Analisis Stress Pada Sambungan Las Pada Scaffolding1

30
Bab 1 Pendahuluan 1.1. Latarbelakang Sejak sekitar 5000 tahun yang lalu, manusia telah mampu melakukan pengelasan. Proses las dilakukan dengan menyambung logam dengan cara memanaskan dua buah logam sampai mencapai titik leleh dari logam tersebut. Kemudian dua logam tadi akan ditumpuk dan kemudian dipalu untuk membentuk ikatan yang kuat. Salah satu bukti ditemukan di Lembah daerah Kerajaan pada tahun 1922 yang mengisyaratkan bahwa peti jenazah Raja Tutankhamen diperkirakan dibuat sekitar tahun 1360 SM dengan melibatkan proses pengelasan. Tahun 1901-1903 Fouche dan Picard mengembangkan tangkai las yang dapat digunakandengan asetilen (gas karbit), sehingga sejak itu dimulailah zaman pengelasan dan pemotongan oksi asetilen (gas karbit oksigen).Periode antara 1903 dan 1918 merupakan periode pemakaian las yang terutamasebagai cara perbaikan, dan perkembangan yang paling pesat terjadi selama Perang Dunia I (1914- 1918). teknik pengelasan terbukti dapat diterapkan terutama untuk memperbaiki kapal yang rusak. Winterton melaporkan bahwa pada tahun 1917 terdapat 103 kapal musuh di Amerika yang rusak dan jumlah buruh dalam operasi pengelasan meningkat dari 8000 sampai 33000 selama periode 1914-1918. Setelah tahun 1919, pemakaian las sebagai teknik konstruksi dan pabrikasi mulai 1

description

df

Transcript of Analisis Stress Pada Sambungan Las Pada Scaffolding1

Bab 1Pendahuluan1.1. LatarbelakangSejak sekitar 5000 tahun yang lalu, manusia telah mampu melakukan pengelasan. Proses las dilakukan dengan menyambung logam dengan cara memanaskan dua buah logam sampai mencapai titik leleh dari logam tersebut. Kemudian dua logam tadi akan ditumpuk dan kemudian dipalu untuk membentuk ikatan yang kuat. Salah satu bukti ditemukan di Lembah daerah Kerajaan pada tahun 1922 yang mengisyaratkan bahwa peti jenazah Raja Tutankhamen diperkirakan dibuat sekitar tahun 1360 SM dengan melibatkan proses pengelasan.Tahun 1901-1903 Fouche dan Picard mengembangkan tangkai las yang dapat digunakandengan asetilen (gas karbit), sehingga sejak itu dimulailah zaman pengelasan dan pemotongan oksi asetilen (gas karbit oksigen).Periode antara 1903 dan 1918 merupakan periode pemakaian las yang terutamasebagai cara perbaikan, dan perkembangan yang paling pesat terjadi selama Perang Dunia I (1914-1918). teknik pengelasan terbukti dapat diterapkan terutama untuk memperbaiki kapal yang rusak. Winterton melaporkan bahwa pada tahun 1917 terdapat 103 kapal musuh di Amerika yang rusak dan jumlah buruh dalam operasi pengelasan meningkat dari 8000 sampai 33000 selama periode 1914-1918. Setelah tahun 1919, pemakaian las sebagai teknik konstruksi dan pabrikasi mulai berkembang dengan pertama menggunakan elektroda paduan (alloy) tembaga-wolfram untuk pengelasan titik pada tahun 1920. Pada periode 1930-1950 terjadi banyak peningkatan dalam perkembangan mesin las. Proses pengelasan busur nyala terbenam (submerged) yang busur nyalanya tertutup di bawah bubuk fluks pertama dipakai secara komersial pada tahun 1934 dan dipatenkan pada tahun 1935. Sekarang terdapat lebih dari 50 macam proses pengelasan yang dapat digunakan untuk menyambung berbagai logam dan paduan.Pengelasan yang kita lihat sekarang ini jauh lebih kompleks dan sudah sangat berkembang. Kemajuan dalam teknologi pengelasan tidak begitu pesat sampai tahun 1877. Sebelum tahun 1877, proses pengelasan tempa dan peyolderan telah dipakai selama 3000 tahun. Asal mula pengelasan tahanan listrik {resistance welding) dimulai sekitar tahun 1877 ketika Prof. Elihu Thompson memulai percobaan pembalikan polaritas pada gulungan transformator, dia mendapat hak paten pertamanya pada tahun 1885 dan mesin las tumpul tahanan listrik {resistance butt welding) pertama diperagakan di American Institute Fair pada tahun 1887.

