Analisis Kekuatan Konstruksi Underframe Pada Prototype Light Rail Transit (LRT)

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

LAMPIRAN A. Tabel A-1 Angka Praktis Plat Datar

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

ANALISIS KEKUATAN UNDER FRAME KERETA BARANG MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Alternatif Material Hood dan Side Panel Mobil Angkutan Pedesaan Multiguna

FINAL PROJECT DENGAN JUDUL

Rancang Bangun Sistem Chassis Kendaraan Pengais Garam

Bagaimana menentukan spesifikasi kantung udara yang efektif dengan memvariasikan ukuran tongkang, spesifikasi airbag dan jarak antar airbag?

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA. Berikut adalah data data awal dari Upper Hinge Pass yang menjadi dasar dalam

ANALISIS DESAIN MOBILE STAND VOLVO FH16-SST45 MENGGUNAKAN CATIA V5

ANALISIS DESAIN MOBILE STAND VOLVO FH16-SST45 MENGGUNAKAN CATIA V5

SIMULASI BEBAN STATIS PADA RANGKA MOBIL GOKART LISTRIK TMUG 03 DENGAN MENGGUNAKAN SOLIDWORKS 2014

PERENCANAAN GEOMETRIK JALAN REL ANTARA BANYUWANGI-SITUBONDO- PROBOLINGGO

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

Oleh : Fadhila Sahari Dosen Pembimbing : Budianto, ST. MT.

Perancangandanpembuatan Crane KapalIkanUntukDaerah BrondongKab. lamongan

ANALISIS KELAYAKAN KONSTRUKSI BAGIAN ATAS JALAN REL DALAM KEGIATAN REVITALISASI JALUR KERETA API LUBUK ALUNG-KAYU TANAM (KM 39,699-KM 60,038)

ANALISIS TEGANGAN, DEFLEKSI, DAN FAKTOR KEAMANAN PADA PEMODELAN FOOTSTEP HOLDER SEPEDA MOTOR Y BERBASIS SIMULASI ELEMEN HINGGA

ANALISA PENGARUH BENTUK PROFIL PADA RANGKA KENDARAAN RINGAN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB 5 ANALISIS. pemilihan mekanisme tersebut terutama pada proses pembuatan dan biaya. Gambar 5-1 Mekanisme Rack Gear

PERANCANGAN KONSTRUKSI PADA SEGWAY

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

ANALISA STRUKTUR RANGKA DUDUKAN WINCH PADA SALUTE GUN 75 mm WINCH SYSTEM

BAB I PENDAHULUAN. kondisi jalan raya terjadi banyak kerusakan, polusi udara dan pemborosan bahan

Jurnal Teknika Atw 1

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Pembahasan hasil penelitian ini secara umum dibagi menjadi lima bagian yaitu

Sumber :

Rancang Bangun Alat Bantu Potong Plat Bentuk Lingkaran Menggunakan Plasma Cutting

UNIVERSITAS DIPONEGORO DESAIN DAN ANALISA GERBONG KERETA API PENGANGKUT BATU BALLAST DENGAN METODE ELEMEN HINGGA TUGAS AKHIR

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Analisis Kekuatan Struktur Konstruksi Tower untuk Catwalk dan Chain Conveyor pada Silo (Studi Kasus di PT. Srikaya Putra Mas)

ANALISA KEGAGALAN POROS DENGAN PENDEKATAN METODE ELEMEN HINGGA

BEARING STRESS PADA BASEPLATE DENGAN CARA TEORITIS DIBANDINGKAN DENGAN PROGRAM SIMULASI ANSYS

BAB V ANALISA MODEL Analisa Statis pada Skenario Pembebanan 1

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN KATA PENGANTAR DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR LAMBANG, NOTASI, DAN SINGKATAN

PERENCANAAN MEKANISME PADA MESIN POWER HAMMER

PERANCANGAN TEKNIS BAUT BATUAN BERDIAMETER 39 mm DENGAN KEKUATAN PENOPANGAN kn LOGO

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

EDISI 8 NO 1 AGUSTUS 2016 ITEKS ISSN Intuisi Teknologi Dan Seni

BAB II LANDASAN TEORI

Tujuan Pembelajaran:

STUDI PERILAKU TEKUK TORSI LATERAL PADA BALOK BAJA BANGUNAN GEDUNG DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ABAQUS 6.7. Oleh : RACHMAWATY ASRI ( )

