ANALISA TEKNIK DAN EKONOMIS VARIASIJENIS BAMBU SEBAGAI BAHAN LAMINASI

UNTUK PEMBUATAN KAPAL IKAN

Disusun oleh :Yohanes Edo Wicaksono (4108.100.048)

Dosen Pembimbing :gIr. Heri Supomo, M.Sc

Sri Rejeki Wahyu Pribadi, S.T, M.T.

JURUSAN TEKNIK PERKAPALANFAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2013

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

Kayu merupakan bahan utama pembuatankapal perikanan di Indonesia.

Produksi kayu semakin menurun.K ki l gk h d h l Kayu semakin langkah dan mahal.

Diperlukan material alternatif pengganti kayu.p p gg y Di indonesia terdapat 153 jenis bambu dan

beberapa jenis bisa dimanfaatkan sebagaibeberapa jenis bisa dimanfaatkan sebagaimaterial alternatif.

PERUMUSAN MASALAHPERUMUSAN MASALAH

J i b b k h g li g b g t k Jenis bambu manakah yang paling bagus untukmenggantikan kayu jati sebagai material pembuatankapal ikan ?kapal ikan ?

Apakah struktur bambu laminasi ini dapat memenuhi beban yang diterima pada bagian lambung kapal ikanbeban yang diterima pada bagian lambung kapal ikan30 GT ?

Berapa dimensi konstruksi lambung kapal berbahanp g pbambu laminasi untuk kapal ikan 30 GT ?

Bagaimana analisa ekonomis produksi kapal ikang p pmenggunakan bambu laminasi pada bagian lambungkapal ikan 30 GT ?

BATASAN MASALAHBATASAN MASALAH

Material yang digunakan untuk membuat spesimen adalah Material yang digunakan untuk membuat spesimen adalahbambu betung, bambu ori dan bambu jawa.

Bahan perekat yang digunakan adalah lem jenis epoxy y g g j y“marine use”.

Obyek yang diteliti adalah kapal ikan 30 GT.Analisa teknis dilakukan berdasarkan pengujian kuat tarik Analisa teknis dilakukan berdasarkan pengujian kuat tarikdan kuat tekan bambu laminasi.

Standar pengujian yang digunakan adalah pengujian tekanp g j y g g p g jdan tarik berdasarkan standar SNI 03-3973-1995 dan SNI 03-3399-1994.

Analisa ekonomis hanya dilakukan perhitungan biaya Analisa ekonomis, hanya dilakukan perhitungan biayaproduksi laminasi bambu tanpa menghitung overhead cost.

TUJUANTUJUAN

Menentukan jenis bambu yang paling baik untuk Menentukan jenis bambu yang paling baik untukdijadikan material alternatif pengganti kayusebagai bahan pembuatan kapal.sebagai bahan pembuatan kapal.

Mendapatkan nilai kuat tarik dan tekan daribambu laminasi untuk setiap beban pada lambugbambu laminasi untuk setiap beban pada lambugkapal ikan 30 GT.

Menentukan dimensi konstruksi lambung kapalg pberbahan bambu laminasi untuk kapal ikan 30 GT.

Mendapatkan total biaya produksi kapal ikanymenggunakan bambu laminasi pada bagianlambung kapal ikan 30 GT.

MANFAATMANFAAT

Memberikan acuan dalam pemilihan jenisbambu yang ideal sebagai bahan material laminasi untuk pembuatan kapal ikan.

Memberikan gambaran dan masukan dalam Memberikan gambaran dan masukan dalampembuatan kapala ikan berbahan bambul i i laminasi.

HIPOTESAHIPOTESA

Bambu betung merupakan jenis bambu yang paling bagus untuk dijadikan material alternatifpembuatan kapal ikan.

