hengki pb jadi okk

18
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Reng Reng atap merupakan sebagai penahan genteng bangunan, setiap bangunan pasti akan menghadapi ancaman keruntuhan atau ambruknya reng atap yang tidak kuat. Tidak peduli bangunan mewah atau biasa, besar atau mungil, baru atau lama, jika material reng atap tidak kuat selalu menghadirkan ancaman, seperti bangunan sekolah dasar beberapa di wilayah Indonesia rawan ambruk yang menyebabkan siswa- siswi terganggu dalam mengikuti pelajaran. Pada umumnya reng atap adalah berbahan kayu seperti reng atap bangunan rumah, sekolah, kantor,pabrik, rumah sakit dan lain-lain reng atap yang berbahan kayu kelemahanya kualitas kayu tidak merata, adanya rayap pada reng atap, memuai atau terjadi penyusutan reng kayu terhadap perubahan cuaca dapat menyebabkan rapuhnya kekuatan reng, bahkan ratusan genteng dapat ambruk ke bawah menimpa seisi rumah dan material kayu mudah terbakar. Selain reng kayu ada juga reng baja ringan yang masih minim digunakan, tapi lebih unggul dari material kayu akan tetapi ada kelemahnya yaitu masih ada material yang mudah korosi atau karat, tidak mudah dipasang atau tidak sefleksible seperti kayu, dan material reng baja ringan mahal harganya. Pemilihan Bahan Dan Proses 1

Upload: hengky-frisa-sukresno

Post on 28-Nov-2015

35 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: Hengki Pb Jadi Okk

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Reng

Reng atap merupakan sebagai penahan genteng bangunan, setiap bangunan pasti akan

menghadapi ancaman keruntuhan atau ambruknya reng atap yang tidak kuat. Tidak peduli

bangunan mewah atau biasa, besar atau mungil, baru atau lama, jika material reng atap tidak kuat

selalu menghadirkan ancaman, seperti bangunan sekolah dasar beberapa di wilayah Indonesia

rawan ambruk yang menyebabkan siswa-siswi terganggu dalam mengikuti pelajaran.

Pada umumnya reng atap adalah berbahan kayu seperti reng atap bangunan rumah,

sekolah, kantor,pabrik, rumah sakit dan lain-lain reng atap yang berbahan kayu kelemahanya

kualitas kayu tidak merata, adanya rayap pada reng atap, memuai atau terjadi penyusutan reng

kayu terhadap perubahan cuaca dapat menyebabkan rapuhnya kekuatan reng, bahkan ratusan

genteng dapat ambruk ke bawah menimpa seisi rumah dan material kayu mudah terbakar.

Selain reng kayu ada juga reng baja ringan yang masih minim digunakan, tapi lebih unggul dari

material kayu akan tetapi ada kelemahnya yaitu masih ada material yang mudah korosi atau

karat, tidak mudah dipasang atau tidak sefleksible seperti kayu, dan material reng baja ringan

mahal harganya.

Pemilihan Bahan Dan Proses 1

Page 2: Hengki Pb Jadi Okk

Gambar 1.1 Baja ringan reng atap rumah

1.2 Ruang Lingkup Reng

Untuk mendapatkan material yang baik untuk mengurangi masalah yang timbul

pada reng atap, maka kriteria yang baik harus dipenuhi perbandingan rangka baja

ringan pada berdasarkan perbandingan material sebagai berikut :

1. Tangguh

2. Tahan terhadap gaya tekan

3. Tahan korosi atau karat

4. Harga material reng yang murah

Tujuan dari proses perbaikan ini merupakan agar didapatkan reng atap rumah

yang kokoh yang tidak akan dihantui runtuhnya reng, karena ada kerugian yang

didapat dari reng tersebut bermasalah atau kurang baik yakni efek korosi dan bahan

materialnya

1.3 Konstruksi Reng

Konstruksi reng atap adalah bagian paling atas dan suatu bangunan,

permasalahan konstruksi atap tergantung pada luasnya ruang yang harus dilindungi,

bentuk dan dari konstruksi yang dipilih, dan lapisan penutupnya.

