Detail disain pintu spillway1. UmumUntuk keperluan untuk mengalirkan air dari waduk ke saluran spillway maka pada bangunan spillway dipasang satu (1) set Pintu spillway dari jenis vertical lift fixed wheel gate.. Pintu spillway ini dirancang beroperasi pada pembukaan dan penutupan penuh dan tidak dirancang sebagai pengatur debit. Dipasang di sisi hilir pelat banjir sehingga pada saat dibuka dapat berada di belakang aliran air. Agar terhindar dari gangguan cuaca maka pintu air ini dilindungi dengan kanopi terbuat dari konstruksi beton. Perencanaan Pintu spillway meliputi Daun Pintu, Guide Frame, Alat Angkat. Jenis pintu spillway ini adalah pintu baja dilengkapi dengan roda-roda dengan alat angkat jenis dobel spindle dengan penggerak motor listrik dan dilengkapi pula dengan alat penggerak manual. Pengoperasian pintu spillway dapat dilakukan dari lantai kerja yang terletak pada Elevasi 259.00 meter.

2. Perencanaan2.1.Standard Beberapa standard yang dipergunakan dalam perencanaan pintu spillway adalah :a) Technical standard for Water Gates and Penstock, 1981c) USBR Standard No.7, “Valves, gates and Steel Conduits”Adapun standard untuk material yang digunakan antara lain :a) SNI (Standard Nasional Indonesia)b) JIS (Japan Industrial Standard)

2.2. Kriteria, perencanaanSatuan yang dipergunakan dalam disain ini adalah metris sebagai berikut :Berat, beban : kgs, tPanjang : mm, cm, mWaktu : detik, menit, jamTekanan : kg/cm², t/m²Temperatur : ° C ( Derajat Celcius )Gravitasi : 980 cm/detik², 9.81 m/ detik²Berat jenis air : 1000 kg/m³, 1.0 t/ m³.Berat jenis baja : 7850 kg/m³, 7.85 t/ m³.Kecepatan : m/detik, cm/detik, m/menit.Corrosion all. : 2 mmTeg. tekan ijin beton:50 kg/cm2Teg. geser ijin beton : 7 kg/cm2SealTerdiri dari karet seal, klemp, batangan, plat dasar dan mur/bautType yang dipergunakan :Dasar : flat

Sisi : PPuncak : PGateDalam perhitungan struktur beban yang bekerja adalah :Beban Hidrostatic sebesar P = W (H1²- H²) B/2Plat sekat (skin plate)Ketebalannya dihitung dengan persamaan

dimana :k = faktor

Tebal minimumSkin plate = 6 mmProfil = 5 mmCRS seal = 6 mmDefleksi

Fa =1/800 (gate)=1/600 (stoplog)

Beban yang bekerja adalah :Berat gate, berat spindle dan beban akibat gesekan-gesekan yang terjadiOperating SpeedGate 0,2 – 0,5 m/minTenaga manusia maksimum yang diperlukan untuk mengangkat gate secara manual = 10 kg

dimana :Pm = Output (KW)W = Operating load (t)V = Operating speed (m/min)n = Total efficiency

2.3. Data perencanaanNama = Pintu Spillway-Bend. Tugu

Type = Pintu baja dengan rodaJumlah = 1.0 setBentang (B) = 5.0 mTinggi(hs) = 3.0 mEl.MA maks = 258.8 mEl.dasar pintu = 249.0 mEL. Lantai = 259.0 mEL.sedimen = 249.0 m Berat jenis air = 1.0 tf/m3Koe. sedimen = 0.6 Pemasangan Seal= 4.0 sisiHandle rim force = 10.0 kgfLebar seal(Br) = 5.1 mTinggi seal (Hr) = 3.0 mLebar tumpuan (Ss) = 5.5 mTotal tinggi = 9.8 mTinggi daun pintu = 3.0 mLebar daun pintu = 5.3 mHead rencana = 9.8 mHead operasi = 9.8 mKecepatan angkat = 0.3 m/menit

3. Konstruksi :3.1 Daun PintuDaun pintu terdiri dari deretan horizontal beam yang disusun dengan jarak sedemikian rupa sehingga beban hydrolis yang diterima akan dibagi secara merata agar penggunaan material lebih hemat. Susunan horizontal beam dipasang pada vertical beam dengan sambungan las sehingga membentuk sebuah kerangka pintu Selanjutnya pada bagian depan kerangka pintu tersebut dipasang skin plate sebagai pelat penutup. Untuk mengangkat daun pintu maka pada horizontal beam paling atas dipasang perlengkapan terbuat plat dari baja yang dipasang dengan sambungan las listrik. Untuk memperoleh kerapatan agar air tidak bocor maka pada ke empat sisi daun pintu dipasang seal terbuat dari bahan karet. Pada kedua sisi daun pintu dipasang roda-roda baja yang berfungsi memindahkan tekanan air ke bangunan sipil melalui guide frame. Untuk menahan gerakan daun pintu kearah samping, maka di sisi kiri dan kanan pada posisi atas dan bawah dipasang roda-roda samping. Roda-roda samping tersebut akan mengelinding pada permukaan guide frame.