FLOW CHART PENGERJAANO C G J

FLOW CHART PENGERJAAN

PERSIAPAN BAHANPERSIAPAN BAHAN

PROSES PEMBUATAN MATERIALPROSES PEMBUATAN MATERIAL

1 2 43

765

PENENTUAN SUSUNAN LAYER LAMINASIPENENTUAN SUSUNAN LAYER LAMINASI

Variasi 1 (100 % Betung)

Variasi 2 (100% Ori) Variasi 2 (100% Ori)

Variasi 3 (100% Jawa)

PENENTUAN SUSUNAN LAYER LAMINASIPENENTUAN SUSUNAN LAYER LAMINASI

V i i 4 Variasi 4(40 % Ori, 40 % Jawa, 20 % Betung)

Variasi 5(40 % Betung, 40 % Ori, 20 % Jawa)

Variasi 6(40 % Jawa, 40 % Betung, 20 % Ori)( , g, )

STANDAR SPESIMEN UJISTANDAR SPESIMEN UJI

Spesimen Uji Tarik Standar SNI 03 – 3399 – 1994

Dimensi 25 x 25 x 460 mm

Spesimen Uji TekanStandar SK SNI M – 27 – 1991 – 03

Dimensi 50x50x200 mm

SPESIMEN PENGUJIAN TARIK DAN TEKANSPESIMEN PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN

18 spesimen uji tarik 18 spesimen uji tekan

GRAFIK HASIL PENGUJIAN TARIKGRAFIK HASIL PENGUJIAN TARIK

Contoh grafik hasil uji tarik dengan beban maksimum :E1 = 15,5 KN, E2 = 12,8 KN, E3 = 15,6 KN

GRAFIK PENGUJIAN TEKANGRAFIK PENGUJIAN TEKAN

Contoh grafik hasil uji tekan dengan beban maksimum :

A1 = 136 KN, A2 = 157 KN, A3 = 157 KN

ANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKANANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN

Data Hasil Pengujian Tarik

Jenis Bambu P Maks (KN) A σ maks (N/mm2) σ Rata-Rata σ Rata-Rata

1 2 3 mm2 1 2 3 N/mm2 Kg/cm2

Variasi 1 13000 13300 13100 175 74 29 76 74 86 75 05 765 01

g j

Variasi 1 13000 13300 13100 175 74.29 76 74.86 75.05 765.01Variasi 2 15500 12800 15600 175 88.57 73.14 89.14 83.62 852.39Variasi 3 10700 11800 9600 175 61.14 67.43 54.86 61.14 623.27Variasi 4 14000 13800 13900 175 80.00 78.86 79.43 79.43 809.67Variasi 5 16300 14300 17600 175 93 14 81 71 100 57 91 81 935 88Variasi 5 16300 14300 17600 175 93.14 81.71 100.57 91.81 935.88Variasi 6 11000 11200 10750 175 62.86 64.00 61.43 62.76 639.77

Data Hasil Pengujian Tekan

Jenis Bambu P Maks (N) A σ maks (N/mm2) σ Rata-Rata σ Rata-Rata

1 2 3 mm2 1 2 3 N/mm2 Kg/cm2

Variasi 1 148000 143000 142000 2500 59 2 57 2 56 8 57 7 588 52Variasi 1 148000 143000 142000 2500 59.2 57.2 56.8 57.7 588.52Variasi 2 136000 157000 157000 2500 54.4 62.8 62.8 60.0 611.62Variasi 3 109500 118000 117000 2500 43.8 47.2 46.8 45.9 468.23Variasi 4 129000 130000 132000 2500 51.6 52 52.8 52.1 531.43Variasi 5 128000 132000 130000 2500 51 2 52 8 52 52 0 530 07Variasi 5 128000 132000 130000 2500 51.2 52.8 52 52.0 530.07

Variasi 6 123000 121000 119000 2500 49.2 48.4 47.6 48.4 493.37

ANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKANANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN

ANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKANANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN

PERBANDINGAN BAMBU LAMINASI DENGAN KAYU JATIPERBANDINGAN BAMBU LAMINASI DENGAN KAYU JATI

S t l h did t il i t g g t i l lt tif k l j t h ilSetelah didapat nilai tegangan material alternatif maka selanjutnya hasilterebut dibandingkan dengan kekuatan dari material pembanding yaitukayu jati dengan ketentuan :