ANALISIS PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR JEMBATAN CABLE STAYEDTIPE FAN DAN TIPE RADIALAKIBAT BEBAN GEMPA

STUDI PEMODELAN OPTIMASI TUAS HANDLE REM DEPAN SEPEDA MOTOR YAMAHA V-IXION BERBASIS SIMULASI ELEMEN HINGGA. Tugas Akhir

Perencanaan Jalur Ganda Kereta Api Surabaya -Krian

Oleh : MUHAMMAD AMITABH PATTISIA ( )

PERANCANGAN DAN ANALISIS PEMBEBANAN GERGAJI RADIAL 4 ARAH

BAB III KONTRUKSI DAN PERHITUNGAN ALAT

PERENCANAAN GEOMETRI JALAN REL KERETA API TRASE KOTA PINANG- MENGGALA STA STA PADA RUAS RANTAU PRAPAT DURI II PROVINSI RIAU

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

Analisis Kekuatan Konstruksi Sekat Melintang Kapal Tanker dengan Metode Elemen Hingga

TUGAS AKHIR. Analisa Tegangan dan Defleksi Pada Plat Dudukan Pemindah Transmisi Tipe Floor Shift Dengan Rib Atau Tanpa Rib. Yohanes, ST.

BAB III METODE PERANCANGAN JEMBATAN RANGKA BAJA KERETA API. melakukan penelitian berdasarkan pemikiran:

11 Firlya Rosa, dkk;perhitungan Diameter Minimum Dan Maksimum Poros Mobil Listrik Tarsius X3 Berdasarkan Analisa Tegangan Geser Dan Faktor Keamanan

STUDI ANALISIS DAN EKSPERIMENTAL PENGARUH PERKUATAN SAMBUNGAN PADA STRUKTUR JEMBATAN RANGKA CANAI DINGIN TERHADAP LENDUTANNYA

PERENCANAAN JALUR GANDA KERETA API SURABAYA - KRIAN

ANALISA TEKNIS PENENTUAN SPESIFIKASI KANTUNG UDARA (AIRBAG) SEBAGAI SARANA UNTUK PELUNCURAN TONGKANG

Studi Defleksi Balok Beton Bertulang Pada Sistem Rangka Dengan Bantuan Perangkat Lunak Berbasis Metode Elemen Hingga

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

Analisa Mekanik Brake Shoe Tipe T-360 Dan Tipe T-359 KK Dengan Metode Elemen Hingga

III. METODE PENELITIAN

BAB II TEORI DASAR. unloading. Berdasarkan sistem penggeraknya, excavator dibedakan menjadi. efisien dalam operasionalnya.

PERENCANAAN JEMBATAN KALI TUNTANG DESA PILANGWETAN KABUPATEN GROBOGAN

d b = Diameter nominal batang tulangan, kawat atau strand prategang D = Beban mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan beban mati e = Ek

PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA BAJA SUNGAI AMPEL KABUPATEN PEKALONGAN

STUDI PERBANDINGAN ANALISA DESAIN FOURANGLE TOWER CRANE DENGAN ANALISA DESAIN TRIANGLE TOWER CRANE MENGGUNAKAN PROGRAM ANSYS 12.0

PERENCANAAN ALAT BANTU PENGANGKAT DAN PEMINDAH KERTAS GULUNG

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

: Rian Firmansyah NPM : Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknologi Industri Pembimbing : Dr. Rr. Sri Poernomo Sari, ST., MT.

5ton 5ton 5ton 4m 4m 4m. Contoh Detail Sambungan Batang Pelat Buhul

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur. BAB II Dasar Teori

PENENTUAN WELDING SEQUENCE TERBAIK PADA PENGELASAN SAMBUNGAN-T PADA SISTEM PERPIPAAN KAPAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB III LANDASAN TEORI

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA BRESING TAHAN GEMPA

Desain dan Simulasi Frame dan Bodi Kendaraan Konsep Urban Menggunakan Software CAD

ANALISIS DEFLEKSI DAN TEGANGAN SHOCK ABSORBER RODA BELAKANG SEPEDA MOTOR YAMAHA JUPITER

PENENTUAN PERBANDINGAN DIAMETER NOZZLE TERHADAP DIAMETER SHELL MAKSIMUM PADA AIR RECEIVER TANK HORISONTAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1(Sept. 2012) ISSN: G-340

SKRIPSI METALURGI FISIK SIMULASI DAN ANALISIS PENGUJIAN FATIK DENGAN VARIASI BEBAN PADA MATERIAL PADUAN ALUMINIUM DAN MAGNESIUM