Pada saat sekarang ini teknik las telah dipergunakan secara luas yang dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Luasnya penggunaan teknologi las disebabkan karena bangunan dan mesin yang dibuat dengan mempergunakan teknik pengelasan ini menjadi lebih murah.

1.2. Tujuan PenulisanTujuan dari penulisan makalah ini adalah: Memberikan pengetahuan tentang pengelasan Memberikan pemahaman tentang jenis-jenis pengelasan Memberika pengetahuan tentang cara menganalisis tegangan dan kekuatan pada sambungan las

1.3. Manfaat PenulisanAdapun manfaat dari penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan dan pemahaman pembaca tentang jenis dan analisis teganan yang terjadi pada sambungan las dengan menggunakan Autodesk Inventor. Selain itu, juga bisa menjadi referensi pembaca dalam melakukan perhitungan dalam sambungan las, khususnya bagi pembaca yang mengambil mata kuliah mengenai pengelasan.

Bab 2Pembahasan2.1.Landasan TeoriPerancah (scaffolding) adalah suatu struktur sementara yang digunakan untuk menyangga manusia dan material dalam konstruksi atau perbaikan gedung dan bangunan-bangunan besar lainnya. Biasanya perancah berbentuk suatu sistem modular dari pipa atau tabung logam, meskipun juga dapat menggunakan bahan-bahan lain. Di beberapa negara Asia seperti RRC dan Indonesia, bambu masih digunakan sebagai perancah.Ada tiga type dasar : Supported scaffolds, yaitu platform yang disangga oleh tiang, yang dilengkapi dengan pendukung lain seperti sambungan-sambungan, kaki-kaki, kerangka-kerangka dan outriggers Suspended scaffolds, yaitu platform tergantung dengan tali atau lainnya Aerial Lifts, penopang untuk mengangkat seperti Man Baskets atau keranjang manusia

Gambar.1. Access Tower ScaffoldFungsi Perancah Sebagai tempat untuk bekerja yang aman bagi tukang / pekerja sehingga keselamatan kerja terjamin. Sebagai pelindung bagi pekerja yang lain, seperti pekerja di bawah harus terlindung dari jatuhnya bahan atau alat.Jenis - jenis Perancah1. Perancah Andang.Perancah atau andang digunakan pada pekerjaan yang tingginya 2,5 3 m. Apabila pekerjaan lebih tinggi maka tidak digunakan andang lagi. Macam - macam perancah andang2. Perancah Tiang.Perancah tiang digunakan apabila pekerjaan sudah mencapai diatas 3 m, Perancah tiang bisa dibuat sampai 10 m lebih tergantung dari kebutuhan3. Perancah Besi Beroda

Perancah besi beroda ini terbuat dari pipa galvanis. Pada perancah besi beroda dapat dipasang di lapangan atau didalam ruangan. Fungsi rodanya adalah untuk memindahkan perancah. Pada perancah besi beroda sedikit lain dari perancah yang ada, karena disini bagian-bagian dari tiangnya sudah berbentuk kusen, sehingga penyetelan / pemasangannya lebih mudah dan praktis.5. Perancah Menggantung

Pada perancah menggantung digunakan pada pekerjaan pemasangan eternit, pekerjaan finishing pengecatan eternit, plat beton, dst. Jadi perancah menggantung digunakan pada pekerjaan bagian atas saja dan pelaksanaannya perancah digantungkan pada bagian atas bangunan dengan memakai tali atau rantai besi.6. Perancah Frame

Frame ini biasanya terbuat dari pipa atau tabung logam. Perancah ini dapat disusun sedemikian rupa menjadi satu kesatuan perancah yang tinggi untuk menopang pekerja dalam kegiatan konstruksi berlokasi tinggi.

