ii KATA PENGANTAR Bismillahirrohmanirrohim. Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala berkah, rahmat karunia dan juga kekuatan yang diberikan-nya sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir. Tugas Akhir ini merupakan salah satu mata kuliah wajib dengan bobot sebesar empat Satuan Kredit Semester (4 SKS) dan juga merupakan syarat akademis dalam menyelesaikan pendidikan Strata I di Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Diponegoro. Atas terselesaikannya Laporan Tugas Akhir ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan segala bantuan dan bimbingan kepada Penulis selama pelaksanaan Tugas Akhir sampai laporan ini tersusun, antara lain kepada : 1. Ir. Bambang Pudjianto, MT selaku Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 2. Ir. Sri Sangkawati, MS selaku Sekretaris Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 3. Ir. Arif Hidayat, CES selaku Ketua Bidang Akademis Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 4. Ir. Sumbogo Pranoto, MS selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan arahan dan penjelasan kepada kami. 5. Ir. Epf. Eko Yulipriyono selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan penjelasan kepada kami. 6. Ir. Bambang Sudarsono, MS selaku Dosen Wali. 7. Seluruh Dosen, Staf, dan Karyawan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 8. PT. PP (Persero) Proyek Ditjen Dikti Jakarta yang telah banyak membantu Penulis. 9. Ayah, Ibu, kakak dan adik-adik tercinta serta teman-teman senasib seperjuangan angkatan 2001 Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang yang telah memberikan banyak dorongan, do a dan inspirasi sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
iii 10. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis baik secara moral maupun material dalam pelaksanaan penyusunan Laporan Tugas Akhir. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna, untuk itu saran dan kritik yang membangun dengan senang hati sangat Penulis harapkan. Akhir kata semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang memerlukannya. Semarang, Maret 2006 Penulis
iv OPTIMASI ALAT BERAT PADA PEKERJAAN GALIAN BASEMENT DENGAN METODE LINIER PROGRAMMING Pembimbing I Ir. Sumbogo Pranoto, MS Lutfie Septiawan Mukhammad Thohir L2A0.01.092 L2A0.01.108 Pembimbing II Ir. Epf. Eko Yulipriyono, MS JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONOGORO SEMARANG 2006 ABSTRAK Pekerjaan galian tanah dan pemindahan tanah merupakan tahap awal dari suatu proyek. Dalam pelaksanaan pekerjaan tersebut dituntut ketepatan waktu agar proyek dapat berjalan dengan lancar dan biaya yang dikeluarkan seekonomis mungkin. Alternatif penggunaan alat berat merupakan hal yang lumrah, guna mencapai hal tersebut. penggunaan alat berat ini juga disesuaikan dengan fungsinya yang dibutuhkan dilapangan. Masalah yang terkait dalam proses pekerjaan galian dan pemindahan material tanah serta pemadatannya yaitu menentukan komposisi alat berat yang tepat dari masing-masing pekerjaan tersebut, sehingga proses pekerjaan dapat berjalan dengan