1.2 Guide frameGuide frame yang dipasang secara permanen pada bangunan sipil berfungsi sebagai jalur untuk daun pintu agar bisa bergerak naik

maupun turun dan menutup aliran air selanjutnya guide frame mentransfer beban dari gate ke bangunan sipil, terdiri dari frame samping, frame bawah dan frame atas. Frame samping terdiri dari dua baja profil ‘[‘ yang dirangkai membentuk slot, di sisi hulu dipasang pelat dudukan seal terbuat dari bahan baja tahan karat dan di sisi hilir dipasang pelat jalan untuk jalur roda terbuat dari bahan baja tahan karat.Frame bawah atau sill beam dibuat dari profil ‘H’, dipasang di bagian bawah dari Frame samping. Posisinya di diatur agar garis sumbunyanya berada pada satu garis dengan garis sumbu skin plate daun pintu sehingga berat daun dapat dipindahkan ke bangunan sipil secara optimal. Frame bawah dirangkai dengan Frame samping menggunakan sambungan las listrik. Pada sisi atas dipasang pelat dudukan seal terbuat dari bahan baja tahan karat.Frame atas atau lintel beam dibuat dari profil ‘[’, dipasang di bagian atas dari Frame samping. Posisinya di diatur agar permukaannya berada pada satu garis dengan permukaan frame samping hulu. Frame atas dirangkai dengan Frame samping menggunakan sambungan las listrik. Pada permukaannya dipasang pelat dudukan seal terbuat dari bahan baja tahan karat.

1.3 Alat angkatSatu set alat angkat standar dobel spindle terdiri dari batang ulir kiri dan kanan, rangkaian roda gigi dan alat penggerak bertenaga listrik. Alat angkat yang dioperasikan dengan tenaga listrik dilengkapi dengan alat pemutar manual yang dapat dioperasikan pada saat terjadi gangguan listrik.Alat angkat ini dipasang pada elevasi lantai operasi EL. 259.00 meter. Rangkaian roda gigi ditopang dengan pipa sehingga ketinggian sumbu alat pemutar manual 0.9 meter dari permukaan lantai operasi. Untuk mengoperasikan diperlukan daya sebesar 3.5 kW.

1.4 Posisi pintuMengingat dimensinya cukup besar maka pintu spillway ini dirancang beroperasi pada pembukaan dan penutupan penuh dan tidak dirancang sebagai pengatur debit karena bila dioperasikan secara parsial akan timbul getaran yang akan mengganggu keamanan pintu tersebut. Dengan demikian pintu akan selalu pada keadaan tertutup penuh atau terbuka penuh dengan keadaan sebagai berikut.1.4a) Pada saat menutupPada saat menutup penuh daun pintu berada dalam slot dengan posisi di sisi hilir dari lintel beam, karet perapat menekan kearah hulu pada pelat perapat di guide frame dengan bantuan pasak sehingga tidak ada aliran air.

1.4b) Pada saat membukaPada saat membuka penuh daun pintu berada pada posisi 0.5 meter diatas lintel beam. Sisi bawah pintu air terletak pada posisi tersebut dan track frame dipasang dari dasar pintu sampai EL.255.70 m agar pada saat proses membuka atau menutup getaran yang terjadi pada daun pintu dapat diminimalisir.

1.5 KanopiPintu spillway dilengkapi dengan peralatan listrik yaitu motor penggerak dan panel operasi perlu dilindungi dengan kanopi agar terlindung dari gangguan sinar matahari dan air hujan. Kanopi yang digunakan terdiri dari atap yang disangga oleh 4 buah tiang seluruhnya terbuat dari beton bertulang yang awet dan mudah dipelihara, berukuran tinggi 4 meter lebar 4 meter dan lebar 7 meter. Pada atap di posisi spindle diberi lobang dengan diameter 30 cm yang digunakan untuk fasilitas pada saat pemasangan maupun pengangkatan daun pintu.

1.6 Metode pemasangan Daun pintu yang berukuran tinggi 3 meter dengan lebar 5 meter dirancang dapat dibagi menjadi dua bagian kearah horizontal dengan ukuran tinggi 1.5 meter dengan lebar 5 meter dengan tujuan memudahkan transportasi dari pabrik ke lokasi pemasangan. Sesampainya di lokasi pemasangan kedua bagian tersebut akan dirakit kembali untuk selanjutnya dipasang pada posisinya. Pekerjaan perakitan akan dilakukan di posisi kanopi yang luasan lantainya mencukupi untuk kegiatan tersebut. Penyambungan kedua bagian dilakukan dengan sambungan las listrik dengan pengawasan yang memadai agar kelurusan sesuai dengan yang disyaratkan.Setelah selesai perakitan daun pintu ditegakkan mengangkat menggunakan peralatan chain block yang dikaitkan pada balok beton pada atap kanopi, oleh sebab itu dalam perencanaan kanopi atapnya harus dilengkapi dengan balok beton yang mampu menumpu beban sebesar berat daun pintu.Bila daun pintu sudah pada posisi tegak dan ditempatkan pada posisinya selanjutnya diturunkan melalui slot dengan peralatan chain block yang diletakkan diatas atap dan rantainya masuk melalui lobang yang telah disediakan pada atap sampai daun pintu mencapai bagian atas lintel beam kemudian diletakkan pada posisi tersebut dengan ganjal.Pekerjaan selanjutnya adalah pemasangan pipa penyambung, spindle, rangkaian roda gigi, menyambung spindle dengan pipa penyambung, dan peralatan lain termasuk motor, torque shaft dan peralatan kontrol.

