BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah pemindahan barang terutama masalah pemindahan untuk barangbarang berat merupakan masalah yang telah ada sejak lahirnya peradaban manusia dan seiring berkembangnya peradaban, jenis peralatan yang membantu untuk mengangkat dan memindahkan benda-benda berat juga semakin berkembang, mulai dari roda sederhana, gerobak, ayunan, katrol, hingga crane yang saat ini telah berkembang menjadi berbagai jenis crane yang mampu mengangkut beban yg sangat berat dan tidak lagi menggunakan tenaga manusia maupun hewan, tetapi telah menggunakan tenaga listrik, diesel, maupun hidrolis. Salah satu jenis crane yang akan dibahas adalah Overhead Crane. Sistem pemindahan barang secara overhead dapat didukung oleh satu ataupun beberapa balok dan dapat juga berupa sistem top-running maupun sistem bottom-running. Pada sistem top-running beban berjalan di sepanjang sayap (flens) bagian atas dari balok penyangga. Pada sistem bottom-running beban berjalan di sepanjang sayap (flens) bawah dari balok penyangga, dan sistem ini yang biasanya digunakan dalam sistem monorail. Balok crane monorail merupakan alat pengangkat sederhana yang terdiri dari satu balok stasioner yang memiliki kerekan (hoist) dan troli. Karena desain yang ringan, balok crane monorail dapat memindahkan material ke tempat tertentu Dengan cepat. Penggunakan balok crane dapat membantu meningkatkan produktifitas, efisiensi, dan keamanan serta mengurangi biaya produksi. Peralatan 1
crane yang bergerak di atas lantai (overhead crane) dengan sistem monorail digunakan untuk mengangkat dan menurunkan beban besar dan berat pada posisi tertentu serta memindahkan material ke arah horizontal, sehingga penggunaan pesawat angkat ini juga dapat mengurangi luas pemakaian lantai bangunan. Pada overhead crane, rel menjadi tumpuan dari seluruh beban (statis maupun dinamis) oleh sebab itu pada saat perencanaan sistem monorail ini perlu dilakukan perhitungan yang disesuaikan untuk pembebanan dan operasinya dengan mempertimbangkan struktur yang telah ada dan melakukan analisa terhadap perilaku balok yang menjadi struktur rel ini. Gambar 1.1 Sistem Top-Running Gambar 1.2 Sistem Bottom-Running 1.2 Rumusan Masalah Masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah tekuk lateral (lateral buckling) yang terjadi pada balok crane baja I. Tekuk adalah masalah yang paling rentan terjadi pada konstruksi baja yang menggunakan profil IWF yang bentuk 2
geometrisnya memang cukup tipis. Sehingga pada suatu struktur yang menggunakan profil IWF harus benar-benar diperhitungkan bahaya tekuk, baik tekuk lokal (Flens dan Web) maupun tekuk lateral. Melihat kekurangan struktur baja dalam masalah stabilitas dan salah satunya adalah masalah tekuk (buckling), maka pada tugas akhir ini hanya akan membahas mengenai tekuk lateral (lateral buckling). Perhitungan akan dilakukan secara analisis dan juga akan menggunakan program Abaqus. 1.3 Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah: Mengetahui perbandingan nilai Critical Load (Pcr) secara teoritis dibandingkan dengan Program Abaqus. Mengetahui dan menganalisa Critical Load (Pcr) yang dapat menyebabkan tekuk lateral pada balok crane baja I. Memberikan kemudahan untuk para engineer dalam memberi pendekatan dengan program Abaqus dibandingkan dengan hasil teoritis. 1.4 Pembatasan Masalah Yang menjadi batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Struktur yang akan ditinjau adalah balok crane baja I dengan perletakan sederhana, dimana pembebanan dilakukan pada kedua sisi flensnya, dimana masing-masing flens mendapat beban terbagi rata. 2. Analisa dilakukan pada kondisi elastis dan baja bersifat homogen. 3
3. Pembebanan terhadap struktur merupakan beban terpusat pada tengah bentang balok. 4. Pada pembahasan tugas akhir ini, penulis hanya akan membahas mengenai tekuk lateral pada balok crane baja I. 5. Program yang digunakan adalah Abaqus 6.10 1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Sebagai perbandingan mengenai pengaruh penggunaan metode yang berbeda dalam menganalisa tekuk lateral yang terjadi pada balok crane baja I antara metode konvensional dengan program komputer dalam hal ini Abaqus. 2. Sebagai masukan bagi praktisi mengenai metode mana yang lebih ekonomis untuk diterapkan di lapangan. 3. Sebagai bahan masukan bagi rekan-rekan mahasiswa apabila nantinya melakukan penulisan yang berkenaan dengan penulisan ini. 1.6 Metodologi Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi literatur yaitu dengan cara mengumpulkan data-data dan keterangan dari buku yang berhubungan dengan pembahasan tugas akhir ini serta masukan-masukan dari dosen pembimbing. Penganalisaan balok crane ini dilakukan dengan program komputer yaitu Abaqus dan nantinya akan dibandingkan dengan penganalisaan secara konvensional. 4
1.7 Sistematika Penulisan BAB I. PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, sistematika penulisan dari tugas akhir ini. BAB II. TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi tentang penjelasan umum mengenai baja dan balok crane baja I, serta peraturan-peraturan yang menyangkut perencanaan mengenai tekuk lateral pada balok. BAB III. METODE ANALISA Bab ini berisi uraian secara mendalam mengenai metodologi yang digunakan dalam perumusan masalah yang akan dilakukan, dalam hal ini adalah mengenai program Abaqus dan simulasi pemakaian program Abaqus. BAB IV. APLIKASI Aplikasi perhitungan dengan metode pendekatan dan pemakaian Abaqus dalam analisa nonlinear tekuk lateral pada balok crane baja I. BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini akan dirangkum kesimpulan dari penelitian yang dilakukan dalam Tugas Akhir ini, dan saran-saran yang diharapkan dapat dijadikan perbaikan penelitian selanjutnya. 5