ANALISA TEKNIK DAN EKONOMIS VARIASI JENIS BAMBU SEBAGAI BAHAN LAMINASI UNTUK PEMBUATAN KAPAL IKAN

Transkripsi

1 ANALISA TEKNIK DAN EKONOMIS VARIASI JENIS BAMBU SEBAGAI BAHAN LAMINASI UNTUK PEMBUATAN KAPAL IKAN Disusun oleh : Yohanes Edo Wicaksono ( ) Dosen Pembimbing : Ir. Heri Supomo, M.Sc Sri Rejeki Wahyu Pribadi, S.T, M.T. JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

2 LATAR BELAKANG Kayu merupakan bahan utama pembuatan kapal perikanan di Indonesia. Produksi kayu semakin menurun. Kayu semakin langkah hdan mahal. Diperlukan material alternatif pengganti kayu. Di indonesia terdapat 153 jenis bambu dan beberapa jenis bisa dimanfaatkan sebagai material alternatif.

3 PERUMUSAN MASALAH Jenis bambumanakahb yang paling bagus untuk menggantikan kayu jati sebagai material pembuatan kapal ikan? Apakah struktur bambu laminasi ini dapat memenuhi beban yang diterima pada bagian lambung kapal ikan 30 GT? Berapa dimensi konstruksi lambung kapal berbahan bambu laminasi untuk kapal ikan 30 GT? Bagaimana analisa ekonomis produksi kapal ikan menggunakan bambu laminasi pada bagian lambung kapal ikan 30 GT?

4 BATASAN MASALAH Material yang digunakan untuk membuat spesimen adalah bambu betung, bambu ori dan bambu jawa. Bahan perekat yang digunakan adalah lem jenis epoxy marine use. Obyek yang diteliti adalah kapal ikan 30 GT. Analisa teknis dilakukan berdasarkan pengujian kuat tarik dan kuat tekan bambu laminasi. Standar pengujian yang digunakan adalah pengujian tekan dan tarik berdasarkan standar SNI dan SNI Analisa ekonomis hanya dilakukan perhitungan biaya Analisa ekonomis, hanya dilakukan perhitungan biaya produksi laminasi bambu tanpa menghitung overhead cost.

5 TUJUAN Menentukan jenis bambu yang paling baik untuk dijadikan material alternatif pengganti kayu sebagai bahan pembuatan kapal. Mendapatkan nilai kuat tarik dan tekan dari bambu laminasi untuk setiap beban pada lambug kapal ikan 30 GT. Menentukan dimensi konstruksi lambung kapal berbahan bambu laminasi untuk kapal ikan 30 GT. Mendapatkan total biaya produksi kapal ikan menggunakan bambu laminasi pada bagian lambung kapal ikan 30 GT.

6 MANFAAT Memberikan acuan dalam pemilihan jenis bambu yang ideal sebagai bahan material laminasi untuk pembuatan kapal ikan. Memberikan gambaran dan masukan dalam pembuatan kapala ikan berbahan bambu laminasi. i

7 HIPOTESA Bambu betung merupakan jenis bambu yang paling bagus untuk dijadikan material alternatif pembuatan kapal ikan.

8 FLOW CHART PENGERJAAN

9 FLOW CHART PENGERJAAN

10 PERSIAPAN BAHAN

11 PROSES PEMBUATAN MATERIAL

12 PENENTUAN SUSUNAN LAYER LAMINASI Variasi 1 (100 % Betung) Variasi 2 (100% Ori) Variasi 3 (100% Jawa)

13 PENENTUAN SUSUNAN LAYER LAMINASI Variasi i 4 (40 % Ori, 40 % Jawa, 20 % Betung) Variasi 5 (40%Betung,40%Ori,20%Jawa) Variasi 6 (40 % Jawa, 40 % Betung, 20 % Ori)

14 STANDAR SPESIMEN UJI Spesimen Uji Tarik Standar SNI Dimensi 25 x 25 x 460 mm Spesimen Uji Tekan Standar SK SNI M Dimensi 50x50x200 mm

