah ini terpenuhi, jika yang disangga adalah:

a. Pipa merupakan rangkaian flare line atau emergency depressurizing vent line.

b. Pipa berisi material beracun.

c. Pipa tersebut tersambung dengan equipment yang dimungkinkan menderita kerusakan akibat tambahan beban di nozzle jika terjadi kehilangan/lepasnya pendukung.

d. Pipa dikonstruksikan tepat dibawah Air Cooler dimana struktur baja pendukungnya (termasuk horizontal members) menerima palikasi FP.

e. Pipa membawa air pemadam kebakaran dan atau utilitas lain yang akan mengurangi kemampuan pemadaman kebakaran jika terjadi kehilangan/lepasnya pendukung.

f. Pipa merupakan jalur instrument atas atau jalur kendali hidrolik dimana kerusakannya dapat mengakibatkan terhentinya operasi dari kilang.

3. Bagian struktur Pipe Rack dan Pipe Support dalam posisi horizontal dan vertikal termasuk lantai pertama jika ketinggian bagian-bagian tersebut kurang dari 9 m.

4. Segala bagian skirt dari vessel jika vessel dengan catatan seperti poin 1 diatas. Jika terdapat mulut sambungan (flange) pipa diseputaran skirt atau jika terdapat bukaan tetap dengan diameter lebih dari 600 mm, skirt bagian dalam juga harus dilaksanakan pekerjaan FP ini.

5. Untuk saddle penyangga horizontal vessel dan heat exchanger, FP dapat diaplikasikan jika tingginya lebih dari 300 mm.

Lalu apakah struktur baja lain diluar FPZ tidak memerlukan aplikasi FP ini? Tergantung dimana posisi dan jenis equipment apa yang disangga. Mari kita lihat apa saja jenisnya:

1. Kolom baja dalam rangkaian penyangga furnace. Bagian yang perlu pengaplikasian FP hanya sekitar 30 cm dari titik HL (Hazard Level) dibawah bagian struktur yang paling rendah.

2. Penyangga equipment bertekanan yang berbentuk bulat dan peluru. Kaki-kaki penyangga/ kolom dan balok serta bagian struktur terkait yang berfungsi mengurangi panjang tekuk efektif haruslah dilindungi oleh FP.


48

3. Susunan jembatan Tanki Penyimpan Cryogenic. Rangka utama dari tower baja yang menyangga pipa dan atau jembatan pipa pada tangki penyimpan cryogenic haruslah pula dilindungi.

4. Konstruksi baja penyangga didalam area kelompok tangki penyimpan. Pipa baja penyangga didalam area ini haruslah dilindungi FP penuh dari bawah hingga ke level tertinggi.

5. Perlindungan terhadap Siraman Dingin. Seperti yang ditulis diatas, FP harus bisa juga memberikan perlindungan terhadap siraman diingin. Terutama terhadap struktur baja yang rentan terhadap bahaya kerapuhan akibat efek dingin yang terlepas dari PSL (Potential Source of Leakage). Ketebalan lapisan FP paling tidak harus mencapai 50 mm. Dan struktur baja yang harus dilindungi berada dalam radius 3 m dari PSl hingga ke HL.

2. METODA APLIKASI FIREPROOFING

Naah, setelah kita bedah sedikit tentang FP ini, sekarang kita lihat bagaimana mengaplikasikannya.

a. Material

Material yang dipergunakan tentunya harus memenuhi spesifikasi yang diharuskan disamping wajib memenuhi persyaratan sesuai Code/Standard. Ada banyak pilihan dipasaran. Seperti produk dari produsen Grace, Cafco/Primat, Carboline, dan masih banyak lagi. Secara umum kandungan material dalam lapisan Fireproofing adalah:

• Material bersifat semen (cementitious).

• Wiremesh tersalut plastic dan tergalvanisasi.

• Lapisan Primer.

• Helical Pin/Retention lath.

• Lapisan finishing bersifat kalis terhadap air (water repellent).

b. Peralatan

• Mixer dengan kapasitas output yang diperhitungkan cukup selama pelapisan.

• Mesin penyemprot dengan pisau rotor /flexible stator. Pompa tunggal lebih baik. Kecepatan normal putaran mesin biasanya dikisaran 100-600 rpm. Tekanan sebaiknya diset pada 3.5 kg/cm². Berikut selang dan kepala penyemprot. Mesin tambahan adalah pompa air dan kompresor udara.

• Peralatan pendukung. Seperti self rotated fan (untuk menyalurkan/pertukaran udara/oksigen selama pelaksanaan pekerjaan didalam skirt. PPE wajib seperti helm, masker, safety google dan sarung tangan. Termasuk lampu sebagai penerangan didalam skirt. Untuk penerangan harus mengikuti peraturan safety yang berlaku.


49

• Scaffolding/perancah untuk pekerjaan diketinggian lebih dari 2 meter.

c. Prosedur Pelaksanaan (termasuk inspeksi QC) di Equipment Skirt, Saddle dan Struktur Baja Penyangga.

• Terlebih dahulu kita harus melakukan pelatihan dan seleksi manpower yang dianggap mampu penyemprotan. Tahapan ini disebut Gunner Qualification dan harus disertifikasi serta dibuktikan dengan mock up oleh tiap gunner yang direkomendasikan. Gunner dianggap lulus jika secara visual hasil semprotannya merata, kepadatannya penuh dan massif dan tahu karakteristik jenis material siap semprot.

• Pembersihan permukaan material induk/substrate wajib dilakukan. Untuk lokasi internal skirt , pembersihan dapat dilaksanakan setelah lokasi dinyatakan safe dari gas beracun oleh petugas HSE. Semua jenis kotoran dan lengketan terutama bersifat minyak harus diangkat dan dilepaskan. Inspeksi permukaan wajib dilakukan.

• Setelah permukaan dinyatakan siap, pemulasan lapisan primer (key coating) bisa dikerjakan. Biasanya secara manual dengan kuas atau roler. Tujuan utama pemulasan adalah menghindarkan pengkaratan yang mungkin terjadi akibat reaksi oksidasi antara permukaan baja dengan material saat material masih basah (mengandung air). Tebal pemulasan/coating berkisar antara 100 – 150 mikron WFT.

Untuk area yang luas, kompresor dengan sprayer bisa dipakai. Perlu diingat, sebelum pemulasan dilakukan, perlindungan/tutupan terhadap kepala anchor bolts, pelat nama (equipment plate names), pipa dan valve serta semua utilitas yang tidak perlu di FP, haruslah dilakukan. Tutupan sementara ini dapat mempergunakan isolasi kertas.

• Untuk aplikasi di Skirt. Selanjutnya wiremesh digelar beserta helical pin. Pin in berfungsi untuk menahan posisi wiremesh supaya tidak merapat kepermukaan skirt. Sebaran helical pin dipertimbangkan sesuai kondisi yang terlihat. Untuk sambungan di wiremesh, paling tidak 2 kali “plong” atau lubang nya yang di-overlapping.

• Untuk aplikasi di struktur baja, penahan posisi wiremesh biasanya dibuat dari nut/mur yang dilas kepermukaan baja tersebut (kolom ataupun balok). Sebelum aplikasi wiremesh, nut/mur tersebut harus dilapisi primer dahulu.

• Jika QC inspector menyatakan kondisi wiremesh di Skirt diterima, maka selanjutnya adalah menyiapkan campuran material utama dimixer dan instalasi mesin sprayer dan perlengkapannya. Perlu dicatat perlunya dibuat perlindungan diseputar area kerja demi kesehatan lingkungan dan menghindarkan cipratan material keequipment lain atau area sekitar saat disemprotkan. Penyemprotan lapisan biasanya dilakukan 2 kali, tergantung terhadap ketebalan lapisan FP yang dikehendaki dalam desain/gambar. Lapisan FP biasanya 50 mm. Lapisan pertama ketebalannya lebih dari yang kedua. Penyemprotan harus dilaksanakan kontinyu hingga lapisan selesai, permukaan harus kasar untuk “gigitan”/bonding ke lapisan berikutnya. Setelah selesai, hasil semprotan didiamkan paling tidak dalam jangka 24 jam untuk memberikan waktu bagi material membaur sempurna.


50

Lapisan kedua dapat diaplikasikan setelah permukaan lapisan pertama diperkirakan cukup kering atau paling tidak damp condition. Disemprotkan hingga mencapai ketebalan final yang disyaratkan. Gunner yang berpengalaman dan ahli biasanya hanya dengan visual dapat memperkirakan dimana penyemprotan harus dihentikan ketika ketebalan tercapai.

Namun dalam halnya semua gunner belum berpengalaman, maka wajib dilakukan pemeriksaan ketebalan secara berkala selama penyemprotan berlangsung.

1 hal penting yang perlu dilakukan sebelum penyemprotan adalah pengambilan sample benda uji untuk mengetahui slump guna menghitung density material setelah dicampur. Jika slump atau density tidak tercapai, maka perlu dilakukan modifikasi pencampuran komposisi material. Dan pengujian slump tetap harus dilaksanakan hingga mencapai density yang disyaratkan.

Setelah ketebalan rencana sudah tercapai, maka dilakukan penghalusan/rendering permukaan, sekaligus berfungsi menutup celah celah yang mungkin masih tertinggal.

• Untuk pelapisan permukaan struktur baja penyangga dan saddle, perlu dipersiapkan formwork/cetakan yang menyelubunginya. Selubung total untuk kolom dan saddle sedangkan untuk balok hanya 3 muka. Untuk kolom, perlu diberi chamfer diseluruh sisi. Selanjutnya material FP dicor kedalam cetakan in-situ tersebut secara kontinyu dan dibarengi dengan pemadatan/penggetaran.

