## KAJIAN STRUKTUR TOWER BTS TIPE SST KAKI EMPAT DENGAN KETINGGIAN 70 METER  AKIBAT BEBAN ANGIN RENCANA DENGAN PERIODE ULANG 15 TAHUNAN
Husnah 1) Sri Kartini 2)
1) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Abdurrab
2) Program Studi Analis Farmasi dan Makanan, Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Abdurrab Jalan Riau Ujung No.73 Pekanbaru
E-mail : husnah@univrab.ac.id

## Abstrak
Pembangunan  konstruksi  menara  pada  daerah  permukiman  perlu  ditingkatkan  mengingat  Meningkatnya kebutuhan  terhadap  teknologi  komunikasi  yang  murah  dan  mudah,  sehingga  harus  memperhatikan  kekuatan  dari menera telepon seluler. Tower  menara BTS pada penelitian ini adalah tower BTS yang ada di kota pekanbaru dengan ketinggian 70 Meter dengan menyajikan pengaruh beban angin dengan periode ulang selama 15 tahun. Pada penelitian ini, dilakukan dengan mengolah data angin dari Kantor BMKG wilayah pekanbaru pada 15 tahun terakhir. Pengolahan data angin ini menggunakan 3 metode yaitu: a. Metode Gumbel b. Metode Log Pearson c. Metode Log Normal. Hasil yang diperoleh dari ketiga metode pengolahan data angin tersebut diambil nilai yang terbesar untuk keperluan analisa struktur  yaitu  sebesar  15.23  m/s.  Dari  hasil  perhitungan,  Pengaruh  angin  dikota  pekanbaru  selama  periode  ulang  15 tahunan masih dalam kondisi aman. Perilaku perpindahan paling besar terjadi pada leg paling atas yaitu pada section 19. Stress ratio terbesar terjadi pada section paling bawah dan semakin keatas akan semakin mengecil, kecuali pada profil leg yang  terinstal antenna akan  mengalami stress  ratio yang  lebih  besar.  Tower  menara  BTS  mengalami  perilaku struktur  baik itu goyangan, puntiran, perpindahan  horizontal dan stress ratio paling besar karena pengaruh dari beban angin  yang  terjadi.  Tower  menara  BTS  yang  berada  di  kelurahan  tanjung  rhu  dalam  kondisi  aman,  dengan  catatan sebanyak 3 bracing yang terletak di section paling bawah ada overstress sebesar 0,027. Karena overstress yang terjadi masih  dalam  besaran  yang relative kecil  dan  struktur  yang  terjadi overstress adalah  bukan  merupakan  struktur  utama maka tower menara BTS tersebut di kategorikan aman.
kata kunci:  beban angin, analisis struktur tower

## Abstract
The construction of towers in residential areas under pressure from the public, should pay attention due to increasing the need for cheap and easy communications technology. Tower tower of BTS in this research is BTS tower that exist in town  of  Pekanbaru  with  height  70  Meter  with  present  influence  of  wind  load  with  return  period  for  15  year.  In  this study,  conducted  by  processing  the  wind  data  from  BMKG  Office  Pekanbaru  area  in  the  last  15  years.  Wind  data processing uses 3 different methods, namely: a. Gumbel Method b. Pearson Log Method c. Log Method Normal. Results obtained  from  the  three  methods  of  data  processing  wind  is  taken  the  greatest  value  that  is  15.23  m  /  s.  From  the calculation, the influence of the wind is still below the safety limit of wind influence on a tower tower BTS. The biggest displacement behavior occurs in the top leg of section 19. The largest stress ratio occurs in the bottom section and the more it gets smaller, except on the leg profile that is installed antenna will experience a greater stress ratio. BTS tower towers  experience  good  structural  behavior  that  wobble,  torsion,  horizontal  displacement  and  stress  ratio  is  greatest because of the influence of wind loads that occur. Tower tower BTS located in Tanjung Rhu area in safe condition, with a record of 3 bracing located in the bottom section a little overstress of 0.027. Overstress is still in a relatively small quantity and it is not occur on the main structure of the tower tower BTS is categorized safe.
keywords: wind load, tower structural analysis