7. Perancah DolkenMerupakan perancah yang berbahan kayu dolken. Kayu bulat/ dolken Biasanya digunakan untuk tiang-tiang perancah dan ukuran yang biasanya digunakan adalah berdiameter 6 10 cm.

8. Two Point Adjustable Suspension Scaffold

9. Strip Board One Side Scaffold

10. Auxiliary Fixtures For Pipe Scaffolding

11. Bracket One Side Scaffold

12. Independent Scaffold

Suatu perancah dengan dua baris standar jarak 1.2m Mempunyai daya dukung sendiri Satu baris mendukung bagian luar dan bagian dalam dari deck dengan jarak 1.2m hingga 2.4m Balok lintang tidak dipasang ke dinding dari gedung Tetapi tidak berdiri sendiri, ini ditopang oleh struktur gedung Independent scaffold memerlukan ties untuk stabilitas lateral. Tanpa beban vertikal yang dialihkan pada gedung. Pasangan standards yang dihubungkan dengan gedung sejajar horizontal dengan horizontal tubes called ledgers. Ledgers berjarak vertikal pada the working height of 2m. Bagian dalam dan luar dari standar (tiang) dihubungkan dengan dengan transoms. Transoms umumnya dihubungkan dengan dengan standar di atas ledgers. Transoms dapat berjarak dari tiang 250mm untuk menyesuaikan panjang papan.

13. Birdcage Scaffold

Terdiri dari dua baris tiang yang semuanya dihubungkan dengan Ledgers, Transoms and Braces Biasanya digunakan pada pemasangan plafon dan pengecatan. Hand rail and toe boards dipasang di bagian luar dari perimeter dari scaffold platform14. Access Tower Scaffold

Scaffold yang hanya digunakan untuk access. Digunakan untuk menimbun material atau peralatan tidak diperbolehkan. Dibangun dengan pipa-pipa dan fittings atau berupa modul-modul A-Frames. Terutama digunakan untuk safe access to elevated areas. Access menggunakan tangga atau papan-papan Aluminium steps setiap level. Tidak diperuntukkan sebagai papan kerja. Tergantug dari tingginya access tower umumnya ringan dan digunakan untuk medium duty. Bila lebih dari 15m harus diperhitungkan dan di setujui penanggung jawab. Handrail, mid-rails and kick boards harus dipasang pada setiap level. Tower harus dikencangkan (secured) dengan gedung atau structure setiap dua lift. Tower tidak dapat berdiri sendiri. Pembebanan peralatan or materials menggunakan tower ini tidak praktis. Ladders harus bersandar pada sudut 1-4 lean, not vertical Ladders harus dikencangkan pada top and bottom.15.Cantilever Scaffold

Cantilever scaffold ditopangkan atau disangga padasalah satu ujungnya Cantilever scaffold umumnya dibangun dengan pipa(tubular) dan fittings, tetapi sistem lain dari scaffoddapat digunakan juga.16. Putlog Scaffold

Ditumpu oleh jajaran tiang sebelah dan yang sebelah ditopang oleh gedung, berbeda dari independent scaffold. Jajaran tiang berjarak from 1.5 to 2.1m apart. Scaffold didirikan 1.2 m dari dinding structure Ledgers dipasang pada tiang Ketinggian Lift 1.8 to 2m. Putlog tubes dipasang (ditempelkan) pada tiang. Panjang pipa (Transoms) 1.5m17. Suspended Scaffold

Suspended scaffold ditopang dari atas Tidak ada penyangga dari bawah Digunakan pada bukaan yang tinggi Panjang suspended scaffold tidak boleh lebih dari 6m Semua suspended tubes perlu selalu diperiksa safety fittings Digunakan terutama pada tempat di atas air dimana scaffolding tidak dapat dibangunan di atas tanah18. Mobile Scaffold