σ tarik bambu laminasi > σ tarik kayu jati = material laminasi diterima

Hasil :σ tarik bambu laminasi 1,2,3,4,5,6 > σ tarik kayu jati (69.92 N/mm2)σ tekan bambu laminasi 1 dan 2 > σ tekan kayu jati (53.95 N/mm2)

PENGKELASAN BAMBU LAMINASIPENGKELASAN BAMBU LAMINASIKelas Kuat Kayu Berdasarkan Kuat Lentur dan Tekan

Kelas Kuat

Berat Jenis Kering Udara

Kukuh Lentur Mutlak

Kukuh Tekanan Mutak

Kg / cm2

I 0 9 1100 650

y

I > 0,9 > 1100 > 650II 0,6 – 0,9 725 - 1100 425 – 650III 0,4 – 0,6 500 – 725 300 – 425IV 0,3 – 0,4 360 - 500 215 – 300V < 0 3 < 360 < 215V < 0,3 < 360 < 215

Kelat Kuat Bambu Laminasi

Bambu Laminas

i

Kukuh Lentur Mutlak

Kukuh Tekanan Mutlak Kelas Kuat

Kg / cm2 Uji Tarik Uji TekanVariasi 1 765.01 588.52 Kelas II Kelas IIVariasi 2 852.39 611.62 Kelas II Kelas IIVariasi 3 623.27 468.23 Kelas III Kelas IIVariasi 4 809.67 531.43 Kelas II Kelas IIVariasi 5 935.88 530.07 Kelas II Kelas IIVariasi 6 639.77 493.37 Kelas III Kelas II

PERHITUNGAN DIMENSI LAMBUNG KAPALPERHITUNGAN DIMENSI LAMBUNG KAPALVariasi 1Perhitungan Lambung Kapal 30GTg g pNo Panjang (m) Tebal (m) Luas (m2) Luas (mm2)1 3.99 0.04 0.1596 159600

Kuat Tarik Kayu JatiFc= 69 62N/mm2Fc= 69.62N/mm2

A= 159600mm2

Beban maximum Longitudinal DeckN/mm2

mm2

Pmax= 11111352.00N

Kuat Tarik Laminasi Bambu Betung Variasi 1Fc= 75.05N/mm2

A= 148057.36mm2

Ukuran Lambung Kapal Variasi 1No Luas (m2) Panjang (m) Tebal (m)1 0 148057355 3 99 0 0371 0.148057355 3.99 0.037

Prosentase Pengurangan Ketebalan Lambung kapal

Tebal Lambung Awal = 0.04Tebal Lambung Akhir = 0.04

7.23%

PERHITUNGAN DIMENSI LAMBUNG KAPALPERHITUNGAN DIMENSI LAMBUNG KAPAL

Ukuran Tebal Lambung Kapal Berdasarkan Nilai Kuat Tarik

No Bahan Panjang (m) Tebal (m) Luas (m2) Prosentase

1 Jati 3.99 0.04 0.159 -

2 Variasi 1 3 99 0 037 0 148 7 23%

Ukuran Tebal Lambung Kapal Berdasarkan Nilai Kuat Tarik

2 Variasi 1 3.99 0.037 0.148 7.23%

3 Variasi 2 3.99 0.033 0.133 16.38%

4 Variasi 4 3.99 0.035 0.139 12.35%

5 Variasi 5 3 99 0 030 0 121 23 84%5 Variasi 5 3.99 0.030 0.121 23.84%

Ukuran Tebal Lambung Kapal Berdasarkan Nilai Kuat Tekan

No Bahan Panjang (m) Tebal (m) Luas (m2) Prosentase

1 Jati 3.99 0.04 0.199 -

2 Variasi 1 3 99 0 037 0 186 6 55%2 Variasi 1 3.99 0.037 0.186 6.55%

3 Variasi 2 3.99 0.036 0.179 10.08%

4 Variasi 4 3.99 0.047 0.206 3.48%

5 Variasi 5 3 99 0 042 0 207 3 75%5 Variasi 5 3.99 0.042 0.207 3.75%

ANALISA EKONOMIS BAMBU LAMINASIANALISA EKONOMIS BAMBU LAMINASIHarga Bambu Betung Per Kubik Harga Bambu Jawa Per Kubikg g