4. Hasil perhitungan Berikut adalah ringkasan hasil perhitungan peralatan hidromekanikal dan untuk perhitungan detil dapat dilihat pada lampiran.

4.1 Spesifikasi TeknikType Pintu baja dengan rodaJumlah 1.0 setBentang 5.0 meterTinggi 3.0 meterEl.MA maks 258.8 meterEl.dasar pintu 249.0 meterEL. Lantai kerja 259.0 meterEL.sedimen 249.0 meterBerat jenis air 1.0 t/m3Koe. sedimen 0.6 Pemasangan Seal4.0 sisiHandle rim force 10.0 kgfHead rencana 9.8 meterHead operasi 9.8 meterMaterial SM50Beban angkat 10.6 tonKecepatan angkat 0.3 m/minTinggi angkat 3.1 meterType Elektrik Dobel SpindelKapasitas 3.5 kW

4.2 Jarak Horizontal beamBeam No.1 - No.2 0.64 mBeam No.2 - No.3 0.59 mBeam No.3 - No.4 0.55 mBeam No.4 - No.5 0.51 mBeam No.5 - No.6 0.49 mBeam No.6 - dasar 0.23 mJumlah 3.00 m

4.3 Material yang digunakan 4.3.a) Beam horizontal, '['

Beam No.1 500x250 x10Beam No.2 500x250 x10Beam No.3 500x250 x10Beam No.4 500x250 x10Beam No.5 500x250 x10Beam No.6 500x250 x10

4.3.b) Beam samping 500x250 x104.3.c) Skin Plate,(LxTxT) 5,300 x3,000 x12

4.3.d) Stringer, (JRKxLxT) 530x100x6

4.4 BeratBerat daun pintu = 5,533.6 kgfBerat Guide frame = 1,044.6 kgf

5. Detil Perhitungan1. Data perencanaanNama = Pi ntu Spi l l way-Bend. TuguType = Pi ntu baj a dengan rodaJ uml ah = 1 setBentang (B) = 5 mTi nggi (hs) = 3 mEl . MA maks = 258. 75 mEl . dasar pi ntu = 249 mEL. Lantai = 259 mEL. sedi men = 249 m Berat j eni s ai r = 1 tf / m3Koe. sedi men = 0. 6Pemasangan Seal = 4 si siHandl e ri m force = 10 kgfLebar seal (Br) = 5. 1 mTi nggi seal (Hr) = 3 mLebar tumpuan (Ss) = 5. 5 mTotal t i nggi = 9. 75 mTi nggi daun pi ntu = 3 mLebar daun pi ntu = 5. 3 mHead rencana = 9. 75 mHead operasi = 9. 75 m

2. Beban hi drostati k2. 1 grafi k

p1 = 6. 75 tf / m2p2 = 9. 75 tf / m2Hr = 3 mEL = 249 m

2. 1 beban hi drol i k yamg ti mbul

n = Hr * (p1 + p2)2

= 3 * (6. 75 + 9. 75)2

= 24. 75 tf / m

N = n * Br = 24. 75*5. 1= 126. 225 tf

p1

p2

Hr

EL.

3. Daun Pi ntu3. 1 Posi si hori zontal beamJ uml ah beam = 6

3. 2 J arak antar hori sontal beamb1 = 0. 64 meterb2 = 0. 59 meterb3 = 0. 55 meterb4 = 0. 51 meterb5 = 0. 49 meterb6 = 0. 23 meter

J uml ah = 3 meter

3. 4 Tekanan hi drostati k pada masi ng-masi ng hori sontal beampa = 6. 75 tf / m2pb = 7. 39 tf / m2pc = 7. 97 tf / m2pd = 8. 52 tf / m2pe = 9. 03 tf / m2pf = 9. 52 tf / m2pg = 9. 75 tf / m2