## PENDAHULUAN
Perkembangan dunia telekomunikasi yang berkembang  sangat  pesat  terjadi  dewasa  ini, menuntut  para  provider  telekomunikasi  untuk berlomba-lomba  merebut  hati  banyak  para konsumen.  Banyaknya  provider-provider  yang ada  di  Indonesia,  menyebabkan  persaingan  antar provider  tidak  terelakan.  Salah  satu  wujud  untuk merebut  hati  para  konsumen  adalah  dengan perluasan  jangkauan  sinyal  telepon  seluler  dan sinyal  internet  dalam  bentuk  2G  dan  3G. Keberadaan  sinyal  telepon  dan  sinyal  internet yang  kuat  dikarenakan  adanya antenna pemancar sinyal ataupun antenna penerima sinyal diwilayah jangkauan  area  tersebut. Antenna Ini  akan berfungsi  dengan  jangkauan  yang    sesuai  dengan kapasitasnya,  apabila antenna tersebut  terletak diketinggian tertentu. Untuk mensiasati
keberadaan antenna yang  harus  dipasang  dalam ketinggian  tertentu,  mengharuskan  pembangunan tower  BTS  ( Base  Transceiver  Station ).  BTS adalah  bagian  dari network  element GSM  yang berhubungan  langsung  dengan Mobile  Station (MS). Beban  yang  mempengaruhi  Tower  BTS adalah  beban  tower  itu  sendiri,  beban  hidup  dan beban  angin,  tanpa  dipengaruhi  oleh  beban Gempa,  karena  menurut  Sumargo  (1997),  Bahwa beban  gempa  tidak  berpengaruh  terhadap  tower tipe  SST.  Dari  penjelasan  tersebut,  maka  peneliti tertarik  melakukan  penelitian  dengan  judul ANALISA  STRUKTUR  TOWER  BTS  TIPE SST KAKI EMPAT DENGAN KETINGGIAN 70  METER    AKIBAT  BEBAN  ANGIN RENCANA  DENGAN  PERIODE  ULANG  15 TAHUNAN. Studi kasus Tower BTS yang ada di kelurahan  tanjung  rhu  Kota  Pekan  Baru  Provinsi Riau dengan ketinggian 70 Meter dan pemiliknya adalah PT Hutchison CP Telecommunications (PT HCPT)  dan  oleh  PT  HCPT  diberi  nama  Site Sumber  Sari.  Dalam penelitian  ini  akan menyajikan  pengaruh  angin  terhadap  tower  BTS tipe  SST  kaki  empat  ketinggian  tower  70  Meter dengan  periode  ulang  selama  15  tahun  dikota pekanbaru pada khususnya.

## METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  dengan  judul  “Analisa Struktur  Tower  BTS  Tipe  SST    Kaki  Empat Dengan Ketinggian 70 Meter Akibat Beban Angin Rencana Dengan Periode Ulang 15
Tahunan”dapat dilihat pada alur di bawah ini :

## Tempat dan Waktu
a. Nama Tower : Site Sumber sari
b. Pemilik  : PT. Hutchison CP Telecommunications ( PT HCPT )
c. Alamat :  Jl. Sumber Sari Gg.  Bakti No. 17 RT  02/05  Kel.  Tanjung  Rhu,  Kec  Lima Puluh Pekanbaru, Riau
d. Koordinat  Tower  BTS  di  00°32’28.2”  N dan 151°27’38.3” S
e. Struktur  Utama  Mengunakan  Baja  (kaki empat)
f. Photo  keadaan  tower  sekarang  dan  data  – data antenna yang terinstal.
g. Buku-buku,  Jurnal,  makalah,  dan  teori  – teori yang berhubungan.

## Pengumpulan Data
Langkah yang kedua dilakukan dengan mempelajari referensi–referensi yang berhubungan dengan Penelitian ini, berupa buku pustaka  atau  peraturan  mengenai  perencanaan struktur  baja  dan  konstruksi  tower  BTS,  antara lain :
a. Peraturan pembebanan untuk Tower menggunakan Structural Standards for
Mulai Pengumpulan Data Analisa Data Pengolahan Angin Preliminarny Design Pemodelan Struktur Kesimpulan Selesai Kontrol tdk ya

## Steel Antenna Tower and Antenna
Supporting Structure (TIA/EIA-222-F,
1991)
a. Tata Cara Pelaksanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung
(SNI 03 – 1729 – 2002)
b. Peraturan  Pembebanan  Bangunan  Baja (PPBBI 1984)
c. Buku  Hidrologi  Teknik  dan Manual  book
SAP2000 V 15

## Pengolahan data angin 15 tahun
Pada  tahapan  ini,  dilakukan  dengan  mengolah data  angin  dari  Kantor  BMKG  wilayah pekanbaru  pada  15  tahun  terakhir.  Pengolahan data  angin  ini  menggunakan  3  metode  yang berbeda,  dengan  mengambil  hasil  yang  paling besar dari ketiga metode yang dipakai. Adapun 3 metode pengolahan data angin tersebut adalah :
a. Metode Gumbel
b. Metode Log Pearson
c. Metode Log Normal