• Curing untuk lokasi skirt dilaksanakan setelah FP mengeras dengan menggunakan karung goni dan air, paling tidak selama 3 hari terus menerus. Sedangkan untuk struktur baja, curing dilakukan setelah formwork dibuka, dengan jangka waktu yang sama.

• Setelah tahapan curing terlewati, selanjutnya wajib diadakan inspeksi permukaan. Jika ada damage atau kondisi yang kurang memuaskan namun masih dapat diperbaiki, maka harus dilakukan segera. Jika dianggap bagus, selanjutnya pada permukaan dapat dilaksanakan finish coating. Tebalnya finish coat maksimal 200 mikron WFT. Dengan selesainya finish coating ini dan inspeksi final dari inspektur QC menyatakan hasilnya tidak bermasalah maka pekerjaan Fireproofing dapat dinyatakan selesai.

Tambahan: Komentar dan tanggapan tentang artikel Fireproofing yang dipublikasikann dibawah ini diambil dari Milis Migas Indonesia

From [email protected]

Komen saya,

Fireproofing itu bukan untuk memadamkan api, tetapi menahan paparan panas

pada temperatur tertentu yang telah dispesifikasikan dalam durasi waktu

tertentu. Sehingga diharapkan major hazard yang teridentifikasi dapat

dimitigasi dengan proteksi ini.


51

Pemilihan material coating itu sangat tergantung cost dan considering impact

dari penambahan fireproofing tsb terutama di Offshore dimana Bulk of

Material Weight sangat menjadi pertimbangan. Misalnya coating dengan

concrete material saya kira dihindari untuk digunakan pada Offshore Design.

Monggo dilanjutkan diskusinya.

Terima kasih,

Salam,

A Munawir

Betul Pak Munawir,

Fireproofing memang bukan untuk memadamkan api/kebakaran. Tetapi lebih pada usaha perlindungan terhadap struktur inti penyangga equipment atau pipe support pada waktu terjadi kebakaran. Sempat saya diskusi dengan beberapa Safety Engineer diproyek-proyek saya sekarang dan sebelumnya, tentang istilah pemadam pasif tersebut. Tulisan saya tersebut terbatas untuk aplikasi di Onshore, dimana densitas satuan material (unit density) tidak menjadi pertimbangan utama.

Terima kasih komennya Pak.

Salam,

Thomas Yanuar P

Ruwais – UAE


Pak Munawir & Mas Thomas,

Mohon pencerahannya, bisakah yg dimaksud pemadaman pasif ini salah satunya

adalah menggunakan PFP (Passive Fire Protection). Karena saya pernah melihat

PFP ini dipasang/di lacing pada struktur jacket, ESDV maupun pada pipeline

(atau riser ya ?). PFP ini berupa panel2/lembaran dari bahan khusus

(fireproof) yang disatukan dengan cara dijahit disekeliling pipe/equipment

dan dari segi berat relatif ringan dibanding concrete.

Salam,


52

Puji


Pak Thomas,

Thanks atas sharingnya, ijikan saya menambahkan sedikit. Pastilah safety engineer yg Bapak tanya itu mengerti konsep LOPA dimana di layer ke 6 jika konsep ini diterapkan maka diperlukan Mechanical/Structure for Post Release Protection or PFP (passive fire protection).

Sebenarnya ada 3 kategori material fireproofing yaitu :

a. Cementitious based material, sepertinya Pak Thomas banyak pakai yang ini.

b. Ablative materials or non cementitious based material

c. Insulation based material

Selain UL 1709, anda juga dapat merefer ke ASTM E-119 utk mendapatkan fireproofing yang tahan sampai 4 jam.

Dari ketiga kategori material fireproofing diatas, haruslah dicocokkan dengan fire envelope dari plant yang anda mau buat sehingga pemakaian fireproofing lebih tepat dan lebih ekonomis, Pak Thomas sudah menyinggung hal ini dari analisa jenis kebocoran flammable material di plant tersebut.

Kriteria aplikasi bisa dilihat dari densitas, hardness, compressive strength, thermal conductivity, flexibility dan coating serta recommended use yang dipersyaratkan oleh manufacturernya.

Memang aplikasi offshore hal densitas ini menjadi sangat sensitif, rule of thumb utk offshore adalah memakai material yang UL 1709 atau ASTM E-119 fireproof tetapi umumnya dibatasi kemampuan sampai 2 jam atau sesuai fire protection philosophy di design tersebut.

Kemudian instalasi yang mau dilindungi oleh fireproofing haruslah dilihat satu persatu, apakah itu valves, fire pump, air coolers, dll. Ada satu kasus di tempat saya dimana disarankan memakai fireproofing namun setelah ditelaah lebih seksama maka root cause dan akibat dari tumpahan material flammable justru akan mentrigger hal yang berbeda, terkadang saran dari seorang bule belum tentu tepat dan mungkin dibuat terburu-buru….So setuju dengan Pak Thomas bahwa kriteria aplikasi dan dan instalasi fireproofing mestilah dibuat dengan hati-hati sesuai persyaratan project atau perusahaan tersebut, buatlah flowchart kriteria pemasangan dan aplikasi utk melihat efektivitas instalasi fireproofing ini.

Thanks & Wassalam,

Alvin Alfiyansyah


53

CVx – MSW Champion

Pak Puji,

Coated Fireproof Material seperti yang anda sebutkan dan didiskusikan

sebelumnya is one of applicable methode for implementing Passive Fire

Protection (PFP).

Segregation (e.g Safe Distance from Major Hazard, Fire Wall) should be able

to categorized as PFP too.

Salam,

A Munawir

Pak Alvin,

Untuk fireproofing pada pemakaian jenis insulation based material baik di struktur baja atau bagiannya (seperti equipment shade) maupun static equipment itu sendiri (khususnya vessel) memang belum saya bahas, karena saya merasa masih kekurangan bahan untuk diterbitkan sebagai artikel tersendiri.

Tentang flow chart pertimbangan pengaplikasian FP di Plant Onshore, termasuk untuk penerapan di tipe kebakaran Liquid Pool Fire dan Torch/Vapor Pool Fire, entah kenapa tidak bisa tampil disitu. saya kan coba upload bagan-bagan untuk lebih memperjelas sidang pembaca.

Terima kasih komen dan masukannya Pak Alvin.

@Pak Puji,

Saya senada dengan tanggapan Pak Munawir tentang pertanyaan Bapak. Seperti yang dikomen Pak Munawir sebelumnya, di Offshore sangat dipertimbangkan besaran beban yang disandang terkait bulk mass density yang akan dipasang.

Salam,

Thomas Yanuar P

Ruwais – UAE


Mengikuti diskusi Pak Alvin, Pak Yuniar dan Pak Thomas tentang Passive Fire Protection. Saya sangat tertarik dan ingin gabung.


54

Saya ada permasalahan begini pak. Bagaimana kalau sebuah pipa sepanjang 6 km dicoating dengan PE Tape satu layer (Anti corrosion coating). Menurut vendor, satu layer itu cukup untuk 30 tahun. Pipa tersebut berguna untuk menyalurkan BBM (Bensin) dan dipasang diatas permukaan rawa dengan penyangga H. Bagaimana kalau pipa ini mau dipasang fireproofing (PFP) untuk mengantisipasi kebakaran semak belukar pada musim kemarau. Mohon advice anda semua anggota milis, apakah boleh pipa yang sudah di-coating tersebut dilapisi lagi dengan Fireproofing pada bagian luarnya. Lalu jenis fireproofing yang mana yang cocok untuk itu?

Passive Fire Proofing bagi saya sesuatu yang masih baru.

Terima kasih atas info dan advice anda.

Darmawi Bayin – Palembang.

Pak Darma,

Waduh, jangan tergesa-gesa mengambil keputusan, belum tentu fireproofing tepat bagi pipeline yang dimaksud. Ada baiknya anda lakukan risk assessment untuk menentukan pipeline segmen mana yang benar2 terexpose hazards yang dimaksud (semaknya sering terbakar sendiri atau dibakar orang?), saya yakin jika sepanjang 6 KM mau dipasang fireproofing maka tidak akan efektif, coba deh run cost benefit analysis untuk memastikannya. Jika memang sering terexpose temperature tinggi karena kebakaran semak, profilenya seperti apa dari segi operation dan integrity, apakah masih OK ?

ASME B31.4 dan ASME B31.8S bisa jadi panduan anda untuk melakukan risk assessment, mungkin juga bisa anda benchmark dengan effectiveness integrity program pipeline di tempat anda yang saya yakin ini existing pipeline utk melihat kelayakan pemasangan proteksi selanjutnya jika benar-benar diperlukan.

Biasanya fireproofing dilakukan untuk structure member, support equipment yang spesifik dan bernilai tinggi dan sangat jarang buat pipeline, coba lihat dahulu di API 2218 utk fireproofing practise di lingkungan petroleum & petrochemical plant.

Pakar pipeline safety silakan menambahkan ya…kita sambung kemudian diskusinya.

Thanks & Warm Regards,

Alvin Alfiyansyah


Rekans,

Sekedar nambahi saja API 2218 itu untuk jenis pool fire, bukan jet fire apalagi VCE. Kalau probabilitas pool-fire lebih besar maka lebih baik API 2218 sebagai guidance-nya.

Salam K3L


55

Roslinormansyah

To Err is Human

Menambahkan,

Jika mmng memerlukan Fireproofing sbg Fire protection, tidak hanya pipanya

tp juga supportnya (above ground kan?). Bayangkan jika pipeline-nya tahan

api tp supportnya collaps dan pipeline fallen down and broken then rupture

or leakage.

Bener spt yang disampaikan mas Alvin, di assess dulu lah benefitnya … fire

proofing dgn Epoxy coating material mahal bgt loh…

Salam,

A Munawir

Maaf agak terlambat respon saya Pak Darma.