15 SPESIMEN PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN 18 spesimen uji tarik 18 spesimen uji tekan

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

17 GRAFIK PENGUJIAN TEKAN Contoh grafik hasil uji tekan dengan beban maksimum : A1 = 136 KN, A2 = 157 KN, A3 = 157 KN

18 ANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN Data Hasil Pengujian Tarik Jenis Bambu P Maks (KN) A σ maks (N/mm 2 ) σ Rata-Rata σ Rata-Rata mm N/mm 2 Kg/cm 2 Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi Data Hasil Pengujian Tekan Jenis Bambu P Maks (N) A σ maks (N/mm 2 ) σ Rata-Rata σ Rata-Rata mm N/mm 2 Kg/cm 2 Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi

19 ANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN

20 ANALISA TEKNIS HASIL PENGUJIAN TARIK DAN TEKAN

21 PERBANDINGAN BAMBU LAMINASI DENGAN KAYU JATI Setelah didapat nilai i tegangan g material alternatif tif maka selanjutnya hasil terebut dibandingkan dengan kekuatan dari material pembanding yaitu kayu 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/mm 2 ) σ tekan bambu laminasi 1 dan 2 > σ tekan kayu jati (53.95 N/mm 2 )

22 PENGKELASAN BAMBU LAMINASI Kelas Kuat Kayu Berdasarkan Kuat Lentur dan Tekan Kelas Kuat Berat Jenis Kering Udara Kukuh Lentur Mutlak Kukuh Tekanan Mutak Kg / cm 2 I > 09 0,9 > 1100 > 650 II 0,6 0, III 0,4 0, IV 0,3 0, V <03 0,3 < 360 < 215 Bambu Laminas i Kelat Kuat Bambu Laminasi Kukuh Lentur Mutlak Kukuh Tekanan Mutlak Kelas Kuat Kg / cm 2 Uji Tarik Uji Tekan Variasi Kelas II Kelas II Variasi Kelas II Kelas II Variasi Kelas III Kelas II Variasi Kelas II Kelas II Variasi Kelas II Kelas II Variasi Kelas III Kelas II

23 PERHITUNGAN DIMENSI LAMBUNG KAPAL Variasi 1 Perhitungan Lambung Kapal 30GT No Panjang (m) Tebal (m) Luas (m 2 ) Luas (mm 2 ) Kuat Tarik Kayu Jati Fc= 69.62N/mm62N/mm 2 A= mm 2 Beban maximum Longitudinal Deck N/mm 2 mm 2 Pmax= N Kuat Tarik Laminasi Bambu Betung Variasi 1 Fc= 75.05N/mm 2 A= mm 2 Ukuran Lambung Kapal Variasi 1 No Luas (m 2 ) Panjang (m) Tebal (m) Prosentase Pengurangan Ketebalan Lambung kapal Tebal Lambung Awal = 0.04 Tebal Lambung Akhir = %

24 PERHITUNGAN DIMENSI LAMBUNG KAPAL Ukuran Tebal Lambung Kapal Berdasarkan Nilai Kuat Tarik No Bahan Panjang (m) Tebal (m) Luas (m 2 ) Prosentase 1 Jati Variasi % 3 Variasi % 4 Variasi % 5 Variasi % Ukuran Tebal Lambung Kapal Berdasarkan Nilai Kuat Tekan No Bahan Panjang (m) Tebal (m) Luas (m 2 ) Prosentase 1 Jati Variasi % 3 Variasi % 4 Variasi % 5 Variasi %