lancar dan sesuai spesifikasi yang disyaratkan. Dilakukan optimasi sebagai solusi pendekatan deterministik melalui perhitungan matematis dengan linier programming serta kombinasi teori antrian untuk penunjang pengambilan keputusan yang paling optimal dengan meninjau dari segi waktu pelaksanaan, target produksi yang ingin dicapai dan biaya. Data yang digunakan dalam perhitungan ini merupakan data hipotetis, dengan harapan output (keluaran) yang dihasilkan tidak jauh berbeda dibandingkan bila menggunakan data sebenarnya. Hasil yang diperoleh berdasarkan analisis teknik permasalahan galian tanah pada proyek gedung Ditjen Dikti dan lokasi penempatan tanah hasil galian (proyek A dan B) dengan tinjauan target produksi dan waktu pelaksanaan pekerjan adalah komposisi jumlah backhoe dan dump truck untuk pekerjan penggalian dan pengangkutan yaitu sebanyak 2 backhoe PC200 efisiensi 0,833 dengan kapasitas bucket 0,8 m 3 dan 18 dump truck dengan kapasitas muat 8 m 3 pada pekerjaan galian tahap 1 dengan biaya per m 3 Rp. 17.200,85 untuk penempatan ke lokasi proyek A dengan probabilitas tidak ada antrian truck sebesar 72,66 % dan waktu penyelesaian selama 6 hari. Sedangkan jumlah alat pemadat yang digunakan untuk lokasi proyek A adalah 1 buah bulldozer tipe D155-1 dan 1 buah sheep foot roller tipe SD-70D efisiensi 0,833 dengan waktu operasi 152 jam dan biaya opersional selama 152 jam adalah Rp. 19.041.100,00. Kata kunci : galian tanah, alat berat, optimasi
v DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... ABSTRAK... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iv v viii xi BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Maksud dan Tujuan... 3 1.3 Ruang Lingkup Pembahasan... 3 1.4 Lokasi... 4 1.5 Sistematika Penulisan... 5 BAB II STUDI PUSTAKA... 6 2.1 Tinjauan Umum... 6 2.2 Karakteristik Tanah... 6 2.2.1 Sifat Sifat Tanah... 7 2.2.2 Pengembangan (Swell) dan Penyusutan (Shrinkage)... 9 2.2.3 Jenis Jenis Tanah... 10 2.3 Macam Pekerjaan Tanah... 11 2.4 Sifat Sifat Teknis Alat Berat... 13 2.5 Jenis Jenis Alat Berat dan Fungsi Attachment... 16 2.6 Produktifitas Alat Berat... 29 2.7 Manajemen dan Biaya Pekerjaan dengan Menggunakan Alat... 38 2.7.1 Analisa Biaya... 39 2.7.2 Cara Sewa... 39 2.7.3 Cara Leasing... 39 2.7.4 Cara Membeli... 40
vi 2.8 Program Linier... 42 2.8.1 Pengertian Program Linier... 42 2.8.2 Formulasi Model Program Linier... 43 2.8.3 Program QSB+... 17 BAB III METODOLOGI... 54 3.1 Umum... 54 3.2 Permasalahan... 54 3.3 Data... 54 3.3.1 Jenis Data... 54 3.3.2 Sumber Data... 54 3.3.3 Spesifikasi Pekerjaan Galian... 56 3.4 Metode Pelaksanaan Pekerjaan... 58 3.4.1 Proses Penggalian Tanah... 58 3.4.2 Proses Pemindahan dan Pemadatan... 59 3.5 Produktifitas Alat Berat... 59 3.6 Biaya Operasional Alat Berat... 63 3.7 Program Linier... 64 3.7.1 Konsep Model... 64 3.7.2 Volume Pekerjaan dan Waktu Rencana Pelaksanaan... Pekerjaan... 65 3.7.3 Model Matematis... 65 3.8 Teori Antrian... 68 BAB IV ANALISIS TEKNIK PELAKSANAAN PEKERJAAN... 70 4.1 Umum... 70 4.2 Deskripsi Proyek... 70 4.2.1 Data Teknis Tanah... 71 4.3 Metode Pelaksanaan Pekerjaan... 72 4.4 Alat Berat untuk Pekerjaan Basement... 75 4.4.1 Jenis dan Produktifitas Alat... 75