Memang perlu diadakan studi kelayakan keeekonomian seiring risk/hazard assesment untuk jaringan pipa sepanjang 6 kilometer itu. Menurut saya, penggunaan Fireproofing tidaklah harus sepanjang itu. Efektifitas perencanaan penggunaan FP berdasarkan prediksi tingkat kebahayaan, seperti yang Bapak sampaikan akibat kebakaran semak pada waktu musim kemarau, mungkin akan lebih tepat guna setelah assesment dilakukan.

Salam,

Thomas Yanuar P

Ruwais – UAE


56

PERBAIKAN RETAK STRUKTUR DI SLAB BETON

Posted by Thomas Yanuar under Beton, Method Statement (Metoda Pelaksanaan) [48] Comments

Pada konstruksi slab beton yang memiliki luasan cukup besar, sering dijumpai kasus retaknya permukaan. Jenis retak juga bermacam-macam tergantung penyebab awalnya. Jika area terekspose oleh panas matahari setelah dicor dan ditambah kurang baiknya curing, retakan dipermukaan karena susut yang cepat (rapid shrinkage) kemungkinan besar bisa terjadi. Dan untuk perbaikan retak permukaan karena susut ini, relatif lebih mudah dan cepat. Retakan yang terjadi akibat kontraksi beban awal yang diluar perkiraan bisa dikonotasikan sebagai retakan struktur. Seberapa besar tingkat kebahayaannya dan metodologi penanganannya, tergantung dari investigasi awal tentang dimensi retak tersebut. Baik menyangkut kedalaman, lebar, lokasi retakan dan perkiraan sebaran retakan didalam badan slab tersebut. Mengambil contoh kasus retakan struktur di top slab yang pernah terjadi di salah satu konstruksi bangunan Instrument Technical Room (ITR) – 52 di proyek Qatar Gas 2 Onshore, saya ingin berbagi cerita tentang metodologi penanganan kejadian tersebut. ITR adalah salah satu bangunan yang sangat penting dalam beroperasinya suatu kilang/Plant. Karena dari dalam gedung ini operator bekerja mengendalikan peralatan-peralatan kilang dan didalam gedung juga terdapat peralatan instrument yang sangat mahal, sensitif terhadap temperature, dan rentan terhadap air tentunya. Sehingga, tidak ada toleransi terhadap kebocoran air dari manapun.

Retakan struktur ditemukan ketika diadakan inspeksi permukaan beton sebelum pekerjaan pelapisan tahan air (waterproofing job) dillaksanakan. Sebaran retakan banyak terjadi di jalur pertemuan antara balok utama/main girder dengan plat/slab beton. Bentuknya memanjang seiring dengan letak main girder, lebar retakan bervariasi dengan minimum lebar 2 mm dan kedalaman berkisar 30 – 40 mm. Investigasi awal menyebutkan, retakan terjadi karena turunnya posisi slab didaerah tengah bentang berawal dari perancah scaffolding yang mengalami penurunan akibat beban dari beton dan beban ikutan sementara seperti pekerja dan peralatan. Sehingga terjadi tarik berlebihan dan belum waktunya di joint main girder dengan slab. Dan berujung pada keretakan didaerah tersebut. Untuk memastikan sebaran retakan yang mungkin juga terjadi didalam lapisan beton slab, dilakukan pemeriksaan ultra sonografi. Hasil pemeriksaan memperlihatan ada bagian-bagian didalam slab yang mengalami kekosongan (void) yang diduga berkaitan dengan kejadian ini.

Setelah melewati berbagai diskusi dan pertimbangan teknis, dipilih metode penanganan berupa injeksi low viscosity epoxy resin kedalam slab. Tim kerja memilih material Nitofill EPLV/Conbextra EP 10 untuk diinjeksi kedalam beton, sedangkan untuk penutup akhir/sealer digunakan Nitomortar FC. Tidak ada maksud untuk mempromosikan material tersebut diatas, namun hanya berdasarkan pertimbangan unjuk kerja material disesuaikan dengan kondisi lapangan dan tenggat waktu yang harus dipenuhi.


57

Berikut adalah langkah-langkah injeksi retakan dan penutupan retakan permukaan dalam Method Statement no MS-846-467 Rev B yang disetujui Tim untuk dilaksanakan: (Saya tulis dalam bahasa Inggris)

I. Scope: This method statement is applicable fro cracks Injection in the Roof Slab of ITR-52

II. Criteria: Cracks Width more than 0.15 mm should be injected by Nitofill EPLV/Conbextra EP 10 Low Viscosity Epoxy Resin. These are type of material low viscosity epoxy injection resin system for injecting into cracks in concrete or masonry to form a permanent strong bond. Cracks should be identified and marked off based on agreed used cracks maps.

III. Surface Preparation 1. Grind clean an area of about 5 cm wide along the cracks and close the Cracks with two components, solvent free epoxy putty Nitomortar FC/Nitomortar FC (B) in a band with of 3 – 4 cm. 2. All sealer coats of Nitomortar FC/Nitomortar FC (B) to be cured continuous and properly for 8 hours at maximum temperature 35 C.

IV. Injection 1. Drill Ǿ 14 mm holes at an angle on either side of the cracks. The holes to be drilled at a staggered interval of 200-300 mm (depending upon the width and depth of the crack) as a stitch format. At an angle to reach the joint at approximately the center of the structure. 2. Blow/vacuum clean the holes to remove loose material out. Remained loose material may cause an obstruction the flow of the repair fluid. 3. Fix metal screw packers into the drilled holes. These screw packers are tightened into the holes to withstand pressure and also to a tool on non return action. Since these packers are fitted with non return valves and it helps to build up pressure within the structure and keep it up. The nipples will be fixed at one by one step before injection. Alternatively, a flat aluminium/plastic packer can also be fixed along the cracks using epoxy Nitomortar FC putty. 4. Inject a two components, solvent free, low viscosity epoxy resin Nitofill EPLV/Conbextra EP 10 by means using an electric injection machine through the packers into the cracks. Injection pressure shall be a minimum of 20 bars. 5. All injection works shall be carried out in the presence of Consultant’s representative. 6. After the resin has cured sufficiently (minimum 24 hours continuously), remove the packers and rectify the holes with modified repair mortar inside case of screw packers.

Selanjutnya dilakukan pengamatan lapangan selama 1 minggu berturut-turut dan tidak ditemukan munculnya retakan baru di area yang diperbaiki. Pengujian ultra sono grafi dilakukan kembali untuk memastikan tidak ada void yang tertinggal. Perlu diingat dan ditekankan bahwa pemakaian kompresor yang menghasillan tekanan minimum (20 bars) yang disyaratkan pada waktu penginjeksian adalah mutlak. Dengan tekanan tersebut, memaksa material epoxy resin berjalan dan memenuhi sela-


58

sela retakan dan void didalam beton. Bagaimana mengetahui tanda-tanda semua celah dan retakan telah terisi resin? Secara visual, karena tekanan kompresor, epoxy resin akan muncul ke permukaan sekitar, hkususnya dari retakan-retakan yang tidak kasat mata bahkan hingga menyebar diradius yang cukup jauh. Retakan-retakan yang sangat kecil ini biasanya tidak terdeteksi oleh mata kita pada waktu pemeriksaan awal lapangan. Setelah tinggal dan mengisi semua celah dan retakan, selanjutnya epoxy resin ini akan bersenyawa dengan kondisi sekitar dan menghasilkan ikatan yang kuat. Bahkan lebih kuat dari kuat tekan karakteristik beton 9sebagai rumah induk) itu sendiri. Epoxy resin ini memiliki kekuatan tekan (compressive strength) 93 N/mm2, kuat tarik (tensile strength) 26 N/mm2 serta kuat lentur (flexural strength) 63 N/mm2. Semuanya pada suhu operasi 35 C. Selanjutnya,di area permukaan slab beton tersebut aman dilaksanakan pekerjaan berikutnya yaitu roof waterproofing, tanpa ada kekhawatiran kebocoran yang bersumber dari struktur beton itu sendiri.


59

STRUKTUR PRE CAST UNTUK PIPE RACK DI OIL/GAS PLANT

Posted by Thomas Yanuar under Konstruksi [25] Comments

Tujuan utama dari pemakaian struktur pre-cast untuk Pipe Rack pada saat konstruksi di proyek-proyek Oil/Gas Plant adalah memangkas waktu pelaksanaan, pengendalian mutu konstruksi beton terkait, dan berujung pada penghematan biaya konstruksi.

Ada bermacam-macam teknik pembuatan pre cast beton pipe rack ini, tergantung dari tingkat pengalaman dan pemahaman kontraktor. Dari beberapa proyek-proyek Oil/Gas dan Petrokimia/Refinery yang saya ikuti, kontraktor Technip France mempunyai kepiawaian lebih dari pada yang lainnya.

Perbandingan atas kemampuan kontraktor ini saya ambil dari proyek-proyek yang saya pernah terlibat langsung didalamnya seperti Qatar Gas 2 (Train 4 dan 5) dengan kontraktor utamanya adalah Chiyoda Japan dan Technip France, Qatar Gas 3 dan 4 (Train 6 dan 7), Yemen LNG kontraktor utamanya adalah KBR USA, Technip France, JGC Japan, Tangguh LNG dengan kontraktor utamanya JGC Japan dan KBR USA, Arun NGL dengan Chiyoda dan Ferrostahl Germany, Borouge 2 Polymer dengan kontraktor utamanya Tecnicas Reunidas Spain, Samsung Engineering Korea, Technimont Italy, Linde Germany.