DESAIN DAN ANALISA GERBONG KERETA API PENGANGKUT BATU BALLAST DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

Henny Uliani NRP : Pembimbing Utama : Daud R. Wiyono, Ir., M.Sc Pembimbing Pendamping : Noek Sulandari, Ir., M.Sc

ANALISIS MOMEN LENTUR MATERIAL BAJA KONSTRUKSI DENGAN VARIASI MOMEN INERSIA DAN BEBAN TEKAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Perancangan Motorize Movable Scissor Table Lifter Kapasitas 5 Ton untuk Pengangkatan dan Pemasangan Mesin Kereta Api

RANCANG BANGUN MESIN ROL STRIP PLAT (RANGKA) PROYEK AKHIR

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Prinsip Dasar Mesin Pencacah Rumput

BAB IV PEMBEBANAN PADA STRUKTUR JALAN REL

STUDY PEMODELAN STRUKTUR SUBMERGED FLOATING TUNNEL

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

ANALISIS DESAIN MODIFIED V-STAY PADA VOLVO FH16 MENGGUNAKAN CATIA V5

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pengertian rangka

BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

KOMPONEN STRUKTUR JALAN REL DAN PEMBEBANANNYA. Nursyamsu Hidayat, Ph.D.

ANALISA KONSTRUKSI DAN PERECANAAN MULTIPLE FIXTURE

Transkripsi:

Analisis Kekuatan Konstruksi Underframe Pada Prototype Light Rail Transit (LRT) Roby Tri Hardianto 1*, Wahyudi 2, dan Dhika Aditya P. 3 ¹Program Studi Teknik Desain dan Manufaktur, Jurusan Teknik Permesinan Kapal, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya, Surabaya 60111 ²Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya, Surabaya 60111 ³Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya, Surabaya 60111 Email : robytrihardianto7@gmail.com Abstrak Light Rail Transit (LRT) merupakan contoh kemajuan transportasi darat di bidang kereta api dan LRT merupakan salah satu alternatif moda pengumpan bagi MRT. Demi memenuhi kemajuan transportasi darat di bidang kereta api di Indoneisa, Perusahaan produsen kereta merencanakan pembuatan prototype LRT sebagai moda pengumpan MRT dan contoh awal untuk pembuatan LRT yang sebenarnya. Konstruksi utama dari LRT ini layaknya kereta pada umumnya, yaitu terletak pada konstruksi underframe. Oleh sebab itu penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kekuatan kontruksi underframe dalam menerima beban yang sudah ditentukan dengan melakukan perhitungan dan analisis software untuk mencari tegangan maksimum, defleksi maksimum dan letak titik kritis. Dimana pembuatan LRT ini masih dalam tahap pengerjaan dan belum di uji kekuatannya. Untuk menganalisis kekuatan konstruksi underframe Prototype LRT, analisis yang dilakukan menggunakan perhitungan manual dalam bentuk lokal/penamapang serta dengan bantuan software ANSYS. Hasil dari penelitian ini menunjukkan tegangan maksimum konstruksi underframe sebesar 211,35 MPa, untuk defleksi yang terjadi pada konstruksi underframe sebesar 85,678 mm dan letak titik kritis pada konstruksi underframe berada pada sambungan antara penampang melintang dan memanjang bagian depan diatas tumpuan. Sehingga dapat dikatakan konstruksi underframe tidak aman karna melebihi tegangan dan defleksi ijin. Kata kunci : Analisis, Konstruksi, LRT, Prototype LRT, Underframe. 1. PENDAHULUAN Light Rail Transit (LRT) merupakan salah satu transportasi massal yang menggunakan tenaga listrik sebagai penggeraknya, memiliki kapasitas besar dan memiliki lajur sendiri. LRT merupakan salah satu alternatif moda pengumpan MRT. LRT tidak menghasilkan polusi yang besar dan dapat mengurangi volume kendaraan yang ada. LRT dalam pembangunannya tidak memerlukan pembangunan jalan baru karena LRT dapat menggunakan jalan yang sudah ada Gambar 1. 28