Pengaruh lingkungan luar terhadap atap menentukan pilihan penyelesaian yang

baik terhadap suhu ( sinar matahari ), cuaca ( air hujan dan kelembaban udara), serta

keamanan terhadap kebakaran (petir dan bunga api) sehingga atap harus memenuhi

kebutuhan terhadap keamanan dan kenyamanan. Sedangkan konstruksi reng atap kayu

adalah suatu konstruksi yang berfungsi bagai penahan beban penutup atap, yang

melindungi penghuni rumah dan panas matahari, angin dan air hujan juga hanya saja

kurang tangguh dan mudah dihinggapi rayap.

Reng merupakan bilah atap yang melintang di atas dan berfungsi sebagai tempat

menempatkan posisi genteng, sedangkan ring balok diletakkan di bagian puncak

dinding dan berfungsi sebagai pendukung balok kuda-kuda. Berikut adalah tabel

kontruksi material reng baja ringan yang biasa digunakan di indonesia :

Pemilihan Bahan Dan Proses 2

Page 3: Hengki Pb Jadi Okk

Baja ringan untuk konstruksi atap yang biasa disebut ring adalah rangka atap

dengan bahan t ringan Zinc-Aluminium (Zin Calume) dengan komposisi sbb: 5O %

Aluminium, 43,5%Zinc,  1,5 % Silicon. Anti karat yang terkandung di truss adalah unsur

yang menyatukan dengan bahan dasar sebagai lapisan daya tahan 4 kali lipat dan

lapisan pelindung seng biasa/Galvanis. Truss terbuat dan Zinc-Aluminium Hi Tensile

(kekuatan tank, lipat, punter) G550 atau truss sanggup menopang 550 kg / 1 cm2.

Keunggulan Truss adalah sebagai berikut :

• Menggunakan Metal Zinc Calume dan Blue Scope Steel yang merupakan pemegang

lisensi baja ringan original

• 5 kali lebih kuat dan baja galvanis

• 40 % lebih kuat dan Mild Steel

• Anti Karat / korosi

• Fabrikasi dilakukan di proyek untuk menghindani salah konstruksi / tidak  perlu

merubah mengurangi ring balok bangunan yang ada

• Truss memiliki standar bentuk dan ukuran yang tetap karena semua komponen di

produksi dengan menggunakan mesin teknologi tinggi.

Pemilihan Bahan Dan Proses 3

Page 4: Hengki Pb Jadi Okk

Reng atap biasanya mempuyai beberapa jenis profil seperti gambar

dibawahi, dari baja ringan dan mempunyai Tinggi 25 mm hingga 35 mm, Tebal 0.5 mm, dan

Panjang 6m.

Gambar 1.2 reng profil V

Gambar 1.3 reng profil C

1.4 Langkah Dalam Pemilihan Material

Pemilihan material ada metode angka yang dapat digunakan untuk

meningkatkan suatu posisi keunggulan (George, 2000). Pemilihan Proses Material

merupakan open-ended dan dengan sendirinya akan mendorong kearah beberapa

kemungkinan pemecahan pada masalah yang sama. Ini dapat digambarkan oleh fakta

bahwa komponen serupa yang melakukan fungsi serupa, tetapi yang diproduksi oleh

Pemilihan Bahan Dan Proses 4

Page 5: Hengki Pb Jadi Okk

pabrikan berbeda adalah sering dibuat dari material berbeda dan bahkan proses

pabrikasi yang berbeda (Mahmoud, 2008). Bagaimanapun, kombinasi dalam memilih

jumlah maksimum material dan proses pemilihan bukanlah suatu tugas yang sederhana

melainkan secara berangsur-angsur/bertahap dapat meningkatkan proses pemilihan

selama langkah-langkah pemilihan material yang berbeda. Di dalam penyelidikan ini,

langkah-langkah metode memilih material ditunjukkan penggunaan suatu diagram

aliran.

Diagram Alir dalam Pemelihan Matrial

Dalam pemilihan bahan material untuk reng atap baja ringan propertinya

sebagai berikut :

Ketangguhan reng atap akan berpengaruh pada tekanan massa genteng atau

atap lainya. Semakin tangguh reng atap akan memperpanjang umur reng rumah

Hal berikutnya yang harus diperhatikan juga tahan korosi atau tahan terhadap

lingkungan dan serangan rayap, jika tidak akan menimbulkan kerusakan reng.