Cerita saya kali ini adalah tentang konstruksi Pre Cast Pipe Rack dan serba serbinya. Saya rangkum dari konstruksi yang dilakukan oleh Technip France di Qatar Gas 2, 3 dan 4 serta Yemen LNG. Untuk dasar perhitungan struktur rangka termasuk pemakaian anchor bolt, saya taruh di Folder Perhitungan Struktur.

Gambar dibawah ini adalah contoh Pre Cast Pipe Rack yang sudah didirikan disalah satu site unit di proyek Qatar Gas 2.


60

Tahapan-tahapan Precast Concrete Pipe Rack:

I. Persiapan Pekerjaan


61

1. Cetakan dibuat sesuai gambar rencana bentuk yang memuat ukuran/dimensi (lebar, panjang dan tinggi), type/jenis berdasarkan peruntukan dan skala prioritas. Pertimbangan juga diperlukan untuk batas maksimal pemakaian material cetakan tersebut bagi tipe atau jenis yang sama.

2. Perancah. Dipertimbangkan terhadap bentuk baku pre cast. Contohnya bentuk kolom yang hanya memuat korbel dan atau plat ikutan (embedded plates) tentu tidak sama perancahnya dengan kolom yang dicor bersamaan dengan starter bar untuk joint struktur berikutnya.

Gambar: Contoh Pre cast kolom dengan starter bar dan corbel yang telah dicat.

3. Lokasi. Berdasarkan kemudahan akses dan besaran pre cast yang dibuat termasuk pertimbangan luas area radius operasi crane disamping formwork untuk loading keatas truk pengangkut. Khusus untuk crane, perlu dipertimbangkan juga pemakaian long term. Jika pembuatan pre cast bersifat long term (proyek jangka panjang), penggunaan gantry crane yang memiliki rel tersendiri tentu lebih efektif.

4. Peralatan pendukung seperti air compressor, vibrator beton (baik penggetar yang berdiameter normal maupun kecil (needle)), material untuk pelaksanaan curing, pompa air dan lain sebagainya yang dipandang perlu berdasarkan kondisi lapangan.

II. Penulangan dan Material Terpasang/Ikutan (Embedded Items)


62

1. Tulangan dan embedded items harus dipasang berdasarkan gambar pelaksanaan (shop drawing). Embedded items bisa berupa plat baja, anchor bolts maupun pipa PVC ataupun Galvanized sebagai selongsong untuk kabel-kabel atau sarana lifting lug. Embedded plates biasanya dipergunakan untuk perletakan pipe shoe, pipes, joint terhadap steel structure frames, sambungan untuk bracket instrument/electrical.

2. Pada tahapan pemasangan embedded items ini sering ditemui kesulitan karena rapatnya tulangan besi. Untuk itu diperlukan sinkronisasi perletakan tanpa mengorban prinsip-prinsip kekuatan struktur sesuai perencanaan/desain. Disini diperlukan kemampuan engineer lapangan untuk “bermain” berdasarkan pertimbangan teknis yang tentunya harus dapat dipertanggung jawabkan.

3. Khusus untuk instalasi embedded anchor bolts, banyak hal yang harus diperhitungkan. Seperti projection length, posisi/orientasi dan keselarasan (alignment), serta kaitan terhadap pekerjaan selanjutnya seperti pocket dan under base plate grouting untuk instalasi equipment dan fasilitas struktur pendukungnya.

Contoh gambar installed anchor bolts inside precast.

4. Tahapan perangkaian tulangan (rebars arrangement) dan cetakan, saya ambil contoh pekerjaan precast kolom yang memiliki tingkat kesulitan lebih seperti gambar diatas:

a. Tulangan utama (longitudinal main rebars) harus sudah dipotong sesuai panduan BBS (bar bending schedule) di workshop rebar. Selanjutnya dikirim ke area perancah dan formwork yang telah ditentukan bersama dengan tulangan lilitan.

b. Karena adanya starter bars arah melintang (cross sectional) yang cukup panjang sekitar 80 cm, maka cetakan dasar (horizontal) harus mempunyai jarak dengan tanah. Sehingga perlu dipersiapkan perancah yang cukup tinggi. Disini digunakan blok beton. Dasar cetakan dan penutup lainnya menggunakan plywood bersalut lapisan


63

film untuk mendapatkan permukaan beton yang halus dan meminimalisasi penyerapan air beton. Didasar cetakan itu harus sudah dipasang juga chamferer yaitu pembentuk sudut tumpul disisi kolom. Bagian-bagian cetakan harus dibuatkan lubang untuk starter bar (baik vertical maupun horizontal). Untuk menghindarkan kebocoran (spillage) ketika pengecoran, diperlukan sumbatan yang harus cukup kokoh.

c. Tulangan longitudinal kemudian dirangkai sesuai gambar pelaksanaan, embendded items dipasang dan diikat kuat supaya tidak bergeser ketika terkena tekanan pada saat pengecoran. Untuk anchor bolts haruslah dipasang dengan memakai template. Selimut beton (concrete cover) harus dipasang secukupnya.

d. Setelah tulangan sekunder/tulangan lilitan dipasang dan diikat kuat, baru penutup cetakan (vertical) kedua sisi dipasang dengan chamferer sudah terpaku. Selimut beton dipasang untuk memastikan jarak dari tulangan ke sisi terluar dapat terjaga.

e. Pengecoran siap dilakukan dan selanjutnya setelah beton mengeras adalah tahapan membuka formwork (dismantling) dan curing.

5. Setelah tahapan curing selesai, selanjutnya dilakukan pekerjaan finishing dan touch up. Finishing mencakup penghalusan permukaan yang akan diekspos (bisa disebut sebagai rendering), pengkasaran permukaan yang berhubungan dengan pekerjaan beton sambungannya dan grouting. Selanjutnya untuk permukaan yang dihaluskan/rendered dilakukan pelapisan dan pengecatan (coating and painting).

Contoh gambar pengkasaran permukaan dan rendering/penghalusan.


64

III. Ereksi Di Lokasi/Site.

1. Precast yang telah lolos pemeriksaan kendali mutu (Quality Control Passed) selanjutnya dikirim kelokasi peruntukannya. Diproyek QG 2, 3 dan 4, sistem installasinya menggunakan pin down system. Yaitu dimana pondasi yang telah disiapkan bersama dengan “rumah” precast kolom. “Rumah” yang dimaksud adalah semacam concrete box yang berbentuk sama dengan kolom dengan rongga/sleeve yang lebih lebar. Selisih jarak dimaksudkan untuk memberikan toleransi perletakan dan juga pengisian grouting setelah kolom dinyatakan fix dan settle oleh surveyor.

2. Perlu diingat dalam mendirikan kolom, arah orientasi kolom haruslah benar. Hal ini berkaitan dengan arah sambungan balok/girder/moment beam dimana starter bars dan corbel sudah dicor dikolom tersebut.

3. Setelah temporary anchoring (perkuatan sementara) terhadap kolom dilakukan, selanjutanya dilakukan grouting. Hal yang perlu dilakukan sebelum grouting dan ereksi kolom adalah, pembasahan/wetting dengan air (water soaking) diarea bagian dalam “rumah” kolom minimal 24 jam sebelumnya secara kontinyu.

4. Kemudian dilakukan grouting disisa jarak antara kolom dengan dinding dalam “rumah’ dengan kolom terpasang. Grouting dilakukan dengan menggunakan non shrink type. Karena grouting type ini rentan terhadap panas, maka curing harus dilakukan benar-benar sesuai petunjuk pabrikan (manufacturer standard). Aktualisasinya biasanya dilakukan selama 72 jam. Setelah itu, ereksi dapat dinyakan selesai.

Untuk lebih detail dalam ereksi kolom precast, silahkan dilihat di Folder Method Statement.

Contoh gambar unfinished pre cast.


65

Contoh-contoh gambar erected pre cast structures.


66

Beton Anti Retak

Posted by Thomas Yanuar under Beton [12] Comments

Test…

artikel diambil dari Kompas.com, hari Rabu 6 May 2009

Masalah keretakan pada jalan atau jembatan beton yang sering terjadi jika ada gempa bumi mungkin teratasi dengan material baru yang dikembangkan para peneliti di Universitas Michigan, AS. Material tersebut tidak hanya membuat jalan beton lebih tahan tekanan namun juga anti-retak.

Bahan beton yang dicampur komposit itu menjadi lebih fleksibel. Saat mendapat tekanan yang tinggi, ia mampu melengkung tanpa mengalami keretakan. Kalaupun tejadi, retakannya akan berbentuk garis dan akan pulih dalam waktu singkat hanya dengan doguyur air, termasuk hujan misalnya. Hal tersebut dapat terjadi karena material kering di bagian yang retak akan bereaksi dengan air hujan dan karbon dioksida dari udara. Reaksi tersebut membentuk kalsium karbonat, senyawa keras yang secara alami biasa ditemukan pada cangkang kerang.

“Material fleksibel ini akan kembali sekuat awalnya setelah dipulihkan,” ujar Victor Li, salah satu anggota tim pembuatnya. Ia dan timnya telah 5 tahun melakukan riset beton fleksibel itu dan beberapa sudah digunakan.

Material sejenis sudah dipakai pada kerangka bangunan tertinggi di Osaka, Jepang. Selain itu, beton fleksibel juga sudah dipakai pada jembatan di Interstate 94 Michigan yang dibangun tahun 2006.

Meski demikian, harga beton felsiibel masih tiga kali lipat harga beton standar. Namun, karena lebih tahan tekanan dan getaran, pengembang bisa lebih hemat karena tak perlu memasang alat pendeteksi getaran seismik di sepanjang struktur.


67

“Penggunaan material ini akan menghemat dalam jangka panjang karena mengurangi ongkos perawatan,” ujar Li.