3. 5 Pembagi an beban pada masi ng-masi ng beamBeam A

Ra =(2 * pa + pb) * b16

=(2 * 6. 75 + 7. 39) * 0. 646

= 2. 216 tf / m

Beam BRb = Rb1 + Rb2

Rb1 = (pa + 2 * pb) * b16

= (6. 75 + 2 * 7. 39) * 0. 646

= 2. 284 tf / m

Rb2 = (2 * pb + pc) * b26

= (2 * 7. 39 + 7. 97) * 0. 596

= 2. 221 tf / m

Rb = 2. 284 + 2. 221 = 4. 505 tf / m

Beam CRc = Rc1 + Rc2

Rc1 = (pb + 2 * pc) * b26

= (7. 39 + 2 * 7. 97) * 0. 596

= 2. 279 tf / m

Rc2 = ( 2 * pc + pd ) * b36

= ( 2 * 7. 97 + 8. 52 ) * 0. 55 6

= 2. 225 tf / m

Rc = 2. 279 + 2. 225 = 4. 504 tf / m

Beam DRd = Rd1 + Rd2

Rd1 = (pc + 2 * pd) * b3= 6= (7. 97 + 2 * 8. 52) * 0. 55

6= 2. 275 tf / m

Rd2 = ( 2 * pd + pe ) * b46

= ( 2 * 8. 52 + 9. 03 ) * 0. 51 6

= 2. 228 tf / m

Rd= 2. 275 + 2. 228 = 4. 503 tf / m

Beam ERe = Re1 + Re2

Re1 = (pd + 2 * pe) * b46

= (8. 52 + 2 * 9. 03) * 0. 516

= 2. 272 tf / m

Re2 = ( 2 * pe + pf ) * b56

= ( 2 * 8. 52 + 9. 03 ) * 0. 51 6

= 2. 228 tf / m

Re = 2. 272 + 2. 228 = 4. 5 tf / m

Beam FRf = Rf1 + Rf2

Rf1 = ( pe + 2 * pf )*b56

= ( 9. 03 + 2 * 9. 52 )* 0. 49 6

= 2. 27 tf / m

Rf2 = (pf + pg) * b62

= ( 9. 52 + 0 ) *0. 232

= 1. 111 tf / m

Rf= 2. 27 + 1. 111 = 3. 381 tf / mRa+Rb+Rc+Rd+Re+Rf = 23. 609 tf / m

3. 6 Tabel beban hydrol i kHydrostati c Load

Beam A = 2. 216 tf / mBeam B = 4. 505 tf / mBeam C = 4. 504 tf / mBeam D = 4. 503 tf / mBeam E = 4. 5 tf / mBeam F = 3. 381 tf / mTotal 23. 609 tf / m

t/m

3. 8 Momen, teg. tari k, teg. geser & l endutananw kgf / cmBr = 510 cmSs = 550 cm

3. 8. a)Bendi ng Moment M =w * Br * (2 * Ss -Br)

8

3. 8. b)Tegangan tari kSs =M / Z

3. 8. c)Tegangan geserSs =w * Br

2

t =S / (2 * Aw)di mana,

Aw =Area of web

3. 8. d)Lendutand=A*(B-C+D)A=w * Br

48 * E * IB=Ss 3C=Ss * Br 2

2D=Br 3

8

3. 9 Penggunaan profi l untuk hori zontal beamBeam atas dan bawah

Materi al : J I S G 3101SS400Ti nggi Lebar Web Fl ens

Ukuran, mm 500 250 10 15Al owans korosi = 2 mm

I = 37008. 83 cm4Z = 1504. 42 cm3

Aw = 83. 20 cm2Berat satuan= = 65. 31 kg/ m

Beam tengahMateri al : J I S G 3101 SS400

Shape: Hei ght Wi dth Web Fl ens500 250 10 15

Al owans korosi = 2 mmI = 37008. 83 cm4Z = 1504. 42 cm3

Aw = 83. 20 cm2Berat satuan = 65. 31 kg/ m

3. 10 Hasi l perhi tunganBeams w M Z teg. tari k, s

(kgf / cm) (kgf -cm) (cm3) (kgf / cm2)Beam A = 22. 16 833493 1504. 42 554. 0Beam B = 45. 05 1694443. 1 1504. 42 1126. 3Beam C = 45. 04 1694067 1504. 42 1126. 1Beam D = 45. 03 1693690. 9 1504. 42 1125. 8Beam E = 45. 00 1692562. 5 1504. 42 1125. 1Beam F = 33. 81 380362. 5 1504. 42 252. 8

Beams d t Teg. geser, Sd / Ss(cm) (kgf / cm2) (kgf )

Beam A = 0. 34 34 5650. 8 1 / 1629Beam B = 0. 69 69 11487. 8 1 / 801Beam C = 0. 69 69 11485. 2 1 / 802Beam D = 0. 69 69 11482. 7 1 / 802Beam E = 0. 69 69 11475 1 / 802Beam F = 0. 52 38. 8 5071. 5 1 / 1068

Al l . bendi ng stress = 1200 (kgf / cm2)Al l . sheari ng stress = 700 (kgf / cm2)Mi n defl ecti on = 800

3. 11 Berat hori zontal beamsPanj ang-L = 5. 3 meterJ uml ah-n = 6 buah

Berat satuan-Uw = 65. 31 kg/ mBerat = L * N * Uw = 2076. 92 kg

4. Verti cal beam

Ti nggi pi ntu, Hr = 3 meterJ arak :