Harga bambu 1 pohon (12 m) Rp 40.000,00Harga bambu 1 meter Rp 3.333,33Harga bambu 1 bilah Rp 416,67

Volume bilah bambu 1 m3 0 00015 m3

gHarga bambu 1 pohon (12 m) Rp 20.000,00Harga bambu 1 meter Rp 1.666,66Harga bambu 1 bilah Rp 416,66Volume bilah bambu 1 m3 0.00015 m3

Volume bilah bambu 1 m 0.00015 mJumlah bilah 1m3 6666,66 bilah

Harga bambu per m3 Rp 2.777.500,00Harga bambu per layer Rp 13.887,5

Jumlah bilah 1m3 6666,66 bilahHarga bambu per m3 Rp 2.777.500,00Harga bambu per layer Rp 13.887,5

Harga Bambu Ori Per Kubik

Harga bambu 1 pohon (12 m) Rp 35 000 00Harga bambu 1 pohon (12 m) Rp 35.000,00Harga bambu 1 meter Rp 2.916,66Harga bambu 1 bilah Rp 364,58Volume bilah bambu 1 m3 0.00015 m3

J l h bil h 1 3 6666 66 bil hJumlah bilah 1m3 6666,66 bilahHarga bambu per m3 Rp 2.430.313,00Harga bambu per layer Rp 12.151,6

ANALISA EKONOMIS BAMBU LAMINASIANALISA EKONOMIS BAMBU LAMINASI

Jenis BambuPerbandingan Lapisan Lapisan Layer 1 m3

Betung Ori Jawa Betung Ori JawaBambu O-J-B-J-O 1 2 2 40 80 80Bambu O-J-B-J-O 1 2 2 40 80 80Bambu B-O-J-O-B 2 2 1 80 80 40Bambu J-B-O-B-J 2 1 2 80 40 80

Jenis Bambu Harga per Layer TotalBetung Ori Jawag

Bambu O-J-B-J-O Rp 555.500,00 Rp 972.125,00 Rp 1.111.000,00 Rp 2.638.625,00

Bambu B-O-J-O-B Rp 1.111.000,00 Rp 972.125,00 Rp 555.500,00 Rp 2.638.625,00

Bambu J-B-O-B-J Rp 1.111.000,00 Rp 486.062,5 Rp 1.111.000,00 Rp 2.708.062,5

Perhitungan Harga LemHarga 1 kg epoxy Rp 125.000,00Luas permukaan epoxy 58.064 cm2

Luas permukaan laminasiPermukaan atas 100 x 100 10.000 cm2

Permukaan sisi 0.5 x 100 50 cm2 Perhitungan Waktu PengerjaanJumlah batang yang dibutuhkan50 x 34 1700 cm2

Luas permukaan atas dan bawah 11.700 cm2

Luasan total bambu laminasi200 x 11700 2.340.000 cm2

Jumlah batang yang dibutuhkan(6666/8)/6 138,9 batang

138,9 batang dibelah menjadi 666,6 lonjor666,6 x 0.5 menit 333,3 menit

666,6 lonjor dipecah menjadi 6666 bilahKebutuhan epoxy 1 m3 bambu 40,3 cm3

2.340.000/58.064

Total biaya 40,3 x Rp 125.00,00 Rp 5.037.544,778

666,6 x 1 menit 666,6 menit6666 bilah diratakan dengan mesin multistripsaw

6666 x 0.5 menit 3333 menit6666 bilah diplanar dengan mesin planar

6666 x 0.5 menit 3333 menitWaktu pengeleman dan pengepresan 240 menitTotal waktu 7905,9 menit