68

Heavy Lifting Vessel 24-C0201, QG2 TR-4 Process Area

Posted by Thomas Yanuar under Heavy Lifting & Rigging, Konstruksi | Tag: Heavy Lifting & Rigging, Konstruksi | [20] Comments

Departemen Heavy Lifting & Rigging memegang peranan penting dalam meletakkan dan memposisikan peralatan (Equipment) dalam membangun Plant baik itu Onshore maupun Offshore. Berikut ditampilkan salah satu serial peletakan Tower Vessel 24 C0201 di Qatar Gas 2 Project, persisnya di Train 4 Process Area. Tower terberat ini mempunyai bobot 1450 ton dan di berdirikan (erected) dengan 1 Stationed Heavy Crane kapasitas 3000 ton sebagai Crane pengangkat utama dan 1 Crawler Crane kapasitas 1600 ton sebagai pendukung.


69


70


71

1.0 GENERAL

1.1 Scope ----------------------------------------------------------------------------------------

1.2 Definitions ----------------------------------------------------------------------------------------

2.0 REFERENCE CODES, STANDARD AND PROJECT DOCUMENTS

2.1 Industry Codes and Standards ------------------------------------------------------------------

2.2 Company References ------------------------------------------------------------------

2.3 Saudi Arabian Standard Organization ------------------------------------------------------------------

2.4 Project Documents ------------------------------------------------------------------

2.5 Reference Document ------------------------------------------------------------------

3.0 MATERIALS AND UNITS

3.1 Materials ----------------------------------------------------------------------------------

3.2 Units of Measurements ----------------------------------------------------------------------------------

4.0 DYNAMIC FOUNDATION REQUIREMENTS

4.1 Foundation Grouping for Vibrating Machinery -------------------------------------------------------

4.2 General Design Requirements -------------------------------------------------------

5.0 BLOWER FOUNDATION

5.1 General Sketch -----------------------------------------------------------------------

5.2 The Soil and Foundation Paramete-----------------------------------------------------------------------

5.3 Foundation Data -----------------------------------------------------------------------

5.4 Equipment Data -----------------------------------------------------------------------

5.5 Machine Data -----------------------------------------------------------------------

0

0

0

0

0

0

PAGE

0

0

0

TABLE OF CONTENTS

DECRIPTION

0

0

0

0

0

0

0

6.0 CHECK FOR BLOWER FOUNDATION DESIGN

6.1 The Mass Ratio of Blower Foundation -------------------------------------------------------

6.2 The Minumum Thickness of Concrete Foundati -------------------------------------------------------

6.3 The Width of Concrete Foundation -------------------------------------------------------

6.4 Allowable Soil Bearing Pressure -------------------------------------------------------

6.5 Allowable Eccentricities for Concrete Foundatio-------------------------------------------------------

6.6 Rebar Check -------------------------------------------------------

ATTACHMENT (1)- Dynamic Analysis

ATTACHMENT (2)- Engineering Data

0

0

0

0

0

0

1.0 GENERAL

1.1 Scope

1.2 Definitions

Project :

Company : SATORP(Saudi Aramco Total Refining and Petrochemical Company)

Contractor :

Location : Industrial Site of Jubail 2, The West Coast of Arabian Gulf, Saudi

2.0 REFERENCE CODES, STANDARD AND PROJECT DOCUMENTS

2.1 Industry Codes and Standards

ACI-318-02 Building Code Requirements for Reinforced Concrete

Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures

2.2 Company References

JERES-M-001 Civil and Structural Design Criteria

JERES-Q-001 Criteria for Design and Construction of Concrete Structures

JERES-Q-005 Concrete Foundations

JERES-Q-007 Foundations and Supporting Structure for Heavy Machinery

JERES-Q-010 Cement Based, Non-Shrink Grout for Structural and Equipment Grouting

JERES-Q-011 Epoxy Grout for Machinery Support

JERMS-H-9106 Epoxy Coating of Steel Reinforcing Bars

2.3 Saudi Arabian Standard Organization

SASSO SSA 2 Steel Bars for the Reinfocement of Concrete

SASSO SSA 224 Steel Fabric for Reinforcement of Concrete

This calculation report is relevant to the design of C.A.BLOWER Foundation (551-B-1001/2001/3001/4001)

ASCE 7-05

2.4 Project Documents

SA-JER-PUAAA-SKEC-468002 Design Criteria for Civil and Structure

SA-JER-PUAAA-SKEC-588001 Geotechnical Investigation Report

SA-JER-PUAAA-SKEC-468001 Geotechnical & Foundation Design Basis

2.5 Reference Document

Design of Structures and Foundations for Vibrating Machines by Suresh C. Arya

3.0 MATERIALS AND UNITS

3.1 Materials

3.1.1 Concrete

- Cement

1) Below Grade (up to 150 mm above grade)

Type - V Portland cement (JERES-Q-001 and ASTM 150) or

Type - I Portland cement (JERES-Q-001 and ASTM 150) + Silica Fume 7%

2) Above Grade (from 150 mm above grade)

Type - I Portland cement (JERES-Q-001 and ASTM 150)

- Specified Compressive Cylinder Strength at 28 Days

1) f'c = 35 Mpa for basins and water retaining structures

2) f'c = 28 Mpa for foundations, walls and pavings

- Unit Weight for Reinforced Concrete

1) Wc = 24 kN/m³

- Modulus of elasticity

1) Ec = (f'c = 28 Mpa)

2) Ec = (f'c = 35 Mpa)

24800 Mpa

27800 Mpa

3.1.2 Reinforcing Bar

1) Reinforcing steel bars shall conform to SASO SSA 2, hot-rolled, high tensile, deformed steel.

2) Characteristic Strength (ACI 318M)

= 422 Mpa

3) Modulus of Elasticity

- Es = 200,000 Mpa

3.1.3 Anchor Bolt

1) Threaded Anchor Bolts : ASTM A36/A36M or ASTM F1554, Gr. 36

- Headed Bolts : ASTM A307 Grade A

- Washers : ASTM F436/F436M

- Nuts : ASTM A563 Grade A, Heavy Hex or ASTM A 563M

2) High Strength Anchor Bolts

- Anchor Bolts : ASTM A193/A193M Gr. B7 or ASTM F1554, Gr. 105

- Washers : ASTM F436/F436M

- Heavy Hex Nuts : ASTM A194/A194M or ASTM A563, DH

3) Min. Anchor Bolt Diameter : 20 mm

4) For Corrosion Allowance : Anchor Bolt Diameter + 3 mm.

3.1.4 Grout for Machinery Support

When type of grout is not specified by the equiment Manufacturer,

cenmentitious grout shall be used for any of the following

1) Non-Shrink Grout for Structural and Equipment

- Equipment with driver horsepower < 500 (373 kW)

- RPM of Equipment < 3600 RPM

- Total weight of Equipment < 2270 kg

2) Epoxy Grout for Machinery Support

- Equipment with driver horsepower 500 (373 kW)

- RPM of Equipment 3600 RPM

- Total weight of Equipment 2270 kg

- fy

3.2 Units of Measurements

The Metric units shall be used :

- Force : kN

- Length : meter

- Temperature : Degree centigrade

4.0 PUMP FOUNDATION DESIGN ASSUMPTION

4.1 Foundation Grouping for Vibrating Machinery

4.1.1 Centrifugal Rotating Machinery

1) Horsepower 500 The foundatiom shall be designed for the expected

dynamic forces using dynamic analysis procedures

2) Horsepwoer < 500 The foundation weight shall be 3 times the total machinery weight

4.2 General Design Requirements

4.2.1 Clean, simple outlines shall be used for foundations. Beams and columns shall be of

a uniform rectangular shape. Block foundations should be rectangular.

4.2.2 The height of the machine support above grade shall be the minimum to accommodate

suction and discharge piping arrangements.

4.2.3 The minimum thickness of the concrete foundations

- 0.60 + L / 30 (meters)

Where, L = Length of foundation parallel to the machine bearing axis in meters

ITEMS

551-B-1001/2001/3001/4001

UNIT FDN. TYPEMACHINE

TYPERATING

(JERES-Q-007 Section 5.1.1)

POWERDYNAMIC

ANALYSIS

1587 HP YESUNIT 551 Rigid Block Rotating 1167 kW

4.2.4 The width of the foundation

- B 1.5 × Vertical distance from the base to the machine centerline

Where, B = Width of foundation in meters

4.2.5 For deformed bars

1) The reinforcement in each direction shall not be less than 0.0018 times

the gross area perpendicular to the direction of reinforcement

2) Minimum tie size in pers shall be 12 mm

4.2.6 Allowable Eccentricities for Concrete Foundations with Horizontal Shaft Machinery

1) The horizontal perpendicular to the machine bearing axis, between of gravity of

the machine foundation system and the centroid of the cosil contact area ( < 0.05 × B)

2) The horizontal parallel to the machine bearing axis, between of gravity of

the machine foundation system and the centroid of the cosil contact area ( < 0.05 × L)

4.2.7 Allowable Soil Bearing Pressures

1) For High-tuned foundatio: Soil bearing pressures shall not exceed 50% of

the allowable bearing pressure permitted for static loads

2) For Low-tuned foundatio: Soil bearing pressures shall not exceed 75% of

the allowable bearing pressure permitted for static loads

Where,

High-tuned System = A high-tuned system is a machine support/foundation system

in which the operating frequency (range) of the machinery is below

all natural frequencies of the system

Low-tuned System = A low-tuned system is a machine support/foundation system

in which the operating frequenct (range) of the machinery is above

all natural frequencies of the system

4.2.8 Permissible Frequency Ratios

To avoid the danger of excessive vibration, the ratio between the operating frequency of the machi

f, and each natural frequency of the machine foundation system, f(n) shall not lie in the range of

0.7 to 1.3.

