BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Speed bump (speed bump) atau disebut juga sebagai Alat Pembatas Kecepatan adalah bagian jalan yang ditinggikan berupa tambahan aspal atau semen yang dipasang melintang di jalan untuk pertanda memperlambat laju/kecepatan kendaraan [1]. Untuk meningkatkan keselamatan dan kesehatan bagi pengguna jalan ketingginya diatur dan apabila melalui jalan yang akan dilengkapi dengan rambu-rambu pemberitahuan terlebih dahulu mengenai adanya speed bump, khususnya pada malam hari, maka speed bump dilengkapi dengan marka jalan dengan garis serong berwarna putih atau kuning yang kontras sebagai pertanda (Gbr. 1.1 dan 1.2). Gbr. 1.1. Contoh desain Speed bump bahan beton
Gbr. 1.2. Contoh desain Speed bump bahan karet Speed bump ini pertama kali dicetuskan oleh seorang fisikawan bernama Arthur Holly Campton [2]. Ketika itu, ia merasa terganggu dengan cepatnya laju kendaraan yang melintas di depan kantornya yang begitu bising terdengar. Maka keluarlah gagasan untuk membuat sebuah konsep pembatas kecepatan laju kendaran di tahun 1927, yang hingga kini sering disebut speed bump. Di negeri ini sebenarnya tentang ukuran speed bump sudah diatur dalam Keputusan Menteri Perhubungan Nomor KM 3 Tahun 1994 tentang Alat Pengendali dan Pengaman Pemakai Jalan [3]. Di sana disebutkan bahwa tinggi maksimum pembatas jalan adalah 12cm dan sudut kemiringan 15. Alat pembatas kecepatan tersebut juga harus diberi garis serong dengan cat putih agar terlihat jelas oleh para pengendara yang hendak melintas. Speed bump akan bermanfaat jika ditempatkan dan di-desain sesuai dengan aturan misalkan di jalan di lingkungan pemukiman, jalan lokal yang mempunyai kelas jalan IIIC, dan pada jalan-jalan yang sedang dilakukan pekerjaan konstruksi. kemudian untuk aturannya ketinggian maksimumnya tidak boleh lebih dari 150
cm, juga kemiringannya 15. Jika dibuat sesuai dengan kondisi di atas maka akan bermanfaat. Speed bump yang tidak sesuai standar bukan hanya merusak kendaraan, tapi juga membahayakan si pengendara. Tinggi dan sudut kemiringan yang tidak sesuai mengakibatkan beban kejut dan goncangan kendaraan yang terlalu besar. Concrete foam adalah salah satu jenis beton ringan yang menggunakan foam sebagai agregat ringannya. Pada umumnya concrete foam dibuat dengan 2 (dua) cara yaitu dengan metode kimia dan fisika. Pembuatan dengan metode kimia adalah dengan memanfaatkan reaksi kimia dari blowing agent yang terjadi di dalam cetakan. Sementara dengan menggunakan metode fisika adalah memanfaatkan foam generator untuk membuat busa secara terpisah. Setelah busa terbentuk baru dimasukkan ke dalam adonan beton dan selanjutnya ke dalam cetakan. Selain penggunaan busa sebagai agregat ringannya, banyak juga yang menambahkan agregat ringan lainnya seperti fly ash, batu apung, expanded polystyrene, styrofoam, dll. Kelemahan beton ringan adalah nilai kuat tekannya (compressive strength) terbatas, sehingga sangat tidak dianjurkan penggunaan untuk perkuatan struktural [4]. Pengembangan bahan campuran untuk membuat beton ringan sudah banyak dilakukan seperti yang disebutkan sebelumnya. Pada tulisan ini, peneliti ingin mendesain dan menganalisis speed bump dari bahan confoam dengan bentuk yang bervariasi. Pada proses desain membutuhkan data data spesimen untuk memasukkan nilai-nilai yang tidak terdapat pada program ansys, speed bump dianalisa respon strukturnya menggunakan software ansys APDL 14.5.