Puncak- ttk berat, b1 = 1. 64 meterDasar- ttk berat, b2 = 1. 36 meterPuncak-as roda, c1 = 0. 86 meter

As roda- ttk berat, c2 = 0. 77 meterAs roda- ttk berat, c3 = 0. 71 meter

Dasar-as roda, c4 = 0. 66 meterBeban hi drol i k, pa = 6. 75 tf / m2Beban hi drol i k, pa = 8. 39 tf / m2Beban hi drol i k, pa = 9. 75 tf / m2

4. 1 Beban yang bekerj a pada rodaAtas

Nu = ( pa + pb) * b1/ 22

= ( 6. 75 + 8. 39) * 1. 64/ 22

= 12. 375 t/m= 63. 1125 tf

BawahNd = ( pb + pc) * b2/ 2

2= ( 8. 39 + 9. 75) * 1. 36/ 2

2= 12. 375 t/m= 63. 1125 tf

J uml ah, Nt = Nu + Nd = 126. 225 tf

4. 2 Momen pada verti cal beam

J arak roda- ttk berat, L1 = 0. 77 meterJ arak roda- ttk berat, L2 = 0. 71 meter

J arak roda, L1 + L2 1. 48 meterBeban roda atas, Nu = 63. 11 t/m

Beban roda bawah, Nd = 63. 11 t/mBeban , Nt / 2 = 63. 11 tf

M = Nt / 2 * L1 * L2L1 + L2

= 63. 1125/2 * 0. 77 * 0. 711. 4815981

= 11. 6655 t-m4. 3 Profi lMateri al : J I S G 3101SS400

Ti nggi Lebar Web Fl ensUkuran, mm 500 250 10 15

Al owans korosi 2 mmI 37008. 83 cm4Z 1504. 42 cm3

Aw 83. 20 cm2satuan berat 65. 31 kg/ m

4. 4 Tegangan bendi ng yang terj adi pada Verti cal beamsb = M

Z= 1166550. 0

1504. 4= 775. 4 kgf / cm2

4. 5 Berat beam verti kalPanj ang-L = 3 meterJ uml ah-n = 2 buah

Berat satuan-Uw = 65. 312 kg/ mBerat = L * N * Uw = 391. 872 kg

5. Roda5. 1 Contact Pressure

Panj . Poros dl m, Ks = 0. 25 meterPanj . Poros l uar, Ls = 0. 02 meterBeban pada poros, P = 63112. 5 kgf

p = 0. 418 * ( P * E ) 0. 5Bo * r

di manaYoung' s modul us, E = 2100000 kgf / cm2Wi dth of wheel , Bo = 25 cmRadi us of wheel , r = 20 cm

Uni t wei ght = 197. 192 kgP=0. 418 *( 63112. 5 * 2100000 ) 0. 5

25 * 20= 6805. 4778 kgf / cm2

5. 3 Al l owabl e stress, papa =100 * HB

2 * udi mana,

Bri nnel hardness, HB = 200 (untuk SC420)Safety factor, u = 1. 3

pa = 100 * 2002 * 1. 3

= 7692. 31 kgf / cm2

5. 4 Berat RodaJ uml ah, N = 4 buah

Brt. Satuan, Uw = 197. 19 kg/ buahJ ml . Berat=N * Uw = 788. 77 kg

5. 5 Poros5. 5. a) Teg. Bendi ng

Ss = P * Ls4 *Z

di mana, Beban pada poros, P 63112. 5 kgf

Panj ang, Ls 27 cmModul us secti on, Z = p * ds 3

32= 331. 3 cm3

Di ameter poros, ds = 15 cmPanj ang poros, Ls = 27 cmSatuan berat, Uw = 29. 9 kg

Ss = 63112. 5 * 274 * 331. 3

= 1285. 87 kgf / cm2

Al l . bendi ng stress, Sa = 1050 kgf / cm2 SUS304

5. 5. b) Tegangan geser

Sheari ng Stress tsts = P

2 * As

di mana, Luas penampang, As

As = p * ds 24

= 176. 7 cm2ts = 63112. 5

2 * 176. 7= 178. 59 kgf / cm2

Al l . sheari ng stress = 600 kgf / cm2

5. 5. c) Berat porosPanj ang, L = 0. 395 meterJ uml ah, N = 4 buah

Sat. berat, Uw = 29. 95 kg/ mJ ml . Berat = N*Uw = 119. 79 kg

2. 10 Ski npl ateThi ckness of ski n pl ate

J arak antar hori sontal beamb1 = 0. 637 meterb2 = 0. 586 meterb3 = 0. 546 meterb4 = 0. 513 meterb5 = 0. 485 meterb6 = 0. 234 meter

J uml ah = 3. 000 meter

Tekanan hi drostati k pada masi ng-masi ng hori sontal beampa = 6. 750 tf / m2pb = 7. 387 tf / m2pc = 7. 973 tf / m2pd = 8. 518 tf / m2pe = 9. 031 tf / m2pf = 9. 516 tf / m2pg = 9. 750 tf / m2