## Preliminary Design
Hal  –  hal  yang  perlu  diperhatikan  dalam  tahap ini antara lain :
a. Menghitung ulang dimensi profil dari elemen struktur tower, yang meliputi :
1. Profil  baja  yang  berfungsi  sebagai rangka utama (per section ).
2. Profil baja yang berfungsi sebagai untuk sambungan.
3. Profil baja untuk bordes.
b. Pembebanan,  Penentuan  dan  penggunaan beban menurut peraturan pembebanan (TIA/EIA-222-F, 1996).
Kombinasi pembebanan yang digunakan sesuai
peraturan (TIA/EIA-222-F, 1996) dan kontrol design menggunakan  (PPBBI  1984  dan  SNI 03 – 1729 – 2002).

## Pemodelan Struktur TowerBTS
Melakukan pemodelan struktur tower BTS yang ada di koordinat 00°32’28.2” N dan 151°27’38.3”  S,  Kemudian  memasukan  jumlah antenna sesuai dengan yang terinstal. Pemodelan  struktur  tower  BTS  ini  mengunakan bantuan program analisis struktur. Kontrol Desain Melakukan analisa struktur tower BTS menggunakan  (PPBBI  1984  dan  SNI  03–1729– 2002), dimana harus memenuhi syarat keamanan dan  rasional  sesuai  batas  –  batas  tertentu menurut peraturan yang berlaku.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari analisa metode distribusi frekuensi
Tabel 1.  Hasil Analisa Distribusi frekuensi
Karena  Hasil  yang  diperoleh  dari  ketiga  metode pengolahan  data  angin  berbeda,  maka  untuk keperluan  analisa  struktur  tower  menara  BTS  di kelurahan  tanjung  rhu  kecamatan  lima  puluh adalah  dengan  mengambil  dari  nilai  yang  paling besar,  yaitu  dari  metode  Log  Normal  sebesar 15.23 m/s.
Gambar 1.  Tower menara BTS SW Isometri
No Nama Distribusi Kecepatan Angin Maksimum (m/s) 1 Gumbel 11,248 2 Log Pearson III 14.44 3 Log Normal 15.23
Tabel 2. Twist ( Puntiran )
Tabel 3. Sway ( Goyangan )
Gambar 2. Twist dan sway
Join Kombinasi Rotasi arah X (Radian) Rotasi arah Y (Radian) Rotasi arah Z (Radian) Rotasi arah X (Degree) Rotasi arah Y (Degree) Rotasi arah Z (Degree) Kontrol <0,5° 1 1.2D+1.3W+LL -0,000962 -0,000079 0,000077 -0,0551465 -0,00452866 0,00441401 OK 141 1.2D+1.3W+LL -0,000906 -0,000098 0,000063 -0,0519363 -0,00561783 0,00361146 OK 138 1.2D+1.3W+LL -0,000888 -0,000097 0,000055 -0,0509045 -0,00556051 0,00315287 OK 135 1.2D+1.3W+LL -0,000855 -0,000073 0,000122 -0,0490127 -0,00418471 0,00699363 OK 12 1.2D+1.3W+LL -0,000631 -0,000054 0,000175 -0,036172 -0,00309554 0,01003185 OK 127 1.2D+1.3W+LL -0,004176 -0,000045 -0,000198 -0,2393885 -0,00257962 -0,01135032 OK 122 1.2D+1.3W+LL -0,000717 -0,00003 -0,000099 -0,0411019 -0,00171975 -0,00567516 OK 117 1.2D+1.3W+LL -0,00088 -0,000015 0,000021 -0,0504459 -0,00085987 0,00120382 OK 111 1.2D+1.3W+LL -0,000816 -0,000011 0,000044 -0,0467771 -0,00063057 0,00252229 OK 106 1.2D+1.3W+LL -0,00076 -0,00000732 0,000017 -0,0435669 -0,00041962 0,00097452 OK Radian Degree Radian Degree 1 1.2D+1.3W+LL -1,685315 38,89323 -0,191476 1,790762 2000 -9,5738E-05 -0,00549 0,000895 0,051328 OK 141 1.2D+1.3W+LL -1,493839 37,102468 -0,278884 2,169637 3000 -9,2961E-05 -0,00533 0,000723 0,041458 OK 138 1.2D+1.3W+LL -1,214955 34,932831 -0,220131 2,275508 3000 -7,3377E-05 -0,00421 0,000759 0,043481 OK 135 1.2D+1.3W+LL -0,994824 32,657323 -0,249073 1,859157 3000 -8,3024E-05 -0,00476 0,00062 0,035525 OK 12 1.2D+1.3W+LL -0,745751 30,798166 -0,113035 5,241283 2000 -5,6518E-05 -0,00324 0,002621 0,150228 OK 127 1.2D+1.3W+LL -0,632716 25,556883 -0,157336 5,632214 3000 -5,2445E-05 -0,00301 0,001877 0,107622 OK 122 1.2D+1.3W+LL -0,47538 19,924669 -0,078681 2,227797 3000 -2,6227E-05 -0,0015 0,000743 0,042569 OK 117 1.2D+1.3W+LL -0,396699 17,696872 -0,101784 2,126082 3000 -3,3928E-05 -0,00194 0,000709 0,040626 OK 111 1.2D+1.3W+LL -0,294915 15,57079 -0,057141 1,897292 3000 -1,9047E-05 -0,00109 0,000632 0,036254 OK 106 1.2D+1.3W+LL -0,237774 13,673498 -0,057141 1,897292 3000 -1,9047E-05 -0,00109 0,000632 0,036254 OK Sway Y Kontrol <0,5° Join Kombinasi
Translasi arah X
(Radian) Translasi arah Y (Radian) Δ D Arah X (mm) Δ D Arah Y (mm) Δ H (mm) Sway X
Gambar 3. Stress ratio
Horizontal  displacement  (  perpindahan  )  < H/200 Syarat    dalam  TIA/EIA  adalah horizontal displacement (perpindahan) < H/200, Dimana : Tinggi tower   = 70 meter H / Displacement = 70/200 = 0.35 meter
Displacement tertinggi  terjadi  pada  titik  paling puncak tower menara BTS yaitu,
Dari  hasil  SAP  2000  menghasilkan  nilai displacement terbesar  pada  arah  Y  dengan  nilai 0.263  M,  nilai  ini  masih  dalam  batas  aman  yang dipersyaratkan.