Dan dibawah ini adalah ruang lingkup dari pemilihan reng,

Design Requirements for Contact Lens

Pemilihan Bahan Dan Proses 5

Page 6: Hengki Pb Jadi Okk

Function

Constraints

Objective

Free Variables

Penahan Genteng atau melindungi isi dalam rumah

Bentuk (Shapes & Design)

Memiliki ketangguhan baik Tahan korosi Biaya ringanPemilihan material

1.5 Model Matematik

Secara mekanik reng atap rumah adalah sebuah batang yang dikenai dengan

bending membentuk baja profil.

a) Sebuah reng harus kuat dan tangguh menahan beban genteng, dan harus

memiliki kekakuan tertentu dengan berat yg seringan mungkin.

b) Reng atap juga harus mempunyai kekerasan yang bisa menerima beban genteng

dalam keadaan cuava buruk.

Gunakan Appendix A.3

Konstrain Berupa

Pemilihan Bahan Dan Proses 6

Page 7: Hengki Pb Jadi Okk

Appendix A.2

Stiffness dan l sudah ditentukan, section area A yg masih bebas.

Objective function

m = Alρ

Gunakan 2 persamaan diatas maka untuk massa:

Material terbaik untuk batang kaku dan ringan adalah yg memiliki nilai terkecil.

ρ/ E 1/2

Kita akan membalik dan mencari nilai terbesar dari material.

M = E 1/2 Ρ

Pemilihan Bahan Dan Proses 7

Page 8: Hengki Pb Jadi Okk

► Tabel rumus material indek

Dari tabel rumus indeks diatas di kotakan garis merah adalah kriteria material

reng atap yang digunakan untuk menggunakan aplikasi CES Edupac 4.5 mencari

material indeks.

Pemilihan Bahan Dan Proses 8

Page 9: Hengki Pb Jadi Okk

BAB IIPEMILIHAN MATERIAL

1.2 Tahap Screening Menggunakan Metode Ashby

Pada tahapan ini, proses memilih material menggunakan metode Ashby dengan cara

memisahkan material yang Sesuai dan yang tidak Sesuai dengan Produk (Go - Not Go).

Dengan menggunakan aplikasi CES Edupack 2005, telah didapatkan beberapa material

yang sesuai dengan kriteria Contact Lens.

Dengan menggunakan properties general dan grafik hubungan antara Density -

Modulus Young, Modulus Young – Frackture Toughness, dan Price – Thermal

Konduktivity yang telah didapatkan 4 Material yang terseleksi antara lain :

High Carbon Steel

Low Alloy Steel

Low Carbon Steel

Medium Carbon Steel

Pemilihan Bahan Dan Proses 9

Page 10: Hengki Pb Jadi Okk

Gambar 2.1 General Propertis melalui CES Edupac

Gambar 2.2 Grafik Density – Modulus Young

Pemilihan Bahan Dan Proses 10

Page 11: Hengki Pb Jadi Okk

Gambar 2.3 Modulus Young – Fracture Toughness

Gambar 2.4 Price – Thermal Konduktivity

1.3 Tahap Ranking Menggunakan Metode Quantitatif

Pada tahap selanjutnya, material yang terseleksi pada tahap Screening kemudian

diseleksi kembali pada tahap Ranking menggunakan metode Quantitatif.

Pemilihan Bahan Dan Proses 11

Page 12: Hengki Pb Jadi Okk

Material dengan harga yang relatif murah lebih sesuai untuk beberapa aplikasi,

dengan menggunakan model matematika Cost of Unit Elastic(Cρ∈

) limit dengan spesifik

material pada Tabel 1.

Material Modulus Young (10^6 psi)

Density

(lb/ft^3)

Fracture Taughness (ksi.in^1/2)

Thermal Conduktivity (BTU.ft/h.ft^2.F)

Price

(USD/lb)

Cost of Unit Elastic Limit(C /ρ ∈) x 100

Hight carbonsteelLow alloysteellow carbonsteelmedium carbonsteel

31.18

31.47

31.18

31.33

486.9

486.9

486.9

486.9

83.72

182

74.62

83.72

30.62

31.78

31.2

31.78

0.2138

0.2138

0.2138

0.2138

1.2434

0.572

1.395

1.2434

Table 1. Characteristics and cost per unit elastic limit value for the candidate materials for reng roof