Tekanan hi drostati k rata- rata antara hori sontal beampra = 7. 068 tf / m2prb = 7. 680 tf / m2prc = 8. 245 tf / m2prd = 8. 775 tf / m2pre = 9. 274 tf / m2prf = 9. 633 tf / m2

Lebar daun pi ntu, Bb = 5. 3 meterJ arak sti fener. Aa = 0. 53 meter

Bendi ng Stress s =K * a 2 * p100 x t 2

Seksi a b b/a K(cm) (cm)

1 53 63. 66 1. 2 502 53 58. 60 1. 1 503 53 54. 58 1. 0 504 53 53. 00 1. 0 505 53 53. 00 1. 0 506 53 53. 00 1. 0 50

Seksi p t s(kgf / cm2) (cm) (kgf / cm2)

1 0. 71 1 992. 702 0. 77 1 1078. 603 0. 82 1 1158. 104 0. 88 1 1232. 405 0. 93 1 1302. 506 0. 96 1 1353. 00

Tegangan tari k i j i n = 1200 kg/ cm2korosi on al l = 0. 2 cm

Tebal ski n pl at = 12 mm

2. 11 Berat ski n pl ateLebar-W = 53 dm

Ti nggi t-H = 30 dmTebal - t = 0. 12 dm

Berat = L * N * Uw = 1497. 78 kg

2. 12 Pel at pengaku

Momen dan tegangan bendi ngM = p * l 3

12s = M

Zs

Tekanan, pJ arak beam, lmod. seksi on, ZsGaya dan tegangan geser

S =p * l 24

t =S / (2 * As)di mana, l uas pen. pl at, AsUkuran

Tebal pl at = 0. 6 cmTi nggi , Hs = 10 cm

Zs = 0. 6* 10 2 / 6 = 10 cm3As = 0. 6 * 10 = 6 cm2

2. 13 Ri ngkasan hasi l hi tunganSecti on p l M Zs

(kgf / cm2) (cm) (kgf -cm) (cm3)Secti on 1 0. 707 53 8769. 25 10Secti on 2 0. 768 53 9527. 66 10Secti on 3 0. 825 53 10229. 69 10Secti on 4 0. 877 53 10886. 36 10Secti on 5 0. 927 53 11505. 48 10Secti on 6 0. 963 53 11951. 37 10

Secti on s S As t(kgf / cm2) (kgf ) (cm2) (kgf / cm2)

Secti on 1 876. 9 496. 4 6 41. 36Secti on 2 952. 8 539. 3 6 44. 94Secti on 3 1023. 0 579. 0 6 48. 25Secti on 4 1088. 6 616. 2 6 51. 35Secti on 5 1150. 5 651. 3 6 54. 27Secti on 6 1195. 1 676. 5 6 56. 37

Tegangan tari k i j i n 1200 kg/ cm2

2. 14 Berat verti cal st i ff enersSecti on Pj g-L Lbr-W Tbl - t

(dm) (dm) (dm)Secti on 1 6. 37 1 0. 06Secti on 2 5. 86 1 0. 06Secti on 3 5. 46 1 0. 06Secti on 4 5. 13 1 0. 06Secti on 5 4. 85 1 0. 06Secti on 6 2. 34 1 0. 06

Secti on J ml Brt. sat-UwBrt/ seksi(kg/ no) (kg)

Secti on 1 11 3. 00 32. 98Secti on 2 11 2. 76 30. 36Secti on 3 11 2. 57 28. 28Secti on 4 11 2. 42 26. 57Secti on 5 11 2. 29 25. 14Secti on 6 11 1. 10 12. 10