25 ANALISA EKONOMIS BAMBU LAMINASI Harga Bambu Betung Per Kubik Harga bambu 1 pohon (12 m) Rp ,00 Harga bambu 1 meter Rp 3.333,33 Harga bambu 1 bilah Rp 416,67 Volume bilah bambu 1 m m 3 Jumlah bilah 1m ,66 bilah Harga bambu per m3 Rp ,00 Harga bambu per layer Rp ,5 Harga Bambu Jawa Per Kubik Harga bambu 1 pohon (12 m) Rp ,00 Harga bambu 1 meter Rp 1.666,66 Harga bambu 1 bilah Rp 416,66 Volume bilah bambu 1 m m 3 Jumlah bilah 1m ,66 bilah Harga bambu per m3 Rp ,00 Harga bambu per layer Rp ,5 Harga Bambu Ori Per Kubik Harga bambu 1 pohon (12 m) Rp ,00 Harga bambu 1 meter Rp 2.916,66 Harga bambu 1 bilah Rp 364,58 Volume bilah bambu 1 m m 3 Jumlah hbilah h1m 6666,66 bilah Harga bambu per m3 Rp ,00 Harga bambu per layer Rp ,6

26 ANALISA EKONOMIS BAMBU LAMINASI Jenis Bambu Perbandingan Lapisan Lapisan Layer 1 m 3 Betung Ori Jawa Betung Ori Jawa Bambu O-J-B-J-O Bambu B-O-J-O-B Bambu J-B-O-B-J Jenis Bambu Harga per Layer Betung Ori Jawa Total Bambu O-J-B-J-O Rp ,00 Rp ,00 Rp ,00 Rp ,00 Bambu B-O-J-O-B Rp ,00 Rp ,00 Rp ,00 Rp ,00 Bambu J-B-O-B-J Rp ,00 Rp ,5 Rp ,00 Rp ,5

27 Perhitungan Harga Lem Harga 1 kg epoxy Rp ,00 Luas permukaan epoxy cm 2 Luas permukaan laminasi Permukaan atas 100 x cm 2 Permukaan sisi 0.5 x cm 2 Perhitungan Waktu Pengerjaan Jumlah batang yang dibutuhkan 50 x cm 2 Luas permukaan atas dan bawah cm 2 Luasan total bambu laminasi 200 x cm 2 Kebutuhan epoxy 1 m 3 bambu 40,3 cm / Total biaya 40,3 x Rp ,00 Rp ,778 (6666/8)/6 138,9 batang 138,9 batang dibelah menjadi 666,6 lonjor 666,6 x 0.5 menit 333,3 menit 666,6 lonjor dipecah menjadi 6666 bilah 666,6 x 1 menit 666,6 menit 6666 bilah diratakan dengan mesin multistripsaw 6666 x 0.5 menit 3333 menit 6666 bilah diplanar dengan mesin planar 6666 x 0.5 menit 3333 menit Waktu pengeleman dan pengepresan 240 menit Total waktu 7905,9 menit 131,8 jam Biaya tenaga kerja Biaya tenaga kerja per hari Rp ,00 Jam kerja efektif 8 jam Biaya jam orang Rp ,00/8 jam Rp 9.375,00 Biaya tenaga kerja per hari 131,8 jam x Rp 9.375,00 Rp ,88

28 Biaya Total Laminasi 1 m 3 Laminasi Variasi 1 Rp ,00 + Rp ,778 Rp ,77 Variasi 2 Rp ,00 + Rp ,778 Rp ,27 Variasi 3 Rp ,00 + Rp ,778 Rp ,77 Variasi 4 Rp ,00 + Rp ,778 Rp ,77 Variasi 5 Rp ,00 + Rp ,778 Rp ,77 Variasi 6 Rp ,4 + Rp ,778 Rp ,27 No Item Luas (m 2 ) Jumlah Volume Tebal (m) Item (m 3 ) IDR Harga Material Lambun 1 g ,000,

29 PERHITUNGAN BIAYA PRODUKSI No Material Item Luas (m 2 ) Volume (m 3 ) IDR Harga Material Biaya Tenaga Kerja Per m 3 Biaya Tenaga Kerja Total Biaya Produksi 1 Variasi 1 Lambung Rp Rp ,58 Rp Rp Rp Variasi 2 Lambung Ro Rp ,67 Rp Rp Rp Variasi 3 Lambung Rp Rp ,58 Rp Rp Rp Variasi 4 Lambung Rp Rp ,61 Rp Rp Rp Variasi 5 Lambung Rp Rp ,61 Rp Rp Rp Variasi 6 Lambung Rp Rp ,6 Rp Rp Rp

