Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)

BAB 1 PENDAHULUAN

2.9 Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)

Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah Pabrik Kelapa Sawit (PKS) yang jumlahnya sangat banyak, yaitu 1,9 juta ton berat kering atau setara dengan 4 juta ton berat basah pertahun. PT. Perkebunan Nusantara II (PTPN II) menghasilkan limbah TKKS sebanyak 1350 ton pertahun. Pada umumnya material ini dimanfaatkan sebagai pupuk organik di lahan perkebunan dengan cara dibakar atau dibuang kembali ke lahan tersebut dan dibiarkan mengalami proses fermentasi secara alami.

Pengolahan limbah TKKS dewasa ini mulai diteliti kegunaannya, sehingga nilai ekonomis dari material limbah tersebut dapat dinaikkan dan sekaligus dapat memberi solusi atas penanganan produk limbah yang sebelumnya terbuang sia-sia.

Sebagai contoh pemanfaatan TKKS ini di bidang teknologi di antaranya ialah pembuatan papan partikel, parking bumper, kerucut lalu lintas, helmet sepeda, dan bahan baku kertas sehingga masih terbuka kemungkinan serat TKKS ini diolah ke

43

bentuk struktur lainnya yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Salah satu bentuk strukturnya adalah struktur beton.

Agregat penguat (reinforcing filler) digunakan untuk meningkatkan sifat-sifat mekanikal Concrete Foam seperti yang telah dijelaskan di atas. Sedangkan pengisi bukan penguat seperti Foaming Agent digunakan untuk membuat pori-pori udara dalam Concrete Foam. Setiap jenis agregat ringan memberikan sifat-sifat tertentu kepada Concrete Foam sebagai akibat dari sifatnya yang spesifik. Agregat penguat yang digunakan adalah limbah Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Serat TKKS memiliki sifat kekuatan tarik yang baik terutama setelah dilakukan perlakuan (treatment) khusus yaitu merendam serat tersebut ke dalam 1% cairan NaOH yang berfungsi untuk menghilangkan beberapa kandungan seperti lignin, minyak, protein, dan lain-lain yang dapat menyebabkan pembusukan pada serat.

Berdasarkan penelitian tiap kandungan serat TKKS secara fisik mengandung bahan-bahan serat seperti lignin (16,19%), selulosa (44,14%), dan hemiselulosa (19,28%) yang mirip dengan bahan kimia penyusun kayu.

TKKS merupakan unsur dominan. Oleh karena itu potensi serat dalam TKKS sangat tinggi dan dapat dimanfaatkan sebagai penguat dalam Concrete Foam.

Kelemahan dari serat TKKS adalah tidak bisa langsung digunakan karena mengandung lignin dan uap air yang tinggi sehingga perlu perlakuan khusus untuk mendapatkan serat yang baik.

0,475 mm, dengan kekuatan rata-rata 246,2 MPa. Sementara pada diameter yang lebih besar dari 0,475 mm sampai 0,575 mm, memiliki kekuatan rata-rata 144,0 MPa. Untuk diameter dari 0,575 mm sampai 0,72 mm, memiliki kekuatan rata-rata 92,5 MPa. Hal ini menjelaskan bahwa serat yang berdiameter kecil lebih kuat dari yang berdiameter besar. Dengan demikian penggunaan serat TKKS akan memberikan sifat mekanik yang cukup baik terhadap material komposit yang dibentuk.

Dalam dunia konstruksi, beton ringan dibentuk dengan cara pencampuran pasta semen dan foam, menggunakan metoda fisika. Alternatif lain beton ringan dapat dibentuk dengan cara penambahan serat sebagai penguat ke dalam campuran pasta semen dan foam.

Ukuran panjang serat TKKS yang dipakai dapat berkisar antara 1 mm sampai 10 mm. Dengan cara ini diperoleh beton ringan berongga yang relatif lebih besar kekuatannya dan ringan.