4.2.9 Permissible Vibration

If Manufacturer's vibration criteria are not available, the maximum velocity of movement

during steady-state normal operation shall be limited to 0.12 inch per second for centrifugal machi

5.0 BLOWER FOUNDATION (551-B-1001/2001/3001/4001)

5.1 General Sketch

Combined C.G

X direction

Y direction

C.G of Machine

[ unit : m ]

200

Z direction G.L

X direction [ unit : m ]

1.406

0.0

00

3.000

3.000

P L A N

1.945

0.000

10

.00

0

TOG EL.+100,

3.645

1.784

0.294

5.3

46

1.443

10

.00

0

0.000

5.0

69

1.216

AX

IS O

F R

OC

KIN

G

0.0

00

3.550

S E C T I O N

1.850

0.200

1.000

0.500

5.2 The Soil and Foundation Parameters

Allowable Soil Beraing

Shear Modulus, G

Soil Internal damping Ratio

Poisson's Ratio, !

Unit Weight (Soil)

Unit Weight (Con'c)

5.3 Foundation Data

Height (h)

Thickness of Grout

5.4 Equipment Data

=

=

=

=

=

5.5 Machine Data

(1) For values for Equipment

R.P.M F

Rotor Weight

Unbalanced Force

ton

C.A.BLOWER - 2242

C.A.BLOWER - 3.670

C.A.BLOWER - 0.072

ton

rpm

ton

MOTOR - 1490

m

m

0.040

17.000

m

kN/m

0.321

Pedestal Height (PH)

rpm

kN

m

m

Weight of Motor (Wm)

1.200

0.025

m

25.506

0.500

ton

ton

ton6.000

m

304.110 kN

kN

kN

58.860 kN

200.000

24.000

82579.233

kN/m

Item No.

Footing Width (FL)

551-B-1001/2001/3001/4001

m

kN/m

kN/m

3.000

ton

Ground Level (G.L.)

Footing Length (FB)

Footing Height (FH)

Pedestal Width (PL)

Pedestal Length (PB)

Weight of C.A.BLOWER (Wc) 127.530

92.214

Total Weight (Wt) 31.000 ton

Weight of Base Plate (Wb)

Weight of Silencer (Ws)

ton

10.000

3.000

0.200

1.700

m10.000

13.000

2.600

9.400

(2) For dimensions of Equipment & Foundation

C.G from machines bottom to Machine center

C.G of Shaft from machines bottom (C.Gshaft)

C.G from Pedestal Edge to Machine Center (X-direction) (Edx)

C.G from Pedestal Edge to Machine Center (Y-direction) (Edy)

6.0 CHECK FOR BLOWER FOUNDATION DESIGN

6.1 The Mass Ratio of Blower Foundation

(1) Foundation Weight Pedestal (Wcp)

Footing (Wcf)

= [(FL × FB × FH) + (PL × PB × PH)] × Unit Weight (Con'c)

= [(3.000 m × 10.000 m × 0.500 m) + (3.000 m × 10.000 m × 1.200 m)] × 24.000

= kN

(2) Machine Weight

= Weight of Blower + Weight of Motor + Weight of Base Plate + Weight of Silencer

= 127.530 + 92.214 + 25.506 + 58.860

= kN

(3) Mass Ratio

= / >

= / >

= >

6.2 The Minumum Thickness of Concrete Foundation

- Thickness (= FH + PH) 0.6 + FB / 30 (m)

0.933

OK!!

Wc

360.000 kN

OK!!

0.6 + FB / 30 (m)Length ( = FB)

(m)

Thickness ( = FH + PH)

(m)

1.700

3.0

864.000 kN

Item No.

551-B-1001/2001/3001/4001 10.000

(m)

3.0

4.025

R

304.110

Wm

1.850

3.0

Wc

m

m

m

1.945 m

5.346

Wm

304.110

1224.000

1224.000

1.216

6.3 The Width of Concrete Foundation

- FL 1.5 × Vertical Distance from The Base to the Machine Centerline

6.4 Allowable Soil Bearing Pressure (Static)

[kN/m ]

= 1,528.110 / 30.000

= kN/m

Where,

= × [kN/m ]

= 0.750 × 200.000

= kN/m²

= Allowable soil capacity for static case.

= kN/m²

= + [kN]

= 1,224.000 + 304.110

= kN

= 0.25 Wm × (FH + PH + G.L[kN-m]

= 0.250 × 304.110 × (0.500 + 1.200 + 1.850)

= kN-m

= FB × FL [m ]

= 10.000 × 3.000

= m

OK!!

OK!!

1.5 × C.G

2.775

QItem No.

Q = 0.750 × Qa

(kN/m²)

Q =Wt

Area

551-B-1001/2001/3001/4001 50.937

551-B-1001/2001/3001/4001

150.000

269.898

(kN/m²)

Length ( = FL)

(m)Item No.

(m)

A

30.000

3.000

150.000

1528.110

50.937

Wm

Qas

Mx

Qa 0.750

Wt

200.000

Qas

Wc

(JERES-Q-007 Section 9.3)

Low-tuned Foundations

6.5 Allowable Eccentricities for Concrete Foundations

= + = kN

= [(304.110 × 1.216) + (864.000 × 1.500) + (360.000 × 1.500)] / 1,528.110 = m

Eccentricity(X-dir) = (1.500 - 1.443) ×100 / 3.00 = < %

= [(304.110 × 5.346) + (864.000 × 5.000) + (360.000 × 5.000)] / 1,528.110 = m

Eccentricity(Y-dir) = (5.000 - 5.069) ×100 / 10.0 = < %

= [(304.110 × 3.645) + (864.000 × 1.100) + (360.000 × 0.250)] / 1,528.110 = m

6.6 Rebar Check

a = @ 200

c = @ 200

b = @ 200

5.069

1.443

1.884

OK!!

5.000

Y'

Wt 1528.110Wc

X'

a (mmcb Top (mm ) Bottom (mm )

Rebar Dia.

Wm

Z' 1.406

D20 D20 D12 1350.000

Use AS

5.000

OK!!

Req'd AS = 0.0018 × b × (H / 2)

OK!!

1350.000 5024.000

0.689

Item No.

551-B-1001/2001/3001/4001

Job Name: Subject:

Job Number: Originator: TYP Checker:

1.0 Machine Data

Blower Blower =

Motor Motor =

Unbalanced Force Blower = Motor =

Moment by U.F Blower = Motor =

1.1 Centrifugal Force (Fo)

1) F0 = (Wr / g) × e × w² = (Wr / g) × e × w²

= 64,750.000 / 981.0 × 0.00588 × 234.78 = 0.000 / 981.0 × 0.00721 × 234.780²

= N = N

= kN = kN

Where,

g = cm/sec² = cm/sec²

w = (RPM × 2 × / 60) = (RPM × 2 × / 60)

= 2,242 × 2 × ! / 60 = 1,490 × 2 × ! / 60

= rad/sec = rad/sec

e = " × (12000 / RPM) × 0.0025 (cm) = " × (12000 / RPM) × 0.0 (cm)

(Maximum) = " × (12000 / RPM) (mil) = " × (12000 / RPM) (mil)

= 1.000 × (12000 / 2,242) = 1.000 × (12000 / 1,490)

= (mil) = (mil)

= cm = cm

Weight of Rotor of Blower Weight of Rotor of Motor

Wr = 1.000 = 0.000

= ton = ton

= kN = kN

Wc = Weight of C.A.BLOWER = 13.000 ton = kN

Wm = Weight of Motor = 9.400 ton = kN

Wb = Weight of Base Plate = 2.600 ton = kN

Ws = Weight of Silencer = 6.000 ton = kN

2) F0 = Factor × W × (rpm / 1000)1.5 = Factor × W × (rpm / 1000)

1.5

= 0.001 × 600.408 × (2242 / 1000)^1 = 0.001 × 0.000 × (1490 / 1000)^1.5

= kN = kN

= ton = ton

R.P.M Rotor Weight

0.405 ton

0.600 ton

0.000 ton

For Motor

0.205

0.000

For Motor

0.205

0.000

92.214

25.506

0.000

For Blower

981

234.780

2.314

1490 rpm

For Blower

234.780

0.000 ton

DYNAMIC ANALYSIS

Design of Structures and Foundations for Vibrating Machines

981

64.750

For Block Foundation (Centrifugal Machinery)

127.530

58.860

2.016

1.000 (mil)

2.838

0.000

0.000

0.00721

2242 rpm

21384.054

21.384

0.00588

6.600

1.437 ton-m 0.000 ton-m

(Wc(rotor) + Ws) × (Wm(rotor)) ×

Where,

Factor = 0.001 for SI units W = Total mass of the rotating

= 0.1 for imperial units FD = Steady state dynamic force

3) F0 = kg = kg

= ton = ton

= kN = kN

Vertical Dynamic Force kN

kN

kN

Horizontal Dynamic Force kN

kN

kN

Rocking Dynamic moment [Verti. Force(blower)]× (From Base to C.G) = FV(blower) × (h + C.G.

[3.970]× (1.700 + 1.850)

kN-m

[Verti. Force(motor)]× (From Base to C.G) = FV(motor) × (h + C.G.)