Gambar 1. Light Rail Transit (LRT) Demi memenuhi kemajuan transportasi darat di bidang kereta api di Indoneisa, Perusahaan produsen kereta merencanakan pembuatan prototype LRT sebagai moda pengumpan MRT dan contoh awal untuk pembuatan LRT yang sebenarnya. Dimana konstruksi LRT ini terdiri dari underframe, end wall, front wall, side wall, roof dan maskara yang ditunjukkan pada Gambar 2. Konstruksi utama dari LRT ini layaknya kereta pada umumnya, yaitu terletak pada konstruksi underframe. Underframe kereta api merupakan bagian terpenting dari konstruksi kereta api, yang ditempatkan oleh badan kereta api beserta beban yang diangkut sehingga underframe tersebut harus cukup kuat menanggung beban yang terjadi sebesar 25 Ton. Gambar 2. Konstruksi LRT Berdasarkan dari olahan data gaya beban sebesar, tegangan dan defleksi akan dinyatakan kekuatan dan kelayakan konstruksinya ditinjau dari titik kritisnya. Analisis kekuatan pada konstruksi underframe prototype LRT dilakukan dengan cara perhitungan manual dan pemanfaatan aplikasi. Perhitungan manual hanya sebatas hasil nilai serta hipotesis gambaran awal yang masih dangkal sehingga belum bisa menunjukkan distribusi tegangan yang bekerja pada konstruksi tersebut. Untuk mengetahui pendistribusian seperti deformasi dan defleksi maupun akibatnya maka digunakan software ANSYS. Hasil dari penelitian ini dapat dipergunakan sebagai refrensi bagi Prerusahaan produsen kereta untuk perlu apa tidaknya dilakukan redesain pada konstruksi underframe. 2. METODOLOGI Penelitian awal yang dilakukan adalah mengumpulkan data spesifikasi konstruksi underframe beserta data material yang digunakan. Untuk mengetahui tahap-yahap dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3 29

. Gambar 3. Diagram Alur Penelitian 2.1 Perhitungan Manual Perhitungan manual dilakukan dengan cara melakukan pendekatan perhitungan yaitu dengan menghitung salah satu profi (lokal) yang mewakili keseluruhan konstruksi. Dalam perhitungan manual ini dilakukan perhitungan yang bertujuan untuk mengetahui besar tegangan maksimum dan defleksi maksimum. Selain itu juga dilakukan perhitungan untuk mencari tegangan ijin berdasarkan Dobrovolsky (Machine Element) dan defleksi ijin yang mengacu pada International Building Code (ICB 2000). 1. Gaya beban P = W x g (1) P = Gaya (N) W = Massa (Kg) G = Gravitasi (m/s²) 2. Tegangan σ = P A (2) σ = Tegangan atau gaya per satuan luas (N/mm²) P = Gaya (N) A = Luas penampang (mm²) 3. Defleksi w l4 Δ = 384EI (3) w = Gaya/meter (N/m) l = Panjang penampang (m) E = Modulus elastisitas material (N/m²) I = Momen inersia profil (m 4 ) 30

4. Tegangan ijin σ ijin = yield strength sf (4) 5. Δ max = L 240 (5) L = Panjang penampang terpanjang (mm) 2.2 Perhitungan Software Tahap awal dalam analisis software adalah menggambar model underframe dengan dimensi yang sebenarnya, model yang dibuat mengabaikan sambungan las, komponen-komponen yang dimensinya kecil dan bagian-bagian yang secara dimensi dapat diabaikan dibandingkan dengan profil utama yang digunakan. Besarnya beban yang di input dalam software sebesar 25 Ton sesuai beban pada kenyataannya yang di distribusikan merata keseluruh penampang utama pada underframe dengan kondisi batas/titik penumpu seperti pada Gambar 4. (a) Gambar 4. Pembebanan pada model (a) dan Input kondisi batas/titik penumpu pada model (b) (b) 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Perhitungan Tegangan Dalam perhitungan tegangan dilakukan 3 perhitungan, yaitu perhitungan secara manual, perhitungan dengan software dan perhitungan tegangan ijin. Hasil dari perhitungan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil perhitungan tegangan Penampang Tegangan Maksimum Perhitungan (MPa) Tegangan Maksimum Software (MPa) Tegangan Ijin (MPa) Memanjang tengah hollow w 49,788 55,306 < 69 Melintang tengah hollow 15,269 19,678 < 69 Memanjang depan hollow w 223,699 239,28 > 69 Melintang depan hollow 16,529 21,14 < 69 3.2. Perhitungan Defleksi Dalam perhitungan defleksi dilakukan 3 perhitungan, yaitu perhitungan secara manual, perhitungan dengan software dan perhitungan defleksi ijin. Hasil dari perhitungan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil perhitungan defleksi Penampang Defleksi Maksimum Perhitungan (mm) Defleksi Maksimum Software (mm) Defleksi Ijin (mm) Memanjang tengah hollow w 5,9 5,993 < 17,79 Melintang tengah hollow 0,088 0,122 < 17,79 Memanjang depan hollow w 77 77,523 > 17,79 Melintang depan hollow w 0,11 0,149 < 17,79 3.3. Simulasi Konstruksi Underframe Analisa konstruksi underframe bertujuan untuk mengetahui tegangan, defleksi serta titik kritis yang terjadi pada bentuk utuh konstruksi underframe. 1. Tegangan maksimum 31