131,8 jamBiaya tenaga kerja y g j

Biaya tenaga kerja per hari Rp 75.000,00Jam kerja efektif 8 jamBiaya jam orang

Rp 75.000,00/8 jam Rp 9.375,00p , j p ,Biaya tenaga kerja per hari

131,8 jam x Rp 9.375,00 Rp 1.235296,88

Biaya Total Laminasi 1 m3 Laminasi

Variasi 1 Rp 2.777.500,00 + Rp 5.037.544,778 Rp 7.815.044,77

Variasi 2 Rp 2.430.313,00 + Rp 5.037.544,778 Rp 7.467.857,27

Variasi 3 Rp 2.777.500,00 + Rp 5.037.544,778 Rp 7.815.044,77

Variasi 4 Rp 2.638.625,00 + Rp 5.037.544,778 Rp 7.676.169,77

Variasi 5 Rp 2.638.625,00 + Rp 5.037.544,778 Rp 7.676.169,77

Variasi 6 Rp 2.708.062,4 + Rp 5.037.544,778 Rp 7.745.607,27

No Item Luas (m2) Jumlah Tebal (m) Volume IDR Harga MaterialNo Item Luas (m2) Item Tebal (m) (m3) IDR Harga Material

1Lambun

g 123.263 1 0.04 4.93052 24,000,000 118332480

PERHITUNGAN BIAYA PRODUKSIPERHITUNGAN BIAYA PRODUKSI

Biaya Tenaga Biaya Tenaga

No Material Item Luas (m2) Volume (m3) IDR Harga Material

Biaya Tenaga Kerja

Biaya Tenaga Kerja Biaya Produksi

Per m3 Total

1 Variasi 1 Lambung 123.26 4.930 Rp 7.815.045 Rp 38.532.234,58 Rp 1.235.296 Rp 60.90.655 Rp 44.622.890g p p , p p p

2 Variasi 2 Lambung 123.26 4.930 Ro 7.467.857 Rp 36.820.419,67 Rp 1.235.296 Rp 60.90.655 Rp 42.911.075

3 Variasi 3 Lambung 123.26 4.930 Rp 7.815.045 Rp 38.532.234,58 Rp 1.235.296 Rp 60.90.655 Rp 44.622.890

4 Variasi 4 Lambung 123.26 4.930 Rp 7.676.170 Rp 37.847.508,61 Rp 1.235.296 Rp 60.90.655 Rp 43.938.164

5 Variasi 5 Lambung 123.26 4.930 Rp 7.676.170 Rp 37.847.508,61 Rp 1.235.296 Rp 60.90.655 Rp 43.938.164

6 Variasi 6 Lambung 123.26 4.930 Rp 7.745.607 Rp 38.189.971,6 Rp 1.235.296 Rp 60.90.655 Rp 44.280.527g p p p p p

KESIMPULANKESIMPULAN

S t k i diti j d i h il g ji k t t ik d k t t k Secara teknis, ditinjau dari hasil pengujian kuat tarik dan kuat tekanbambu laminasi variasi 1 (bambu B-B-B-B-B) dan variasi 2 (bambu O-O-O-O-O) dapat melebihi nilai kuat tarik dan tekan dari kayu jati.) p y jUntuk variasi 1 memiliki nilai kuat tarik 75.05 N/mm2 dan kuat tekan57.73 N/mm2, variasi 2 memiliki nilai kuat tarik 83.62 N/mm2 dankuat tekan 62 8 N/mm2 Dari sisi regangan akibat pembebanankuat tekan 62.8 N/mm2. Dari sisi regangan akibat pembebanan,material bambu laminasi betung memiliki nilai regangan yang lebihbesar dari material bambu laminasi ori, bambu jawa dan bambucampuran. Nilai regangan bambu betung 62.5 dan 3.33 mm. Hal inimenunjukan bambu betung memiliki nilai elastisitas yang baik ketikadiberi tegangan tarik maupun tekan dan sangat cocok bila dijadikandiberi tegangan tarik maupun tekan dan sangat cocok bila dijadikanmaterial alternatif untuk pembangunan kapal ikan.