[0.000]× (1.700 + 1.850)

kN-m

1.2 Calculation of center of gravity of machine & fdn.

Wp = =

Wm = =

Wb = =

Ww = =

WE = = WE / g kN-sec /m

Wcp = = Wcp / g kN-sec /m

Wcb = = Wcb / g kN-sec /m

WF = = WF / g kN-sec /m

W = = W / g kN-sec /m

Io = I (Machine) + I (Foundation)

= We k²M + [WF / 12 (a²i + b²i) + WF k²Fi]

= [31.000 × (1.700 + 1.945)²] + [(88.073) / 12 × (3.000² + 1.200²)]

+ [(88.073) × (0.600 + 0.500)²] + [(36.697) / 12 × (3.000² + 0.500²)] + [(36.697) × (0.250)²]

= kN-m²

Fv(motor) =

Fh(blower) =

Fh(motor) =

3.970

0.000

3.970Fv(blower + motor) =

Mr(blower) =

= 88.073

= 36.697

= 155.771

= 124.771

13.000 ton

9.400 ton

2.600 ton

6.000 ton

3.970

Apply for # 3) F$

For Blower For Motor

31.000 ton

124.771 ton

88.073 ton

14.094

0.405

3.970

360.000 kN

58.860 kN

Fh(blower + motor) =

92.214 kN

Mr(motor) =

0.000

Fv(blower) =

0.000

3.970

36.697 ton

404.689

1224.000 kN

25.506 kN

1528.110 kN

864.000 kN

127.530 kN

304.110 kN

155.771 ton

625.640

= 31.000

Where,

WE = Total Machine Weight

WF = Foundation Weight

W = Total Static Load (Total Machine Weight + Foundation Weight)

g = cm/sec²

Io = SUM [mi (Ai² + Bi²) / 12 + miKi²]

1.3 Coefficients Bv, Bh, and Br for Rectangular Footings

L = 3.000 m

B = 10.000 m

Coefficents %v, %h and %r for rectangular footings

2.0 Vertical Excitation Analysis

2.1 Spring Constant

(1) Equivalent radius (r0v) for Rectangular Foundation

rov = (FB × FL / !)

= m

(2) Embedment factor for Spring Constant

Effective Embedment height

&v = 1 + 0.6 × (1 - ') × (h / rov) = Height(h) - Ground Level(G.L.)

= 1 + 0.6 × (1 - 0.321) × (1.500 / 3.090) = 1.700 - 0.200

= = 1.500

(3) Spring Constant Coefficient

%v =

L / B

0.300Roking (%r)

0.300

2.150

981.000

1.198

3.090

2.150

!=

10.000 × 3.000

Horizontal (%h) 1.017

0.408

0.300

Coefficients

Vertical (%v)

AX

ISO

F

RO

CK

ING

L

B

B

L

!

!

L/B

!

(4) Equivalent Spring Constant for Rectangular Foundation

Kv = G / (1 - ') × v × FB × FL × &v

= kN/m

2.2 Damping Ratio

(1) Effect of Depth of Embedment on Damping Ratio

"v = [1 + 1.9 (1 - ') × h / rov] / &v

= [1 + 1.9 × (1 - 0.321) × 1.500 / 3.090] / 1.198

=

(2) Mass Ratio

Bv = (1 - ') / 4 × W / (( × rov )

=

(3) Effective Damping Coefficient

This is not available for Vertical Mode

(4) Geometrical Damping Ratio

Dv = 0.425 / Bv × "v

= 0.425 / 0.517 × 1.486

=

(5) Internal Damping

Dvi =

(6) Total Damping Ratio

Dvt =

=

=

155.771

Consider the Internal Damping

1 - 0.321=

×

Dv + Dvi

(1 - 0.321)

0.040

=

1715667.000

1.486

1.733 × 3.090³

10.000 × 3.000 × 1.198

0.918

82579.2332.150

0.878 + 0.040

0.878

×

4

0.517

×

2.3 Frequency Check

(1) Natural Frequency

Fnv = 60 / (2 × !) × ( Kv / m)

= 60 / (2 × !) × (1,715,667.000 / 155.771)

= rpm

(2) Resonance Frequency (rpm)

Frv = Fnv × [1 - (2 × Dvt²)]

= 1,002.178 × [1 - ( 2 × 0.918²)]

2 × Dvt²

= 2 × 0.918²

= 1.685 > 1.00

(3) Frequency Ratio (JERES-Q-007, Section 10.1)

When f / f(n) < 0.7, f / f(n) > 1.3, O.K!!!

= =

(4) Magnification Factor

For Blower

Mv(blower) = 1 / (1 - rv(blower)²)² + (2 Dvt × rv(blower))²

= 1 / (1 - 2.237²)² + (2 × 0.918 × 2.237)² =

= < 1.500

For Motor

Mv(motor) = 1 / (1 - rv(motor)²)² + (2 Dvt × rv(motor))²

= 1 / (1 - 1.487²)² + (2 × 0.918 × 1.487)² =

= < 1.500

For Blower For Motor

rv(motor) =

=

0.335

0.335 OK!!!

fv(motor)

2242.000

Fnv

1490.000

0.174

1.487

OK!!!

RESONANCE NOT POSSIBLE!!! (There is no need to analysis Vibration)

=rv(blower)

0.174

=1002.178

fv(blower)

1002.178

2.237

Not Apply

1002.178

OK!!!

Fnv

OK!!!

(5) Transmissibility Factor

For Blower

Tv(blower) = Mv(blower) × 1 + (2 Dvt × rv)²

= 0.174 × 1+ (2 × 0.918 × 2.237)²

=

For Motor

Tv(motor) = Mv(motor) × 1 + (2 Dvt × rv)²

= 0.335 × 1+ (2 × 0.918 × 1.487)²

=

(6) Vibration Amplitude

For Blower

(For the normal operating speed - 2242 rpm) (For the normal operating speed - 1490 rpm)

V(blower) = Mv(blower) × Fv(blower) / Kv Vrocking(blower)

= R(blower) × (FL / 2)

= 0.0000005 × (3.000 / 2)

= m = m

For Motor


V(motor) = Mv(motor) × Fv(motor) / Kv Vrocking(motor)

= R(motor) × (FL / 2)

= 0.0000000 × (3.000 / 2)

= m = m

Total Vertical Amplitude

Vtotal = V(blower) + Vrocking(blower) + V(motor) + Vrocking(motor)

= m

=

7.714E-07

0.000E+00

0.335 × 0.000

0.736

1715667.000

4.026E-07

=

1715667.000

0.000E+00

1.174E-06

0.974

0.174 × 3.970

3.0 Horizontal Excitation Analysis

3.1 Spring Constant

(1) Equivalent radius (r0h) for Rectangular Foundation

roh = (FB × FL / !)

= m

(2) Emebedment factor for Spring Constant


&h = 1 + 0.55 × (2 - ') × (h / roh) = Height(h) - Ground Level(G.L.)

= 1 + 0.55 × (2 - 0.321) × (1.500 / 3.090) = 1.700 - 0.200

= = 1.500


%h =

(4) Equiavelent Spring Constant for Rectangular Foundation

Kh = 2 × (1 + ') × G × %h × FB × FL × &h

= 2 × (1 + 0.321) × 82,579.233 × 1.017 × 10.000 × 3.000 × 1.448

= kN/m

3.2 Damping Ratio


h = [1 + 1.9 (2 - ') × h / roh] / &h

= [ 1 + 1.9 × (2 - 0.321) × 1.500 / 3.090] / 1.448

=

(2) Mass Raito

Bh = (7 - 8') / [32 × (1 - ')] × W / (( × roh³)

=

=!

1760211.961

0.621

2.118

=

1.017

1.448

3.090

×

10.000 × 3.000

32 × (1 - 0.321)

(7 - 8 × 0.321)

1.733 × 3.090³

155.771

AX

ISO

F

RO

CK

ING

L

B


This is not avilable for Horizontal Mode


Dh = 0.288 / Bh × "h

= 0.288 / 0.621 × 2.118

=


Dhi =


Dht =

=

=

3.3 Frequency Check


Fnh = 60 / (2 × !) × (Kh / m)

= 60 / (2 × !) × 1,760,211.961 / 155.771

= rpm

(2) Resonance Frequency (rpm)

Frh = Fnh × [1 - (2 × Dht²)]

= 1,015.000 × [1 - (2 × 0.814²)]

2 × Dht²

= 2 × 0.814²

= 1.325 > 1.0

0.774

RESONANCE NOT POSSIBLE!!! (There is no need to analysis Vibration)

0.814

0.040 Consider the Internal Damping

Dh + Dhi

0.774 + 0.040

1015.000

Not Apply


When f / f(n) < 0.7, f / f(n) > 1.3, O.K!!!

= =


For Blower

Mh(blower) = 1 / (1 - rh(blower)²)² + (2 Dht × rh(blower))²

= 1 / (1 - 2.209²)² + (2 × 0.814 × 2.209)² =

= < 1.50

For Motor

Mh(motor) = 1 / (1 - rh(motor)²)² + (2 Dht × rh(motor))²

= 1 / (1 - 1.468²)² + (2 × × 1.468)² =

= < 1.50


For Blower

Th(blower) = Mh(blower) × 1 + (2 Dht × rh(blower))²

= 0.189 × 1 + ( 2 × 0.814 × 2.209)²

=

For Motor

Th(motor) = Mh(motor) × 1 + (2 Dht × rh(motor))²

= 0.377 × 1 + ( 2 × 0.814 × 1.468)²

=

0.377

0.377

OK!!!

0.977

For Motor

rh(blower)

1490.000

rh(motor) =fh(motor)

Fnh

fh(blower)

Fnh

2242.000

1015.000

2.209

=1015.000

1.468

OK!!!

=

0.189

OK!!!

=

0.189 OK!!!

For Blower

0.705


For Blower


H(blower) = Mh(blower) × Fh(blower) / Kh Hrocking(blower)

= R(blower) × (h + C.G.)

= 0.0000005 × (1.700 + 1.850)

= m = m

For Motor


H(motor) = Mh(motor) × Fh(motor) / Kh Hrocking(motor)

= R(motor) × (h + C.G.)