Sebagaimana dijelaskan di atas, bahwa penggunaan serat penguat baik serat alam maupun sintetis dalam campuran pasta semen dan foam untuk membentuk beton ringan berongga (Concrete Foam) belum dilakukan. Karenanya, penelitian ini diarahkan untuk pengembangan material Concrete Foam yang memiliki densitas rendah tetapi mampu menahan beban statik dan impak yang baik.

45

2.10 Beton Ringan

Di dalam bidang ilmu teknologi beton dikenal adanya istilah beton ringan (light weight concrete). Pembuatan beton ringan dengan pemakaian agregat ringan dimulai sejak munculnya agregat ringan yang dibuat dari proses pembakaran shale dan clays pada tahun 1917 oleh S.J.Hayde. Pemakaian beton ringan pertama kali diperkenalkan di Amerika pada Perang Dunia I (1917) oleh perusahaan Emergency Fleet Building, dengan memakai agregat expanded shale, dan dipakai untuk konstruksi kapal serta perahu. Beton ringan bertulang tersebut mempunyai kekuatan 34,47 MPa dan berat isi 1760 kg/m³.

Sejak tahun 1950-an beton ringan telah dipakai pada struktur gedung bertingkat, lantai kendaraan pada jembatan dan beton precast, dan lain-lain. Ada beberapa cara untuk memproduksi beton ringan tetapi itu semuanya hanya tergantung pada adanya rongga udara dalam agregat, atau pembuatan rongga udara dalam beton, di antaranya ada beberapa cara pembuatannya, yaitu dapat dilakukan dengan 3 cara pembuatan:

1. Beton ringan dengan bahan batuan yang berongga atau agregat ringan buatan yang digunakan juga sebagai pengganti agregat dasar atau kerikil. Beton ini memakai agregat ringan yang mempunyai berat jenis yang rendah (berkisar 1400 kg/m³-2000 kg/m³) akibat agregat kasar yang bersifat porous. Agregat yang dipakai berasal dari alam, proses pembakaran, hasil produksi industri serta bahan-bahan organik lainnya. Berdasarkan agregat beton ringan ini dapat di

a. Beton ringan-total (all-light weight concrete).

Campuran beton dengan menggunakan agregat ringan butiran halus maupun kasar.

b. Beton ringan pasir (sand-light weight concrete).

Untuk memperoleh kekuatan beton yang lebih baik, agregat halus diganti dengan pasir alam sedangkan agregat kasar merupakan agregat ringan. Beton ringan dapat dibagi lagi dalam tiga golongan berdasarkan tingkat kepadatan dan kekuatan beton yang dihasilkan dan diklasifikasikan menjadi tiga yaitu:

a. Beton insulasi (insulating concrete)

Beton ringan dengan berat (density) antara 300 Kg/m³-800 kg/m³ dan berkekuatan tekan berkisar 0,5-6,89 MPa, yang biasanya dipakai sebagai beton penahan panas (insulasi panas) disebut juga low density concrete. Beton ini banyak digunakan untuk keperluan insulasi, karena mempunyai kemampuan konduktivitas panas yang rendah, serta untuk peredam suara.

Jenis agregat yang biasa digunakan adalah perlite dan vermiculite.

b. Beton ringan dengan kekuatan sedang (moderate strength concrete)

Beton ringan dengan berat (density) antara 800 Kg/m³-1440 kg/m³, yang biasanya dipakai sebagai beton struktur ringan

47

atau sebagai pengisi (fill concrete). Beton ini terbuat dari agregat ringan buatan seperti: terak (slag), abu terbang (fly ash), lempung, batu sabak (slate), batu serpih (shale), dan agregat ringan alami, seperti pumice, skoria, dan tufa. Beton ini biasanya memiliki kekuatan tekan berkisar 5-17 MPa.

c. Beton struktural (structural concrete)

Beton ringan dengan berat (density) antara 1440 Kg/m³-1850 Kg/m³ yang dapat dipakai sebagai beton struktural jika bersifat mekanik (kuat tekan) dapat memenuhi syarat pada umur 28 hari mempunyai kuat tekan berkisar >17,24 MPa.