## Tabel 4.  Nilai Horizontal displacement
Gambar 4. Displacement yang di hasilkan pada SAP 2000 V 15
Setelah dilakukan pengolahan data angin yang ada diwilayah  BMKG  kota  pekanbaru  dengan  tiga metode  perhitungan,  didapatkan  Besaran  nilai maksimum  angin  rata  –  rata  periode  15  tahunan yang berbeda. Maka diambil nilai hasil perhitungan angin yang terbesar untuk melakukan analisa  pengaruh  angin  terhadap  menara  tower BTS  yaitu  gaya  angin  sebesar  15,23 m/s  yang
didapat melalui metode log Normal. Nilai sebesar 15,23  m/s  ini  adalah  masih  lebih  kecil  dari  nilai minimum  yang  digunakan  dalam  perencanaan sebuah  tower  BTS  yaitu  sebesar  22.8  m/s.  Jadi dalam  sebuah  perencanaan  sebuah  menara  tower BTS apabila disuatu daerah besarnya angin masih kurang  dari  syarat  nilai  minimal  maka  besarnya gaya  angin  yang  dipakai  adalah  22.8  m/s
Join Kombinasi beban Arah X (MM) Arah Y (MM) Arah Z (MM) 1 1.2D+1.3W+LL -1,685315 38,89323 -1,665871 2 1.2D+1.3W+LL -1,685519 38,979641 -1,485051 3 1.2D+1.3W+LL -1,83198 38,888431 -3,151923 4 1.2D+1.3W+LL -1,835843 38,974877 -2,946094
(TIA/EIA-222-F  Standart,  1996).  Mengenai  gaya angin yang terjadi disetiap section struktur menara tower  BTS,  masih  berada  dalam  gaya  ijin  yang disyaratkan.  Sebagai  contoh  pada section paling atas  ( Section  19 )  tower  BTS  nilai  gaya  yang disebabkan  oleh  gaya  angin  rencana  adalah 55.6733 Kg sedangkan gaya ijin yang dipersyaratkan  adalah  305.3365  Kg.  Ini  artinya gaya  angin  yang  bekerja  masih  dalam  batas keamanan  yang  dipersyaratkan  (TIA/EIA-222-F Standart,  1996).  Analisa  struktur  keseluruhan yang dihasilkan dengan kombinasi beban
1.2D+1.3W+LL (SNI 03-1729-2002)
menghasilkan  nilai  yang  masih  dalam  batas keamanan  struktur  tower  menara  BTS.  Sebagai contoh joint 1  yang  berada  distruktur  paling  atas dari  menara  tower  BTS  menghasilkan  nilai Twist /puntiran arah x = 0.055° , arah y = 0.0045° dan  arah  z  =0.0044°.  Nilai  yang  dihasilkan  dari program  Analisis  struktur  masih  lebih  kecil  dari persyaratan  yang  tetapkan  yaitu  puntiran  yang terjadi harus lebih kecil dari 0.5 ° (TIA/EIA-222- F  Standart,  1996).  Untuk Sway /goyangan  yang terjadi pada struktur menara BTS, sebagai contoh pada joint 1  yang  berada  di  struktur  paling  atas dari  menara  tower  BTS  menghasilkan  nilai Sway /goyangan  arah  x  =  0.005°  dan  arah  y  = 0.05°. Nilai yang dihasilkan dari program analisis struktur  masih  lebih  kecil  dari  persyaratan  yang tetapkan  yaitu  goyangan  yang  terjadi  harus  lebih kecil dari 0.5° ( TIA/EIA-222-F Standart, 1996 ). Stress  ratio yang  dihasilkan  program  analisis struktur  ada  3 frame yang  berfungsi  sebagai bracing yang  mengalami over  stress yaitu  pada frame 341  =  1.03, frame 454  =  1.02  dan frame 340  =  1.01,  karena  sudah  melebihi  persyaratan yang  ditentukan  yaitu overstress yang  ijinkan lebih  kecil  dari  1  (  TIA/EIA-222-F  Standard, 1996).