30 KESIMPULAN Secara teknis, ditinjau dari hasil pengujian kuat tarik dan kuat tekan bambu 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. Untuk variasi 1 memiliki nilai kuat tarik N/mm 2 dan kuat tekan N/mm 2, variasi 2 memiliki nilai kuat tarik N/mm 2 dan kuat tekan 62.8 N/mm 2. Dari sisi regangan akibat pembebanan, material bambu laminasi betung memiliki nilai regangan yang lebih besar dari material bambu laminasi ori, bambu jawa dan bambu campuran. Nilai regangan bambu betung 62.5 dan 3.33 mm. Hal ini menunjukan bambu betung memiliki nilai elastisitas yang baik ketika diberi tegangan tarik maupun tekan dan sangat cocok bila dijadikan material alternatif untuk pembangunan kapal ikan.

31 KESIMPULAN Nilai tebal kulit lambung kapal berbahan bambu laminasi yang didapat dari analisa perhitungan kuat tarik, variasi 1 memiliki tebal kulit m dengan nilai prosentase pengurangan ketebalan kulit sebesar 7.23 % dan variasi 2 memiliki tebal 0.042dengan nilai prosentase pengurangan ketebalan kulit sebesar %. Dari analisa pengujian kuat tekan, variasi 1 memiliki tebal kulit m dengan nilai prosentase pengurangan ketebalan kulit sebesar 6.55 % dan variasi 2 memiliki tebal dengan nilai prosentase pengurangan ketebalan kulit sebesar %. Secara ekonomis, total biaya produksi pembuatan lambung kapal ikan 30 GT berbahan bambu laminasi jauh lebih murah dibandingkan dengan kayu jati, bambu laminasi variasi 1 memiliki biaya produksi sebesar Rp ,52, variasi 2 memiliki biaya produksi sebesar Rp ,61, variasi 3 memiliki biaya produksi sebesar Rp , variasi 4 memiliki biaya produksi Rp ,56, variasi 5 memiliki biaya produksi sebesar Rp ,56, dan variasi 6 memiliki biaya produksi sebesar Rp ,54.

32 SEKIAN DAN TERIMA KASIH

33 Bambu memiliki kuat tarik yang lebih baik daripada baja tulangan beton. Pada gambar di bawah ditunjukkan bahwa kekuatan tarik bambu ori hampir mencapai 5000 kg/cm 2 atau dua kali lipat dibandingkan dengan kekuatan tarik baja tulangan beton yang hanya 2400 kg/cm 2. Sedangkan jenis bambu lainnya yaitu bambu betung mempunyai kekuatan tarik antara kg/cm 2,dimana kekuatan tersebut masih lebih baik dibandingkan dengan kekuatan beton tulangan baja. (Sumber Morisco)

34 Batang komposit (sandwich) kayu dengan teknik laminasi

35 Strength (kekuatan) merupakan kemampuan dari suatu material untuk menahan beban tanpa mengalami kepatahan Toughness merupakan sifat benda yang tidak akan patah atau retak ketika mengalami hentakan secara tiba tiba. Ketahanan (toughness) dari sebuah material berada di bawah kurva tegangan dan regangan. Perbedaan antara Ketahanan dan Kekuatan Material yang kuat belum tentu tahan untuk direntangkan. Sedangkan substansi dari perengangan adalah kekutan, tetapi tidak mengalami deformasi yang besar.

36 KONDISI SAGGING Kondisi i dimana kapal ditumpu pada kd kedua ujung Kapal menerima gaya tekan pada geladak utama (main deck) Gaya tarik bekerja pada bagian lunas (keel)

37 KONDISI HOGGING Kondisi i dimana kapal ditumpu pada bagian tengah kapal Gaya tarik terjadi di geladak utama (main deck) Gaya tekan luna (keel)

38 PEMAKAIN KAYU UNTUK KONSTRUKSI KAPAL Kelas Kuat Pemakaian I II Semua Bagian Kapal 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 V Konstruksi diatas garis air, papan-papan Konstruksi diatas garis air