vii 4.4.2 Biaya Operasional Alat... 81 4.5 Notasi dan Variabel... 104 4.5.1 Notasi Notasi yang Digunakan... 104 4.5.1.1 Pekerjaan Galian... 104 4.5.1.2 Pekerjaan Pemadatan... 104 4.5.2 Variabel yang Digunakan... 105 4.5.2.1 Pekerjaan Galian... 105 4.5.2.2 Pekerjaan Pemadatan... 105 4.6 Penyusunan Model Matematis... 108 4.6.1 Penentuan Biaya Minimum... 108 4.6.2 Pemilihan Komposisi Alat... 108 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 113 5.1 Kesimpulan... 113 5.2 Saran... 115 DAFTAR PUSTAKA SURAT SURAT LAMPIRAN
viii DAFTAR TABEL Tabel 1 Faktor kembang... 7 Tabel 2 Faktor konversi untuk volume material... 8 Tabel 3 Koefisien tahanan gelinding (r)... 15 Tabel 4 Fungsi attachment pada Bulldozer... 17 Tabel 5 Fungsi attachment pada Backhoe... 22 Tabel 6 Bucket Factor... 24 Tabel 7 Keuntungan dan kerugian truck kecil dan trcuk besar... 26 Tabel 8 Tipe-tipe alat pemadat... 27 Tabel 9 Faktor efisiensi waktu... 32 Tabel 10 Faktor efisiensi kerja bulldozer... 32 Tabel 11 Blade factor untuk bulldozer... 32 Tabel 12 Faktor efisiensi operator... 33 Tabel 13 Faktor efisiensi kerja excavator... 33 Tabel 14 Konversi faktor menurut kedalaman dan... dan kondisi penggalian (backhoe)... 34 Tabel 15 Tabel standard cycle time... 34 Tabel 16 Bucket factor untuk dump truck... 36 Tabel 17 Waktu dumping dan persiapan loading... 36 Tabel 18 Metode pemadatan standar... 37 Tabel 19 Waktu pelaksanaan pekerjaan galian... 58 Tabel 20 Waktu pelaksanaan pekerjaan galian... 75 Tabel 21 Produktifitas backhoe dengan efisiensi 0,833... saat penggalian... 76 Tabel 22 Produktifitas backhoe dengan efisiensi 0,75... saat penggalian... 76 Tabel 23 Produktifitas backhoe dengan efisiensi 0,833... saat pengangkutan... 77
ix Tabel 24 Produktifitas backhoe dengan efisiensi 0,75... saat pengangkutan... 77 Tabel 25 Produktifitas sheep foot roller dengan efisiensi 0,833... 78 Tabel 26 Produktifitas sheep foot roller dengan efisiensi 0,75... 79 Tabel 27 Ketersediaan alat dan harga sewa dari tempat penyewaan A... 82 Tabel 28 Ketersediaan alat dan harga sewa dari tempat penyewaan B... 82 Tabel 29 Ketersediaan alat dan harga sewa dari tempat penyewaan C... 82 Tabel 30 Ketersediaan alat dan harga sewa dari tempat penyewaan A... 82 Tabel 31 Ketersediaan alat dan harga sewa dari tempat penyewaan B... 83 Tabel 32 Ketersediaan alat dan harga sewa dari tempat penyewaan C... 83 Tabel 33 Pemakaian solar backhoe dengan efisiensi 0,833... 84 Tabel 34 Pemakaian solar backhoe dengan efisiensi 0,75... 84 Tabel 35 Pemakaian solar sheep foot roller dengan efisiensi 0,833... 84 Tabel 36 Pemakaian solar sheep foot roller dengan efisiensi 0,75... 85 Tabel 37 Pemakaian pelumas backhoe dengan efisiensi 0,833... 86 Tabel 38 Pemakaian pelumas backhoe dengan efisiensi 0,75... 86 Tabel 39 Pemakaian solar sheep foot roller dengan efisiensi 0,833... 86 Tabel 40 Pemakaian solar sheep foot roller dengan efisiensi 0,75... 