KESIMPULANKESIMPULAN

Nilai tebal kulit lambung kapal berbahan bambu laminasi yang didapat dari Nilai tebal kulit lambung kapal berbahan bambu laminasi yang didapat darianalisa perhitungan kuat tarik, variasi 1 memiliki tebal kulit 0.046 mdengan nilai prosentase pengurangan ketebalan kulit sebesar 7.23 % danvariasi 2 memiliki tebal 0.042dengan nilai prosentase penguranganketebalan kulit sebesar 16.38 %. Dari analisa pengujian kuat tekan, variasi1 memiliki tebal kulit 0.047 m dengan nilai prosentase penguranganketebalan kulit sebesar 6.55 % dan variasi 2 memiliki tebal 0.045 dengannilai prosentase pengurangan ketebalan kulit sebesar 10 08 %nilai prosentase pengurangan ketebalan kulit sebesar 10.08 %.

Secara ekonomis, total biaya produksi pembuatan lambung kapal ikan 30GT berbahan bambu laminasi jauh lebih murah dibandingkan dengan kayuGT berbahan bambu laminasi jauh lebih murah dibandingkan dengan kayujati, bambu laminasi variasi 1 memiliki biaya produksi sebesar Rp44.622.890,52, variasi 2 memiliki biaya produksi sebesar Rp42.911.075,61, variasi 3 memiliki biaya produksi sebesar Rp44.622.890.53, variasi 4 memiliki biaya produksi Rp 43.938.164,56,variasi 5 memiliki biaya produksi sebesar Rp 43.938.164,56, dan variasi 6memiliki biaya produksi sebesar Rp 44.280.527,54.

SEKIAN DAN TERIMA KASIHSEKIAN DAN TERIMA KASIH

Bambu memiliki kuat tarik yang lebih baik daripada baja tulangan beton. Padagambar di bawah ditunjukkan bahwa kekuatan tarik bambu ori hampir mencapai5000 kg/cm2 atau dua kali lipat dibandingkan dengan kekuatan tarik baja5000 kg/cm2 atau dua kali lipat dibandingkan dengan kekuatan tarik bajatulangan beton yang hanya 2400 kg/cm2. Sedangkan jenis bambu lainnya yaitubambu betung mempunyai kekuatan tarik antara 3000 – 3500 kg/cm2, dimanakekuatan tersebut masih lebih baik dibandingkan dengan kekuatan betonkekuatan tersebut masih lebih baik dibandingkan dengan kekuatan beton

tulangan baja. (Sumber Morisco)

Batang komposit (sandwich) kayu dengan teknik laminasi

Strength (kekuatan) merupakan kemampuanStrength (kekuatan) merupakan kemampuandari suatu material untuk menahan bebantanpa mengalami kepatahan

Toughness merupakan sifat benda yang tidakakan patah atau retak ketika mengalamihentakan secara tiba – tiba. Ketahanan(t gh ) d i b h t i l b d di(toughness) dari sebuah material berada dibawah kurva tegangan dan regangan.

Perbedaan antara Ketahanan dan KekuatanPerbedaan antara Ketahanan dan KekuatanMaterial yang kuat belum tentu tahan untukdirentangkan. Sedangkan substansi dariperengangan adalah kekutan, tetapi tidakmengalami deformasi yang besar mengalami deformasi yang besar.

KONDISI SAGGINGKONDISI SAGGING

K di i di k l dit d k d j g Kondisi dimana kapal ditumpu pada kedua ujung Kapal menerima gaya tekan pada geladak utama (main deck) Gaya tarik bekerja pada bagian lunas (keel)Gaya tarik bekerja pada bagian lunas (keel)

KONDISI HOGGINGKONDISI HOGGING

K di i di k l dit d b gi t g h k l Kondisi dimana kapal ditumpu pada bagian tengah kapal Gaya tarik terjadi di geladak utama (main deck) Gaya tekan luna (keel)Gaya tekan luna (keel)

PEMAKAIN KAYU UNTUK KONSTRUKSI KAPALPEMAKAIN KAYU UNTUK KONSTRUKSI KAPAL

Kelas Kuat Pemakaian

I Semua Bagian Kapal

II Lunas, gading, linggi, kulit, balok geladak, papan geladak, galar

III Konstruksi diatas garis air, dinding rumah geladak, papan geladak, konstruksi bagian dalam, tiang layar

IV Konstruksi diatas garis air, papan-papan

V Konstruksi diatas garis air