Data material diperoleh dari hasil pengujian brazillian, pengujian impak jatuh bebas, pengujian tekan beton. Komposisi material bahan beton ringan diambil berdasarkan fraksi berat material penyusun dari masing-masing material pendukungnya dengan variasi terhadap semen, pasir, air, blowing agent dan serat TKKS. Variasi tersebut untuk membentuk material beton ringan yang mempunyai kekuatan yang lebih baik, ekonomis, serta dapat mengurangi berat akhir produk yang dihasilkan. Untuk mengetahui kekuatan dan perilaku mekanik dari beton ringan tersebut, tentunya perlu diadakan pengujian lebih lanjut. Adapun metode pengujian yang akan dilakukan adalah uji tekan statik dan dinamik yang kemudian disimulasikan dengan program software komputer. Simulasi numerik yang dimaksud adalah untuk mendapatkan distribusi tegangan dan regangan sebagai perilaku mekanik dari struktur beton ringan yang diperkuat serat TKKS akibat beban tekan statik dan dinamik. 1.2. Rumusan Masalah Penelitian ini fokus terhadap pembuatan bentuk profil speed bump dari material concrete foam yang diperkuat serat TKKS agar diperoleh desain struktur speed bump yang lebih baik dan lebih aman sesuai standart. Serta untuk mengetahui distribusi tegangan pada struktur speed bump dengan menggunakan perangkat lunak Ansys 14.0 model pembebanan diperoleh dari pengujian impak. 1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1. Tujuan umum
Adapun tujuan umum pada penelitian ini adalah: menganalisis struktur speed bump campuran concrete foam dengan menggunakan perangkat lunak Ansys APDL 14.5. 1.3.2. Tujuan Khusus Adapun tujuan khusus penelitian ini adalah: 1. Untuk membuat desain speed bumps di jalan dengan standarisasi nasional dengan menggunakan software ansys APDL 14.5 2. Mengamati serta menyelidiki tegangan yang terjadi dengan menggunakan ANSYS; model pembebanan diambil dari hasil pengujian impak jatuh bebas. 1.4. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah untuk mengetahui aplikasi concrete foam yang dicampur dengan blowing agent dan serat TKKS untuk yang diproduksi dengan metode fisika sehingga akan mendapatkan produk beton yang ringan, kuat dan ekonomis. Dengan mengetahui respon secara simulasi tentunya kita dapat mengetahui distribusi dan konsentrasi tegangan struktur speed bump bahan concrete foam yang lebih baik sebelum produk diproduksi secara massal. Manfaat lain dari penelitian ini adalah untuk memanfaatkan limbah tandan kosong kelapa sawit menjadi sebuah produk yang mempunyai nilai guna yang lebih tinggi. 1.5. Road Map Penelitian
Road map penelitian ini merupakan bagian dari lanjutan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Serangkaian kegiatan penelitian-penelitian tersebut dapat dijelaskan pada Tabel 1.1. Tabel 1.1. Road map kegiatan penelitian PENELITI ZULFIKAR 087015009 MUFTIL BADRI 087015005 SISWO PRANOTO 087015007 SYURKARNI ALI 097015012 ZAINAL ARIF 097015019 TUJUAN PENELITAN 1. Penemuan teknik pembuatan komposit polymeric foam diperkuat serat TKKS. 2. Penyelidikan perilaku mekanik material yang dihasilkan dan simulasi hasil dengan software FEM. 3. Pengamatan mikro struktur material. 1. Penyelidikan respon material komposit polymeric foam diperkuat serat TKKS akibat beban statik tekan dan impak. 2. Penyelidikan pola kerusakan material akibat beban statik tekan dan impak. 3. Simulasi computer mengenai informasi distribusi tegangan dalam material akibat beban statik tekan dan impak. 1. Pembuatan kerucut lalulintas bermaterial komposit polymeric foam diperkuat serat TKKS. 2. Pengujian stabilitas kerucut yang dihasilkan. 3. Simulasi computer hasil pengujian stabilitas kerucut lalu lintas. 1. Untuk mendapatkan proses desain/ pembuatan yang tepat sesuai dengan kemampuan parking bumper. 2. Untuk mendapatkan komposisi material yang tepat sesuai dengan kemampuan parking bumper. 3. Untuk mendapatkan karakteristik mekanik parking bumper terhadap beban statik dan impak yaitu berupa kekuatan tarik dan tekan statik maupun dinamik. 1. Untuk mendapatkan tegangan dan regangan struktur parking bumper bahan komposit polymeric foam diperkuat serat TKKS akibat beban tekan statik dan simulasi. 2. Untuk mendapatkan gaya dan tegangan impak struktur parking bumper bahan komposit polymeric foam diperkuat serat TKKS akibat beban dinamik dan simulasi.
MUHAMMAD YANI 097015004 MAHYUNIS 097015005 Desain dan Pembuatan Helmet Sepeda Bahan Komposit Polymeric Foam Diperkuat Serat TKKS (sedang proses) Analisa Struktur Helmet Sepeda Bahan Komposit Polymeric Foam Diperkuat Serat TKKS (sedang proses) 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang dilakukan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah : BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang yang menentukan pengambilan penlitian dan dilanjutkan dengan rumusan masalah,tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan skripsi ini. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini menjelaskan tentang ulasan teori-teori yang berhubungan dengan penelitian skripsi ini baik dari teori dasar maupun teori penunjang lainnya. BAB III METODOLOGI Di dalam bab ini membahas tentang hal-hal yang ditujukan untuk mencapai tujuan dimana mencakup dalam segi perencanaan dan perhitungan. BAB IV ANALISA DATA Bab ini akan menjelaskan hasil dari yang didapat dari hasil penelitian meliputi data-data yang sudah ada maupun data-data tambahan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dari semua penelitian yang dilakukan untuk skripsi ini dan saran yang mendukung kedepannya. DAFTAR PUSTAKA Berisi seluruh reverensi yang digunakan dalam penelitian untuk pembuatan tugas akhir ini. 1.7 Metodologi Penelitian Untuk memudahkan pelaksanaan riset serta sistematis dalam monitoring dan evaluasi, maka dibuat diagram alir penelitian seperti seperti Gbr. 1.3. Gambar 1.3. Diagram Alir Penelitian