## KESIMPULAN
Dari  hasil  perhitungan  dapat  diambil  beberapa kesimpulan antara lain:
1. Diketahui  seberapa  besar  kecepatan  angin diwilayah  pekanbaru  terhadap  tower    BTS tinggi  70  meter  yaitu  metode  log  normal dengan nilai 15,23 m/s
2. Pengaruh  angin  dikota  pekanbaru  selama periode ulang 15 tahunan masih dalam kondisi aman, karena masih di bawah batas keamananan  pengaruh  angin  terhadap  sebuah menara tower BTS.
3. Profil  baja  yang  harus  menjadi  perhatian paling  utama  adalah  pada  profil  baja  yang
berfungsi  sebagai Leg /  kaki  tower  kemudian profil yang berfungsi sebagai bracing vertikal. Perilaku perpindahan paling besar terjadi pada leg paling  atas  yaitu  pada section 19  dan semakin  kebawah  akan  semakin  mengecil. Stress ratio terbesar terjadi pada section paling bawah  dan  semakin  keatas  akan  semakin mengecil, kecuali pada profil leg yang terinstal antenna akan  mengalami stress  ratio yang lebih besar.
4. Tower  menara  BTS  mengalami  perilaku struktur baik itu goyangan, puntiran, perpindahan  horizontal  dan stress  ratio paling besar  karena  pengaruh  dari  beban  angin  yang terjadi.
5. Tower  menara  BTS  yang  berada  di  kelurahan tanjung  rhu  dalam  kondisi  aman,  dengan catatan  sebanyak  3 bracing yang  terletak  di section paling bawah sedikit overstress sebesar 0,027.  Karena overstress yang  terjadi  masih dalam besaran yang relative kecil dan struktur yang terjadi overstress adalah bukan merupakan struktur utama maka tower menara BTS tersebut di kategorikan aman.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Standarisasi  Nasional  .  (2002).  " 03-1729- 2002  Tata  Cara  Pelaksanaan  Struktur  Baja Untuk  Bangunan  Gedung". Bandung:  Badan Standarisasi Nasional.
Computer  dan  Structures,  Inc.  1995.  " SAP  2000 manual" . California: University Ave.
Berkeley. Djihad, A. 2001. “Hand Out Rekayasa Hidrologi”  . Bandung:  Jurusan  Teknik  Sipil Politeknik Negeri Bandung. EIA/TIA-222-F,  2002,  “ Structural  Standards  for
Steel Antenna Tower and Antenna Supporting Structures ”, Washington D.C. Pusposutardjo, S. 1993. Bencana  Angin Topan di Indonesia: Kejadian dan Kesiapan
Menghadapinya. Proceeding  Seminar  PAU Teknik, Yogyakarta.
Setiawan,  A.  2008.  “ Perencanaan  Struktur  Baja Dengan  Metode  LRFD”(  Berdasarkan  SNI 03-1729-2002). Jakarta: Penerbit Erlangga.
Soewarno.  1995.  “ Hidrologi  Aplikasi  Metode Statistik  untuk  Analisa  Data ”  Jilid  1. Bandung: NOVA.
Sumargo.  Basri,  S.  Iwan.  2005.  “Pengaruh Kondisi  Lapangan  Terhadap  Perancangan Menara  Komunikasi  Tipe  Standar  SST  E- 60”, Jurnal Itenas, Vol. 2, No. 9, ISSN: 1410- 3125, Jun-Agt 2005.