Mobile work platform digunakan pekerjaan yang pindah dari satu tempat ke tempat lain Alasnya harus 2 kali lipat tingginya untuk yang lebih tinggi lebih dari 3 m Tiang-tiangnya dipasang dengan roda Penggunaan ban (berisi angin) tidak diperkenankan Caster wheels harus mempunyai manual brake untuk lock wheels in place. Biasanya menggunakan concrete floors atau hard surfaces untuk mempermudah moveabilitycontoh mobile scaffold:

Castor wheels (roda) harus mempunyai locking brake Jumlah roda tidak dibatasi sesuai kebutuhan Ladder access dapat ditambahkan Plan, side and heel and toe bracing harus dipasang sebagai bagian dari scaffold

Welding (penngelasan) adalah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam tambahan dan menghasilkan sambungan yang kontinu. Dari definisi tersebut terdapat 4 kata kunci untuk menjelaskan definisi pengelasan yaitu mencairkan sebagian logam, logam pengisi, tekanan dan sambungan kontinu.Kelebihan sambungan las: Las merupakan sambungan permanen(permanent joint) dan bagian yang dilas menjadi satu kesatuan. Sambungan las lebih kuat daripada material yang disambung jika pengisi (filler) memiliki kekuatan yang lebih dari material yang disambung. Pengelasan termasuk cara yang paling ekonomis dalam penyambungan dan bisa digunakan untuk perakitan dengan bentuk yang kompleks. Pengelasan tidak dibatasi oleh lingkungan Kelemahan sambungan las: Kebanyakan pengoperasiannya manual dan mahal dalam hal tenaga kerjanya. Banyak pengerjaan pengelasan hanya dilakukan oleh tenaga yang sudah ahli dan memiliki sertifikat. Proses pengelasan merupakan pekerjaan yang berbahaya karena menggunakan energy yang tinggi saat pengoperasiannya. Sulit jika dilakukan pembongkaran bagian yang dilas. Dan kalau dibongkar maka akan terjadi kerusakan komponen.Proses pengelasan secara garis besar dibagi menjadi dua bagian yaitu1. Fusion Welding (las cair)Pengelasan cair adalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau sumber api gas yang terbakar.

2. Solid-State WeldingSolid State Welding adalah proses pengelasan, di mana dua benda kerja yang bergabung di bawah tekanan memberikan kontak langsung antara mereka dan pada suhu dasarnya di bawah titik leleh dari bahan utama. Bonding bahan adalah hasil dari difusi atom antar permukaan benda kerja.2.2.Pemodelan dan MetodologiDi bawah ini adalah model scaffolding yang saya buat dengan autodesk inventor 2013.

Model diatas di assembly dengan sambungan las. Mengapa las karena lebih kuat dan efisien dibandingkan dengan sambungan mur baut. Model ini terdiri dari 7 komponen yang berbeda.Semua kerangkanya terdiri dari silinder hollow. Ada terdapat 4 alas dan 4 tiang utama. Ada 2 silinder untuk penopang papan dan 12 penyangga yang juga berfungsi sebagai tangga serta papan sebagai tempat berdiri.Disini kita akan menganalisis kekuatan dari konstruksi ini yang dilakukan dibantu dengan autodesk inventor. Dari analisis yang dilakukan akan terlihat dari gambar dibawah ini.

Gambar di atas adalah stress yang terjadi saat diberikan beban (load) 600N. warna biru pada gambar memperlihatkan bahwa konstruksi tersebut kuat dan kokoh.

Gambar di atas ini merupakan hasil analisis displacement yang menunjukan nilai yang kecil dengan maksimum displacement 1.2 mm