Tegangan maksimum yang terjadi pada konstruksi underframe adalah sebesar 211,35 Mpa seperti pada Gambar 5. Gambar 5. Tegangan maksimum 2. Titik kritis Defleksi maksimum yang terjadi pada konstruksi underframe adalah sebesar 85,678 mm seperti pada Gambar 6. Gambar 6. Defleksi maksimum 3. Tegangan maksimum Titik kritis yang terjadi pada konstruksi underframe adalah sebesar 211,35 Mpa dengan ketentuan letak titik kritis seperti pada Gambar 7. Gambar 7. Titik Kritis 4. KESIMPULAN 1. Dari aspek tegangan resultan (von misses stress) akibat dari masing-masing beban kerja, didapati bahwa terjadi tegangan sebesar 211,35 Mpa dengan perbandingan tegangan ijin sebesar 69 Mpa. Dari hasil tegangan secara perhitungan manual dan software dapat dikatakan bahwa tegangan yang terjadi melebihi tegangan ijin, sehingga konstruksi underframe tidak aman. Faktor yang mempengaruhi tegangan melebihi tegangan ijin karena dalam Tugas Akhir ini analisa hanya pada 32

konstruksi underframe saja, bukan dalam bentuk carbody yang dapat menghasilkan tegangan di bawah tegangan ijin. 2. Dari aspek defleksi akibat dari masing-masing beban kerja, didapati bahwa terjadi defleksi sebesar 85,678 mm dengan perbandingan defleksi ijin 17,79 mm. Dari hasil defleksi secara perhitungan manual dan software dapat dikatakan bahwa defleksi yang terjadi melebihi defelksi ijin. Faktor yang mempengaruhi defleksi melebihi defleksi ijin karena dalam Tugas Akhir ini analisa hanya pada konstruksi underframe saja, bukan dalam bentuk carbody yang dapat menghasilkan defleksi dibawah defleksi ijin. 3. Sesuai dengan hasil analisa dengan bantuan software maka dapat terlihat titik kritis pada konstruksi underframe. Dimana letak titik kritis terdapat pada sambungan antara penampang melintang dan penampang memanjang bagian depan diatas tumpuan. 5. DAFTAR PUSTAKA Djoeli Satrijo, E. L. (n.d.). ʻDesain dan Analisa Gerbong Kereta Api Pengangkut Batu Ballast dengan Metode Elemen Hinggaʼ. Jurnal Teknik Mesin, 1-8. Djoeli Satrijo, T. P. (2007). ʻAnalisis Kekuatan Under Frame Kereta Barang Menggunakan Metode Elemen Hinggaʼ. Rotasi, Volume 9 (1), pp.1-5. Hendrato. (2015). ʻAnalisa Beban Statis Chasis Kendaraan Pemantau Jalan Relʼ. Prosiding Semiloka Teknologi Keselamatan di Jalan Raya dan Jalan Rel, Volume 1 (1), pp.1-7. Imam Muthohar, N. B. (2015). ʻAnalisis Distribusi Beban Kereta Api pada Konstruksi Timbunan Jalur Kereta Apiʼ. FSTPT International Symposium, Volume 1 (1), pp.1-13. Mercyano Febrianda, I. W. (2013). ʻStudi Perencanaan LRT (Light Rail Transit) Sebagai Moda Pengumpan (Feeder) MRT Jakartaʼ. Jurnal Teknik Pomits, Volume 1 (1), pp.1-6. Riski, R. (2009, November 19). Beban Dinamis (Dinamika Struktur). Diambil Januari 25, 2017, dari rahmatriski.com: https://rahmatriski.com Suhardi, S. (2008). ʻPengujian Statis Alat Angkut Peti Kemasʼ. Jurnal Teknik Mesin, Volume 5 (1), pp.22-26. 33