Sekilas Desain Pondasi Mesin
Dalam suatu pembangkit listrik, ada berbagai equipment dan atau mesin yang memegang peranan penting. Mesin tersebut memiliki karakteristik yang berbeda. Pondasi yang menopang mesin ini memegang peranan penting agar mesin tersebut tetap dapat bekerja dengan baik. Segi desain pondasi tidak hanya dilihat dari kekuatan struktur dalam menahan beban static yang bekerja namun juga beban dinamiknya.
Berikut adalah beberapa tipe pondasi mesin:
a. Block type (rigid foundation)
b. Box or caisson type
c. Wall type
d. Frame type
e. Non-rigid or flexible Type
Tipe Pondasi Mesin
Tipe yang umum digunakan adalah tipe block foundation dan tipe frame atau yang lebih dikenal dengan table top foundation.
Block Foundation with Pile for STG Equipment Foundation at STG & Boiler Batu Bara Project, Palembang
Dalam mendesain pondasi mesin ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, diantaranya adalah:
1. Tipe mesin
Ada 2 tipe mesin, yaitu centrifugal machine, dan reciprocating machine. Reciprocating itu berasal dari kata reciprocate yang artinya membalas atau lebih tepatnya bergerak maju-mundur pada satu garis lurus, prinsip kerja ini terjadi pada semua “Engine” baik diesel engine maupun otto engine ataupun gas engine. Sedangkan sentrifugal atau rotating terjadi pada semua peralatan/equipment yang berputar seperti pompa, Motor, Electric Generator, semua jenis turbine baik steam turbine maupun gas turbine. Kriteria dalam mendesain mesin centrifugal dan reciprocating pun berbeda. Berat pondasi mesin untuk tipe centrifugal harus 2-3 kali berat dari mesinnya, sedangkan untuk reciprocating machine harus memiliki berat pondasi 3-5 kali dari berat mesin yang ditopangnya.
2. Daya dukung tanah
Untuk kondisi beban statik, kapasitas daya dukung pondasi adalah 50% dari daya dukung izin tanah. Sedangkan untuk kondisi beban static & dinamik, daya dukung pondasi harus lebih kecil dari 75% dari daya dukung izin tanah.
3. Eksentrisitas
Pusat massa dari kombinasi mesin dan pondasi (system pondasi mesin) harus sedekat mungkin dengan pusat massa dari pondasi atau group pile. Jarak eksentrisitas horizontal dibatasi hanya 5% dari panjang pondasi yang ditinjau.
4. Frekuensi
Agar tidak terjadi resonansi antara pondasi dan mesin maka frekuensi mesin dan frekuensi natural dari system pondasi dibatasi. Jika frekuensi mesin (operating frequency, ω) lebih kecil dari natural frekuensi system (ωn), maka ω/ ωn harus lebih kecil dari 0.8. Jika operating frequency lebih besar dari natural frequency maka ω/ ωn harus lebih besar dari 1.2 (Arya, Suresh, Design of Structures and Foundations for Vibrating Machines).
5. Vibrasi & Amplitudo
Batasan amplitude dari system pondasi mesin harus memenuhi batas yang diijinkan. Biasanya batasan amplitude ini diberikan oleh manufaktur, namun jika tidak diberikan, dapat digunakan grafik di bawah ini:
Batasan limit vibrasi (Richart, F.E./Hall, J.R./Woods, R.D., Vibrations of Soil and Foundations, 1st Edition, © 1970, p.311. Printed and electronically reproduced by permission of Pearson Education, Inc. , Upper Saddle River, New Jersey.)
poin 1. Tipe mesin,kenapa turbine dan generator dimasukkan ke tipe reciprocating? menurut saya seharusnya sentrifugal sama halnya seperti pompa
Makasih mas manan masukannya.. Boleh sekalian dijelaskan gak perbedaan mendasar dari centrifugal, rotating, reciprocating machine?
Tks 🙂
reciprocating itu berasal dari kata reciprocate yang artinya membalas atau lebih tepatnya bergerak maju-mundur pada satu garis lurus, prinsip kerja ini terjadi pada semua “Engine” baik diesel engine maupun otto engine ataupun gas engine. sedangkan sentrifugal atau rotating terjadi pada semua peralatan/equipment yang berputas seperti pompa, Motor, Electric Generator, semua jenis turbine baik steam turbine maupun gas turbine
berarti gak salah juga dong kalau turbin masuk ke reciprocating? Coal mill reciprocating juga kan?
beda mba novi, Engine dan Turbine itu berbeda..jadi simpelnya engine itu reciprocation, sedangkan turbine itu rotating
engine itu menggunakan Torak yang maju mundur sedangkan turbine menggunakan blade yang berputar
mas manan, penjelasannya saya ambil langsung aja ya buat menjelaskan tipe mesin. hehehe.. Makasih masukannya yaa 😀
kalau pakai pondasi strous bisa apa tidak untuk pondasi steam turbine generator..? mohon infonya
Bisa kok.. Parameter strous pile nya yang nanti akan menentukan dalam analisa. Untuk referensi lebih banyak mengenai pondasi mesin mungkin bisa baca bukunya Suresh Arya, Design of Structures & Foundations for Vibrating Machines.
bookmarked dulu ahh. menarik nih diskusi nya,sambil jalan nanya2 ah
Wah,menarik ini topiknya. Terutama tentang frequency.