J uml ah berat 155. 432. 15 Berat daun pi ntu

Hori zontal beam = 2076. 92 kgfVerti cal beam = 391. 87 kgf

Ski npl ate = 1497. 78 kgfSti ff ener = 155. 43 kgf

Roda = 788. 77 kgfPoros = 119. 79 kgf

J uml ah = 5030. 57 kgfLai n- l ai n = 503. 06 kgf

Total berat daun pi ntu = 5533. 62 kgf

4. Gui de Frame4. 1 Track FrameProfi l untuk trackf rame

di mensi , C-beam Ti nggi Lebar web fl ens(mm) 200 200 10 15

al owans korosi 2 mmI = 20400 cm4Z = 1360 cm3

Aw = 119. 8 cm2berat satuan = 94. 04 kg/ m

4. 2 Di agram beban

Panj ang, L = 3Beban, P = 63112. 5 kg

Tebal track pl ate, tr = 12 mmTebal fl ens, tf = 1. 5 cm

Tebal web, tw = 1 cmTi nggi f rame, Hr = 20 cm

Lebar fl ens, W = 20

K = 0. 0588 * P(bf 2 * l ) 0. 33

= 0. 0588 * 63112. 5(20 2 * 20400) 0. 33

= 19. 44 kg/ cm2a = 0. 75 * P

K * bf = 0. 75 * 63112. 5

19. 44 * 20= 121. 76 cm

M = K * a 2 * bf4

19. 44 *121. 76 2 *204

= 1440881. 8 kgf . cm4. 3 Tegangan tari kσ = M

Z= 1059. 47 kg/ cm2

4. 4 Tegangan geserτ = P

2 * AwAw = 20 cm2

63112. 52 *20

= 1577. 81 kg/ cm24. 5 Tegangan geser pada beton

τ = K * bfL1 + 2 * L2

L1 = 20 cmL2 = 13 cmbf = 20 cm

τ = 19. 44 * 2020 + 2 * 13

= 8. 45 kg/ cm2Teg. i j i n = 5. 5 kg/ cm2

4. 6 Tegangan tari k l okal

σ b = Pbp * tw

di mana :beban, P 63112. 5 kgf

panj . Kontak, C 25 cml ebar bi dang tekan, bp = 2*C + 2 * (tr +tf )

= 2 *25 +2 * (12 +1. 5)= 55. 4 cm

σ b = 63112. 555. 4 *1

= 1139. 2148 kg/ cm2

4. 7 Teg. tari k pd fl ensMomen, Mr = K * bf 2

8 = 19. 44 *20 2

8= 971. 86 kgf -cm

σ r = 6 * Mrtf 2

= 6 *971. 861. 5 2

= 2591. 63 kg/ cm24. 8 Tegangan kombi nasiσ b = (σ f 2 + σ r 2 + σ f * σ r) 0. 5

= (1059. 47 2 +2591. 63 +1059. 47*2591. 63) 0. 5= 1967. 44 kg/ cm2

4. 9 Tegangan i j i n < 1200 kg/ cm24. 10 Berat gui de f rameMai n gui de f rames, H. 94. 0 kg/ mTrack pl ates, LxWxt = 10 2. 0 0. 15 23. 6 kg/ mSeal i ng f rames, L 75 13. 0 kg/ mSeal i ng pl ates 10 2. 0 0. 15 23. 6 kg/ mSi de f rames, C. 150 18. 6 kg/ mSi de gui de, PL. 10 0. 2 0. 30 4. 7 kg/ mSi l l beams, C. 200 24. 6 kg/ mBottom seal i ng pl ates 10 1. 0 0. 10 7. 5 kg/ mLi ntel beams, L 75 13. 0 kg/ mTop seal i ng pl ates 10 1. 0 0. 10 7. 5 kg/ m

Panj . -LJ uml -N brt sat-UwBerat = L * N * Uw(m) (buah) (kg/m) (kg)

Mai n gui de f rames, C 6. 7 2 94. 0 1260. 1Track pl ates, LxWxt = 6. 7 2 23. 6 315. 6Seal i ng f rames, L 75 3. 1 2 13. 0 80. 6

Seal i ng pl ates 3. 1 2 23. 6 146. 0Si de f rames, C. 150 3 0 18. 6 0. 0

Si de gui de, PL. 3 0 4. 7 0. 0Si l l beams, C. 200 6 1 24. 6 147. 6

Bottom seal i ng pl ates 6 1 7. 5 44. 7Li ntel beams, L 75 6 1 13. 0 78. 0Top seal i ng pl ates 6 1 7. 5 44. 7

J uml ah berat = 2117. 4

5. Al at Angkat5. 1 Beban Operasi , P5. 1. a) Berat gate

F1 = 5. 53 tf5. 1. b) Rol l er Fri ct i on

F2 = {m3 + m4 * rb} * NtR

Di mana,Rol l i ng f ri ct i on, m3 = 0. 1Sl i di ng f ri ctof bush, m4 = 0. 2radi us of bush, rb = 7. 5 cmLoad on wheel s, Nt = 63. 11 tfRadi us of wheel , R = 20 cmF2 = (0. 1 + 0. 2 * 7. 5) * 63. 1125

20= 100. 98

20= 5. 049 tf

5. 1. c) Seal Fri ct i onF3 = m2 * (q + P * b) * El r

di mana, koe. metal & rubber, m2 = 0. 7

tekanan awal , q = 0. 1 tf / m2tek. pdseal rubber, p = 8. 25 tf / m2

Leba rubber, b = 0. 03 mTotal pj g rubberEl r = 6. 051 m

F3 = 0. 7 * (0. 1 + 8. 25 * 0. 03) * 6. 0515. 1. d) Beban gesek dengan sedi men

F4 = me * P edi mana, Fri ct i on Coe. Sed. , me = 0. 3

Tek. sedi ment, Pe = 0 tfF4 = 0. 3 * 0 tf

5. 1. e) Down pul lF5= K * Wo * D * Hu * Bdi mana, Downpul l coe. , K = 0. 1Berat j eni s ai r, Wo = 1Tebal daun pi ntu, D = 0. 5 meterHead, H = 9. 75 meterBentang, B = 5 meterF5 = 2. 44 tf5. 1. f ) Upl i f t f orceF6 = Cu * Bw * Hu * Bdi mana,Koef . Upl i f t , Cu = 0. 1Tebal daun pi ntu, Bw = 0. 5 meterHead, H = 9. 75 meterBentang, B = 5 meterF6 = = 2. 44 tf5. 1. g) Beban Operasi , P