= 0.0000000 × (1.700 + 1.850)

= m = m

Total Horizontal Amplitude

Htotal = H(blower) + Hrocking(blower) + H(motor) + Hrocking(motor)

= m

4.0 Rocking Excitation Analysis

4.1 Spring Constant

(1) Equivalent (r0r) for Rectangular Foundation

ror = [(FB × FL³) / (3 × !)]^( )

^(¼)

= m

(2) Embedment factor for Spring Constant

&r = 1 + 1.2 × (1 - ') × (h / ror) + 0.2 × (2 - ') × (h / ror)

= 1 + 1.2 × (1 - 0.321) × (1.500 / 2.314) + 0.2 × (2 - 0.321) × (1.500 / 2.314)³

=


= Height(h) - Ground Level(G.L.)

= 1.700 - 0.200

= 1.500

=0.377 × 0.000

1760211.961

=[ (10.000 × 3.000³) ]

1.826E-06

0.000E+00

2.252E-06

0.000E+00

0.189 × 3.970=

1760211.961

3 × !

2.314

4.263E-07

1.620

AX

ISO

F

RO

CK

ING

L

B


%r =

(4) Equivalent Spring Constant for Rectangular Foundation

Kr = G / (1 - ') × %r × FB × FL² × &r

= kN/m

4.2 Damping Ratio


=

(2) Mass Ratio

Br = 3 × (1 - ') / 8 × Io / () × ror5)

=


nr =


Dr = 0.15 × "r / [(1 + nr × Br) × (nr × Br) ]

=


Dri =

7234608.000

&r

1 + 0.7 × (1 - 0.321) × (1.500 / 2.314) + 0.6 × (2 - 0.321) × (1.500 / 2.314)³

1.620

×

1.387

1.244

=

=

0.052

8=

(1 - 0.321)× 0.408 × 10.000 × 3.000² × 1.620

3 × (1 - 0.321) 625.640

1.251

0.040

82579.233

0.408

"r

1.733 × 66.277

=

(1 + 1.251 × 1.387) × (1.251 × 1.387)

1 + 0.7 × (1 - ') × (h / ror) + 0.6 × (2 - ') × (h / ror)³

0.15 × 1.244

=


Drt =

=

=

4.3 Frequency Check


Fnr = 60 / (2 × !) × (Kr / I0)

= 60 / (2 × !) × [7,234,608.000 / 625.640]

= rpm

(2) Resonance Frequency

Frr = Fnr × [1 - (2 × Drt²)]

= 1,027.000 × [1 - (2 × 0.092²)]

= rpm

2 × Drt²

= 2 × 0.092²

= 0.017 < 1.00


When f / f(n) < 0.7, f / f(n) > 1.3, O.K!!!

= =

1490.000

fr(motor)

OK!!!

For Blower

Fnr

For Motor

rr(motor) =

=1027.000

2.183

=1027.000

1.451

RESONANCE COULD BE POSSIBLE!!! (It is necessary to analysis Vibration)

OK!!!

0.092

1027.000

1018.270

0.052 + 0.040

Dr + Dri

rr(blower) =fr(blower)

Fnr

2242.000


For Blower

Mr(blower) = 1 / (1 - rr(blower)²)² + (2 Drt × rr(blower))²

= 1 / (1 - 2.183²)² + (2 × 0.092 × 2.183)² =

= < 1.500

For Motor

Mr(motor) = 1 / (1 - rr(motor)²)² + (2 Drt × rr(motor))²

= 1 / (1 - 1.451²)² + (2 × 0.092 × 1.451)² =

= < 1.500


For Blower

Tr(blower) = Mr(blower) × 1 + (2 Drt × rr(blower))²

= 0.264 × 1 + (2 × 0.092 × 2.183)²

=

For Motor

Tr(motor) = Mr(motor) × 1 + (2 Drt × rr(motor))²

= 0.880 × 1 + (2 × 0.092 × 1.451)²

=


For Blower Moment Arm = (h + C.G.)

R(blower) = Mr(blower) × Fr(blower) / Kr = (1.700 + 1.850)

= 3.550

= rad

For Motor

R(motor) = Mr(motor) × Fr(motor) / Kr

= rad

OK!!!

0.880

0.911

=0.880 × (0.000 × 3.550)

7234608.000

7234608.000

0.880

0.264 × (3.970 × 3.550)

0.285

0.264

0.264 OK!!!

0.000E+00

5.143E-07

=

5.0 Amplitude Check

5.1 Total Amplitude

(1) Vertical Amplitude

Vtotal = Vertical Vibration Amplitude + Rocking Vibration Amplitude × (FL / 2)

= m

= cm

= in

(2) Horizontal Amplitude

Htotal = Horizontal Vibration Amplitude + Rocking Vibration Amplitude × (h + C.G.)

= m

= cm

= in

(3) Maximum Velocity

Where,

Velocity = in/sec

= m/sec

"Machine" is the imposed frequency of the rotating equipment.

RPM = (For Pump)

= (For Motor)

= cm = cm

= in = in

<

2 × ! × 24.833

0.0020

0.00077

OK!!!

2 × ! × 37.367

At

0.003

Blower

=Velocity

Motor

=

Velocity

0.000089

0.000046

1490

Max(Vtotal, Htotal)

2242

0.003 m/sec

=

0.0013

=

0.120

0.00012

1.174E-06

2 × ! × Machine(rpm)2 × ! × Machine(rpm)

2.252E-06

0.003 m/sec

0.00051

0.00023

5.2 Vibration Velocity

Vmax = 2 × × f × (Amplitude)

(1) Vertical Velocity

For Blower

Vv(blower) = [V(blower) + Vrocking(blower)] × [2 × ! × (Fv(blower) / 60)]

= [0.00000040 + 0.00000077] × [2 × ! × (2,242 / 60)]

= m/s

For Motor

Vv(motor) = [V(motor) + Vrocking(motor)] × [2 × ! × (Fv(motor) / 60)]

= [0.00000000 + 0.00000000] × [2 × ! × (1,490 / 60)]

= m/s

Vv(total) =

=

= m/s

(2) Horizontal Velocity

For Blower

Vh(blower) = [H(blower) + Hrocking(blower)] × [2 × ! × (Fh(blower) / 60)]

= [0.00000043 + 0.00000183] × [2 × ! × (2,242 / 60)]

= m/s

For Motor

Vh(motor) = [H(motor) + Hrocking(motor)] × [2 × ! × (Fh(motor) / 60)]

= [0.00000000 + 0.00000000] × [2 × ! × (1,490 / 60)]

= m/s

Vh(total) =

=

= m/s

OK!!!

OK!!!

OK!!!

OK!!!

5.287E-04

OK!!!

OK!!!

2.756E-04

5.287E-04

0.000E+00

Vv(blower) + Vv(motor)²

0.00052873² + 0.00000000²

2.756E-04

0.000E+00

Vv(blower) + Vv(motor)²

0.00027565² + 0.00000000²

6.0 Soil Bearing Check (Static + Dynamic)

6.1 Transmissibility Force

(1) Transmissibility Vertical Force

Pv(blower) = [Tv(blower) × Fv(blower)]

= [0.736 × 3.970]

= kN

Pv(blower) = [Tv(motor) × Fv(motor)]

= [0.974 × 0.000]

= kN

Pv(total) = [Tv(blower) × Fv(blower)] + [Tv(motor) × Fv(motor)]

= [0.736 × 3.970] + [0.974 × 0.000]

= kN

(2) Transmissibility Horizontal Force

Ph(blower) = [Th(blower) × Fh(blower)]

= [0.705 × 3.970]

= kN

Ph(motor) = [Th(motor) × Fh(motor)]

= [0.977 × 0.000]

= kN

Ph(total) = [Th(blower) × Fh(blower)] + [Th(motor) × Fh(motor)]

= [0.705 × 3.970] + [0.977 × 0.000]

= kN

(3) Transmissibility Moment

Pr = [Tr(blower) × Mr(blower)] + [Tr(motor) × Mr(motor)]

= [0.285 × 14.094] + [0.911 × 0.000]

= kN-m

6.2 Total Transmissibility Moment

Ptr = Pr + [Pv(total) × (PL / 2 - Edx)] + [Ph(total) × (C.Gshaft + h)]

= 4.010 + [2.922 × (3.000 / 2 - 1.216)] + [2.801 × 3.550]

= kN-m

2.801

2.922

4.010

14.782

2.922

0.000

0.000

2.801

6.3 Soil Beraing Pressure (Static + Dynamic, Static)

(1) Fatigue Factor (*) [Foundations and Supporting Structures for Heavy Machinery]

Design of Structures and Foundations for Vibrating M (8)

(2) Qall = = kN/m²

= or kN/m²

= or ton/m2

= or kN/m²

= or ton/m2

= kN/m²

= kN/m²

>

(3) Psta+dyn

Psta+dyn 52.561

Qall Pdyn OK!!!

±1.500 × 2.922

3.000 × 10.000 3.000 × 10.000

150.000

1528.110

5.086 5.299

±

Qall

0.750 × Qa

49.893

=

=Wt

51.981

Area

±* × Ph(total) × (C.Gshaft + h) × 6

B × L

Area±

* × Pv(total)

1.500

150.000

* × Pr × 6

B × L

1.500 × 2.801 × (3.550) × 3.000±

10.000 × 3.000²

±

1.500 × 4.010 × 6

10.000 × 3.000²

=Wt

±* × Pv(total)

Area Area

3.000 × 10.000

±* × Ptr × 6

B × L

±1.500 × 14.782 × 6

10.000 × 3.000²

=1528.110

±1.500 × 2.922

3.000 × 10.000

52.561 49.313

5.358 5.027

1491_Kumpulan Cerita Sipil & Struktur CivilandstructureWordpressCom(2)

Documents

Transcript of 1491_Kumpulan Cerita Sipil & Struktur CivilandstructureWordpressCom(2)