Saya pengen sharing sekalian bertanya,mana tau ada yg punya pengalaman seperti berikut. Beberapa equipment package punya mesin lebih dari satu. Yg artinya ada 2 frequency mesin. (Klo STG di atas bagaimana ophie?). Untuk itu,frequency mesin mana yg kita pakai utk di compare dgn freq natural? Apakah masing2 tetap dipakai? Atau adaada semacam frequency padanan/gabungan? Mengingat biasanya equipment package sudah memakai skid sendiri yg tentunya memiliki kekakuan sendiri jg.
Mohon share penjelasannya jika ada.
Thanks
Foto pondasi itu juga untuk turbin, generator, dan gear box, vid. ini kayaknya udah sepaket ya. Untuk pengecekan frekuensi dibandingan ke operating frekuensi masing-masing mesin. Tapi untuk perhitungan massa (yang nantinya digunakan buat ngitung spring constant (k)), diperhitungkan massa gabungan mesin.
Menarik ni Nov. Kombinasi statik & dinamik. Kapan2 berguru lah saya 🙂
wah..sama2 masih belajar gw juga ris.. hehehe..
Cara ngitung frekuensi natural pondasi gimana Pi?
f = [60/(2*pi)]*(k/m)^0.5
k = spring constant dari pondasi
m = massa (gabungan pondasi dan mesin)
Nah perhitungan k ini tergantung dari pondasi yang digunakan. Kalau dia block foundation tanpa pile, k didapat dari pengaruh luasan pondasi, embedment pondasi, dan koefisien tanahnya (shear modulus, poisson ratio). Kalau pakai pile, spring constant yang dipakai adalah gabungan spring constant pile dan block foundation (pile cap). Demikian ghan, semoga dapat dimengerti 😀
Menarik Ophie, saya bookmark dulu deh ya 🙂
Mas Maman, untuk mutu beton pengaruhnya bagaimana ke pondasi? berapa mutu beton minimal untuk pondasi mesin ini.
Kemudian kalau ada contoh perhitungan perencanaan pondasi genset atau pompa mohon bisa dishare.
terimakasih
Wah, maaf Mas yudi, saya bukan orang Civil, tapi mechanical. seharusnya pertanyaannya ke Mba Novi, silahkan mba novi dijawab ya
bang mau tanya saya nih, barangkali memahami tentang getaran. di ISO 10816 ada pondasi Rigid sama Fleksibel. keuntungan sama kerugian dari rigid sama fleksibel apa yah? dan juga kapan menggunakan pondasi rigid atau fleksibel?
terimakasih
Apakah yang dimaksud dengan pondasi rigid dan fleksibel ini berhubungan dengan frekuensi pondasi?
Mutu beton berkaitan dengan modulus elastisitas beton (Ec). Ec ini akan mempengaruhi natural frekuensi dari pondasi. Natural frekuensi inilah yg nantinya akan dibandingkan dengan operating frekuensi dari mesin. Perlu dijaga agar rasio natural frekuensi dari pondasi dan mesin tidak berdekatan agar tidak terjadi resonansi. Pada text book tidak menjelaskan adanya aturan khusus utk mutu beton yg akan digunakan, namun pd desain spec biasanya utk pondasi mesin akan digunakan mutu beton yg lbh besar drpd struktur lainnya. Selama ini desain spec yg sy temukan, mensyaratkan mutu beton antara 250-280 kg/cm2. Utk contoh perhitungan, mgkn bs dilihat di buku suresh arya, design of structure and foundations for vibrating machine.
metode uji tanah apa yang dibutuhkan utk desain fondasi mesin bgn mbak? Sondir/boring (handboring)/cbr ? terima kasih
Tidak ada spesifikasi khusus utk metode uji tanah. Yang penting dr uji tanah tsb dpt diketahui karakteristik tanah, seperti Gs (modulus geser/shear wave), ks (modulus subgrade tanah), Es (modulus elastisitas tanah). Jika data tersebut tidak ada, sbnrnya bisa mengacu pada tabel karakteristik tanah. Namun tentu hasil perhitungannya seakurat jika data tanah didapat dr hasil pengetesan.
Mba.. Saya ada pekerjaan pembuatan pondasi turbin dengan kapasitas 2000Kw, 6000rpm. Yang ingin saya tanyakan jika pondasi mesin menggunakan mutu K200 apakah bisa??
Terima kasih
mutu beton tergantung spesifikasi proyek saja. Mutu beton berapa pun bisa digunakan, asal persyaratan pondasi dinamis, spt batasan frekuensi dan amplitudo terpenuhi.
Tks
Mba…apakah punya contoh perhitungan pondasi Steam turbin generator building dengan sistem dak beton? Makasih sebelumnya
ini untuk perhitungan building-nya kah? untuk desain concrete building, silahkan mengacu ke SNI 03-2847-2002 saja.
Bisa info perusaah yg pernah buat intake channel ? Trims
Mbak…pondasi mesin kalau pakai sistim pondasi pile umum tidak?
Trims
Good information……thanx mbak Medi
Berat pondasi mesin untuk tipe centrifugal harus 2-3 kali berat dari mesinnya, sedangkan untuk reciprocating machine harus memiliki berat pondasi 3-5 kali dari berat mesin yang ditopangnya. yang itu referensinya dri mana ya mba?