Beban (kg)Turun Angkat

Berat pi ntu, F1 = 5. 534 5. 534 tfRol l i ng f ri ct i on, F2 = -5. 049 5. 049 tfSeal f ri ct i on, F3 = 0. 000 0. 000 tfSl i de f ri ct i on, F4 = 0. 000 0. 000 tfDown pul l , F5 = 2. 438 2. 438 tfUp l i f t , F6 = -2. 438 -2. 438 tfP = 0. 485 10. 583 tf

5. 2 Susunan al at angkat

5. 3 DataEL. muka ai r = 258. 75 meter

EL. dasar pi ntu = 249 meterEL. si si atas pi ntu = 252 meter

EL. l antai kerj a = 259 meterEL. poros aktuator = 259. 9 meter

Head, H = 9. 75 meterLantai kerj a - dasar, H1 = 10000 mm

Ti nggi angkat, H2 = 3100 mmPoros akt - dasar, H3 = 10900 mm

Panj ang spi ndl e, H4 = 7900 mm5. 4 Spesi fi kasi

Type = El ektri k Dobel Spi ndelJ uml ah = 2Bahan = SUS304

Nomi nal di ameter = 75 mmEff ecti ve di ameter = 69. 75 mm

Root di ameter = 64. 5 mmPi tch / i nch = 2. 5

Pi tch of screw = 10. 16 mm

5. 5 Torsi pada spi ndel pada saat operasi normal , TT= P * d1 * (q * L + m * 3. 14 * d1)

2 * (q * 3. 14 * d1 - m * L)di mana,Beban angkat/ 2, P = 5291. 31 kgfFaktor koreksi , q = cos (a / 2) = cos (29 / 2)

= 0. 968Sudut ul i r, a = 29 deraj adDi ameter dal am, di = 6. 45 cmJ arak ul i r, L = 1 cm Koe. Geser pd screw, m = 0. 2T=5291. 31 * 6. 45 * (0. 968 * 1 + 0. 2 * 3. 14 * 6. 45)

2* (0. 968 * 3. 14 * 6. 45 - 0. 2 * 1)

171279. 638. 8

= 4413. 3 kgf -cm

5. 6 Motor penggerak5. 6. a) Putaran nut-spi ndelN = V/ L

300/ 1030 rpm

di mana,Kecepatan operasi , V = 300 mm/ meni tJ arak ul i r, L = 10 mm

5. 6. b) Output motor yang di perl ukanPm= = P * V

6. 12 * et= 10. 58*0. 3

6. 12*0. 1575= 3. 2

1. 0= 3. 3 kW

di mana,Beban operasi , P = 10. 6 tf

Kecepatan operasi , V = 0. 3 m/ meni tEfi si ensi worm gear, ew = 0. 5

Efi si ensi spi ndel , es = 0. 3Efi si ensi total , et = 0. 2

5. 6. c) Output motor yang di pakai , PmPm = 3. 5 kw

5. 6. d) Torsi motor, TmTm = 97400 * Pm / n

97400*3. 5/ 1405242. 63 kgf -cm

di mana,Putaran motor, n = 1405 rpm

5. 7 Spi ndel5. 7. a) Torsi maks. pada spi ndl e saat turun, Td

Td = Mm * (1/ i ) * e727. 9*46. 83*0. 5

17043. 79 kgf -cmdi mana,

Torsi maksi mum, Mm = 300 % * Tm= 3*242. 63= 727. 90 kgf -cm

Perband. putaran, i = 46. 831/ i = 0. 02

Efi si ensi , eo = 0. 55. 7. b) Torsi maks. pada spi ndl e saat turun, PdPd= Td * 2 * (q * 3. 14 * d1 - m * L)

d1 * (q * L + m * 3. 14 * d1)= 17043. 79 *2 * (0. 97 * 3. 14 *6. 45 - 0. 2 * 1)

6. 45*(0. 97*1+0. 2*3. 14*6. 45)= 661466. 09

32. 37= 20434. 56 kgf -cm

di mana,Faktor koreksi , q = cos (a / 2) = cos (29 / 2)

= 0. 968Sudut ul i r, a = 29 deraj ad

Di ameter dal am, di = 6. 45 cmJ arak ul i r, L = 1 cm

Koe. Geser pd screw, m = 0. 25. 7. c) Menghi tung panj ang kri t i s Spi ndl e, Lo

Lo 2 = n * 3. 14 2 * E * I * nsPd

= 2*3. 14 2*2100000*84. 92*220434. 56

= 7. 033E+0920434. 56

= 344161. 13 cm2Lo = 586. 65 cm

di mana,Koefi si en, n = 2

Modul us Young, E = 2100000 kgfcm2Momen i nersi a, I = 84. 92 cm4

J uml . Spi ndel = 2 buah