2.3.Analisis Analisis StressAkibat kondisi lapangan yang sulit diprediksi, maka nilai reduksi dari kekuatanscaffolding yang digunakan sebesar 0,6. Dengan demikian, maka besar kekuatan tiap tiang scaffolding untuk menahan beban adalah :P = 0,62500 kg= 1500 kg> 403 kg (aman) Dengan kondisi demikian, maka dapat disimpulkan bahwa konstruksi perancah(scaffolding) yang ada, kuat untuk dapat menahan besar beban struktur yang ada.Analisis dan Pencegahan KeruntuhanBerikut analisis kemungkinan penyebab keruntuhan dari penggunaan perancahscaffolding:1. Ketidakmampuan acuan dalam menerima beban. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal sesuai dengan yang dirancang, maka penggunaan bahan baku dengan kualitas baik menjadi mutlak diperlukan. Selain itu juga diperlukan biaya pemeliharaan (maintenance) yang cukup, agar seluruh alat dan bahan yang digunakan dapat sesuai dengan kualitas yang diharapkan (sesuai perancangan).2. Kesalahan pemilihan metode kerja. Pemilihan metode kerja pada proses pelaksanaan pembangunan, juga memegang peranan penting, termasuk dalam efisiensi dan efektifitasan waktu kerja, bahan bangunan, tenaga kerja, penggunaan alat kerja (ringan dan berat), yang berujung pada biaya yang harus dikeluarkan.Halhal khusus yang perlu diperhatikan ketika melakukan pengecoran dengankondisi miring adalah :a. Pengecoran dilakukan dari bagian bawah, hal tersebut untuk menghindari pergeseran acuan akibat beban beton saat penuangan.b. Untuk menghindari keruntuhan guling dari konstruksi perancah, maka penuangan beton campuran disarankan dengan cara vertical atau tegak lurus plat acuan.c. Hindari adanya pembebanan titik akibat penumpukan penuangan pada satu titik, karena dapat menyebabkan lendutan yang berujung pada keruntuhan.d. Kondisi campuran beton lebih kental (menggunakan admixture bila diperlukan) dari saat pengecoran biasa, hal tersebut untuk mempercepat proses pengerasandan menghindari kelongsoran campuran.e. Untuk syaratsyarat campuran beton yang lain, sama dengan aturan campuran pada umumnya.3. Kondisi lahan yang kurang mendukung.Kondisi lahan yang kurang baik juga mempengaruhi pada proses pelaksanaan pembangunan, terutama pada pelaksanaan konstruksi perancah. Kondisi lahan yang tidak rata, dapat mempengaruhi ketegakan, dan kesamarataan ketinggian dari konstruksi perancah. Meskipun pada konstruksi perancah ketinggian dapat diatur sesuai keinginan, tapi kondisi lahan yang tidak rata harus mendapatperhatian lebih dari pihak pelaksana. Selain itu penggunaan tanah urug yangbelum sepenuhnya padat, juga turut mempengaruhi hasil dari pekerjaan konstruksi perancah. Kurangnya pemadatan pada saat pengurugan tanah, akan dapat menyebabkan keruntuhan struktur pada saat pelaksanaan pengecoran konstruksi. Hal itu disebabkan karena tambahan beban (beban bahan dan beban kerja) yang cukup besar dan datang secara tiba tiba pada saat pengecoran, dapat

Bab 3Penutup3.1.Kesimpulan1. Secara perhitungan kekuatan, penggunaan perancah scaffolding cukup kuat untuk menahan beban layan (beban struktur dan beban kejut) yang ada.2. Pemeriksaan / penyesuaian kondisi lapangan dan tingkat kemampuan pekerja dalam melakukan pekerjaan konstruksi perancah menjadi mutlak diperlukan, agar hasil pekerjaan yang ada dapat sesuai dengan perancangan.3. Pengecekan / pengendalian kualitas pekerjaan konstruksi perancah harus dilakukan berkala agar dapat

3.2.Kririk dan Saran

Daftar PustakaConstruction Bullettin. (1999). Occupational Safety and Health Service. No. 11 December. Department of Labour. Wellington. New Zealand.PEDC Politeknik ITB. (1982). Pedoman Acuan Perancah. Bandung.Badan Standardisasi Nasional. (2000). Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (SNI Kayu 2002, Bahan Konsensus). Jakarta.Brosur dan spesifikasi perancah. (2000). Slab & Beam, Formwork & Scaffoldingby : Beton Concrete Form specialist.Yaldi, G. Datu, I.K. (2001). Efisiensi Pemanfaatan Bekisting Sistem Kayu danSistem Peri pada Bangunan Gedung Bertingkat. Tugas Akhir D-IV. PoliteknikNegeri Bandung.19