Decision NumbersN = n(n − 1)/2

Modulus Young

Density

Fracture Taughness

Thermal Conduktivity

Hardnes-vikers

1

0

0

1

0

0

2

0

1

0

0

0

3

1

0

0

0

0

4

0

0

0

1

0

5

0

0

0

0

1

6

0

0

0

1

0

7

0

0

1

0

0

8

1

0

0

0

0

9

0

1

0

0

0

10

0

0

1

0

0

Table 2. Application of digital logic method to material selection for reng roof

Property Positive Decisions Weighting Factor( )α

Modulus Young

Density

Fracture Taughness

Thermal Conduktivity

2

2

3

0.2

0.2

0.3

Pemilihan Bahan Dan Proses 12

Page 13: Hengki Pb Jadi Okk

Hardnes-vikers 2

1

0.2

0.1Total 10 1

Table 3. Weighting factors for reng roof

For the present application, materials with higher mechanical properties are more

desirable and highest values:

Scaled property= Numerical value of property x 100Maximum value∈the list

( 1)

And for material such a lower value is more desirable:

Scaled property= Minimumvalue∈the list x100Numerical value of property

( 2)

( 3 )

Material Modulus Young (10^6 psi)

Density

(lb/ft^3)

Fracture Taughness (ksi.in^1/2)

Thermal Conduktivity (BTU.ft/h.ft^2.F)

Hardnes-vikers(HV)

Hight carbonsteelLow alloysteellow carbonsteelmedium carbonsteel

31.18

31.47

31.18

31.33

486.9

486.9

486.9

486.9

83.72

182

74.62

83.72

30.62

31.78

31.2

31.78

650

692.5

172.5

565

Table 4. Properties of candidate materials for reng roof for calculation and ranking of the candidate materials (CESEdupack, 2005)

Scaled Properties

1 2 3 4 5 Performance Index (γ )

Hight carbon 99.07 100 46 96.3 93.86 82.256

Pemilihan Bahan Dan Proses 13

Page 14: Hengki Pb Jadi Okk

steelLow alloysteellow carbonsteelmedium carbonsteel

8

100

99.078

99.55

100

100

100

100

41

46

4

100

98.17

100

100

24.9

81.58

100

74.23

81.868

Table 5 Scaled values of properties and performance index

Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai dari Performance Index ( )γ masing-masing material, kemudian kita cari nilai Figure of Merit menggunakan Rumus berikut:

(4)

Material Relative Cost (USD/lb)

Cost of Unit Elastic

Limit(C /ρ ∈) x 100

Performance Index ( )γ

Figure of Merit

Hight carbonsteelLow alloysteellow carbonsteelmedium carbonsteel

0.2138

0.2138

0.2138

0.2138

1.2434

0.572

1.395

1.2434

82.256

100

74.23

81.868

0.6615

1.7482

0.5321

0.6584

Table 6 Cost and figure of merit of candidate materials

Pemilihan Bahan Dan Proses 14

Page 15: Hengki Pb Jadi Okk

Hight Carbon Steel

Low Alloy Steel

Low Carbon Steel

Medium Carbon Steel

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

Figure of Merit

Figure of Merit

Figure 1.Plot of figure of merits (FOM) against all materials.

1.4 Kesimpulan

Metode Penyeleksian Material menggunakan Metode Ashby pada tahap screening

untuk Reng atap telah didapatkan 4 Material antara lain:

High Carbon Steel Low Alloy Steel Low Carbon Steel Medium Carbon Steel

Kemudian dengan mengunakan Metode Quantitative pada tahap Ranking, dengan

cara mencari Nilai dari Performance Index ( ) dan figure of merits (FOM) tlah terseleksiγ

1 maerial yang terbaik untuk Contact Lens yaitu Polystyrene (PS) dengan nilai

Refractive Index 1.59 dan Transparency (Optical Quality).

1.5 Referensi

o Ashby, M. F., 1989. Mater. Sci. and Tech. Volume 5, pp.521. Ashby, M. F., 1992.

o Materials Selection in Mechanical Design, Butterworth-Heinemann. Ashby, M. F.,

2005.

o Materials selection in mechanical design, (3rd ed.), Elsevier. ASM Handbook,

1997.

Pemilihan Bahan Dan Proses 15

Page 16: Hengki Pb Jadi Okk

o Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys, Volume 1,

ASM International, Materials Park, Ohio.

o CES Edupack 2005 versi 4.5

Pemilihan Bahan Dan Proses 16