86 Tabel 41 Biaya operasional total alat dari tempat A... 88 Tabel 42 Biaya operasional total alat dari tempat B... 88 Tabel 43 Biaya operasional total alat dari tempat C... 88 Tabel 44 Biaya operasional total alat dari tempat A untuk lokasi A... 88 Tabel 45 Biaya operasional total alat dari tempat A untuk lokasi B... 89 Tabel 46 Biaya operasional total alat dari tempat B untuk lokasi A... 89 Tabel 47 Biaya operasional total alat dari tempat B untuk lokasi B... 89 Tabel 48 Biaya operasional total alat dari tempat C untuk lokasi A... 89 Tabel 49 Biaya operasional total alat dari tempat C untuk lokasi B... 90 Tabel 50 Notasi untuk masing-masing tipe alat berat jenis backhoe... 90 Tabel 51 Notasi untuk masing-masing tempat penyewaan... 90 Tabel 52 Notasi untuk masing-masing efisiensi... 90 Tabel 53 Variabel tipa alat dari tempat A... 91
x Tabel 54 Variabel tipa alat dari tempat B... 91 Tabel 55 Variabel tipa alat dari tempat C... 91 Tabel 56 Target produksi pekerjaan galian... 92 Tabel 57 Waktu pemuatan tanah... 93 Tabel 58 Jumlah truck yang akan dimuat per jam... 94 Tabel 59 Rata-rata jumlah truck... 94 Tabel 60 Hasil perhitungan untuk 1 backhoe (lokasi proyek A)... 95 Tabel 61 Hasil perhitungan untuk 1 backhoe (lokasi proyek B)... 96 Tabel 62 Hasil perhitungan untuk 2 backhoe (lokasi proyek A)... 97 Tabel 63 Hasil perhitungan untuk 2 backhoe (lokasi proyek B)... 98 Tabel 64 Hasil perhitungan untuk 3 backhoe (lokasi proyek A)... 99 Tabel 65 Hasil perhitungan untuk 3 backhoe (lokasi proyek B)... 100 Tabel 66 Hasil perhitungan untuk 4 backhoe (lokasi proyek A)... 101 Tabel 67 Hasil perhitungan untuk 4 backhoe (lokasi proyek B)... 102 Tabel 68 Kombinasi backhoe dan dump truck... 103 Tabel 69 Notasi untuk galian... 104 Tabel 70 Notasi untuk lokasi proyek... 104 Tabel 71 Notasi untuk masing-masing tipe alat berat alat pemadat... 104 Tabel 72 Notasi untuk masing-masing tempat penyewaan... 105 Tabel 73 Notasi untuk masing-masing efisiensi... 105 Tabel 74 Variabel untuk pekerjaan galian... 105 Tabel 75 Variabel tipe alat dari tempat A... 106 Tabel 76 Variabel tipe alat dari tempat B... 106 Tabel 77 Variabel tipe alat dari tempat C... 106 Tabel 78 Variabel tipe alat dari tempat A... 107 Tabel 79 Variabel tipe alat dari tempat B... 107 Tabel 80 Variabel tipe alat dari tempat C... 107 Tabel 81 Biaya total pemakaian solar dan pelumas untuk alat tipe SD70D 110 Tabel 82 Biaya total pemakaian solar dan pelumas untuk alat tipe SD70D 111 Tabel 83 Kombinasi alat dan biaya galian termasuk angkut keluar proyek 113 Tabel 84 Hasil optimasi dengan menggunakan QSB... 114
xi DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Rancangan tapak... 4 Gambar 2 Alur pekerjaan tanah... 12 Gambar 3 Bulldozer... 17 Gambar 4 Backhoe... 21 Gambar 5 Dump truck... 25 Gambar 6 Siklus kendaraan... 29 Gambar 7 Daerah feasible... 46 Gambar 8 Menentukan nilai titik z... 46 Gambar 9 Langkah pemecahan program QSB+... 53 Gamabr 10 Struktur menu... 53 Gambar 11 Bagan Metodologi... 55 Gambar 12 Sket lokasi area pekerjaan timbunan... 71 Gambar 13 Galian tanah tahap 1... 73 Gambar 14 Galian tanah tahap 2... 74