Untuk mencapai kekuatan sebesar itu, beton ini dapat memakai agregat kasar seperti expanded shale, clays, slate, dan slag.

2. Beton ringan tanpa pasir (no fines concrete) adalah beton yang tidak menggunakan agregat halus (pasir) pada campuran pastanya atau sering disebut beton tanpa pasir, sehingga mempunyai sejumlah besar pori-pori. Dengan berat isi berkisar 880-1200 Kg/m³. Kekuatan beton no fines berkisar 7-14 MPa yang dipengaruhi oleh berat isi beton dan kadar semen. Pemakaian beton tipe ini sangat baik untuk kemampuan insulasi dari struktur, meskipun keberadaan rongga udara sangat banyak dan cenderung seragam dapat mengurangi kuat tekan agregat.

3. Beton ringan yang diperoleh dengan memasukkan udara dalam adukan atau

mortar (beton busa atau gas). Dengan demikian akan terjadi pori-pori udara berukuran 0,1-1 mm dalam betonnya, dikenal sebagai beton teraerasi, beton berongga, beton busa atau beton gas. Memiliki berat isi 200-1440 Kg/m³. 2.10.1 Material Penyusun Concrete Foam

Spesimen Concrete Foam dibuat dari pencampuran semen, pasir, air dan serat alam yang berasal dari limbah TKKS yang sangat mudah diperoleh dengan proses perlakuan yang sederhana. Untuk mendapatkan struktur komposit yang ringan dan kuat, campuran tersebut dicampur dengan Foaming Agent untuk menghasilkan foam dan serat TKKS sehingga berat struktur tersebut menjadi lebih kuat dan ringan.

Komposisi material-material penyusun Concrete Foam seperti pada tabel 2.3 di bawah ini.

Tabel 2.3. Komposisi Concrete Foam

Tipe Semen

(gr) Pasir (gr) Air (gr) Foaming Agent

(gr) TKKS

49

2.11 Prosedur Pembuatan Cover bump Paduan Bahan Concrete Foam

Metode yang digunakan untuk pembuatan Cover bump paduan bahan Concrete Foam baik untuk penutup drainase sekaligus parking bumper komersial, seperti terlihat pada Gambar 2.16 di bawah ini.

(a) (b)

Gambar 2.16 (a) Penutup drainase tipe 1, dan (b) Penutup drainase tipe 2.

Bahan yang dipakai untuk Cover bump adalah Concrete Foam. Di mana secara terperinci prosedur pembuatan spesimen setelah proses perlakuan serat dilakukan dengan langkah-langkah seperti pada Gambar 2.17 di bawah ini.

Gambar 2.17 Proses pembuatan Cover bump.

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Personal Computer, Sofware ANSYS dan perangkat lunak lainnya. Bahan yang digunakan adalah data Concrete Foam.

3.2 Desain Cover bump

Desain model Cover bump dengan bahan paduan Concrete Foam diperkuat Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dibuat dengan dua tipe yaitu tipe 1 dan tipe 2, pada penelitian ini desain penutup drainase sekaligus berfungsi sebagai parking bumper, dan fungsi penutup drainase tidak untuk dilalui kendaraan, hanya sebagai parking bumper, pembuatan desain Cover bump merujuk kepada peneliti sebelumnya yaitu Redesain Parking Bamper [17]. Untuk tipe kedua alasan dengan desain seperempat lingkaran (seperempat bola) dengan sudut 38^o agar pengendara saat memarkirkan kendaraannya tidak melewati atau melintasi penutup drainase dikarenkan material beton ringan tidak kuat menahan beban kendaraan. Desain model penutup drainase seperti pada Gambar 3.1 di bawah ini.

(a) (b) Gambar 3.1 Cover bump (a) tipe 1, (b) tipe 2.

3.3 Desain Penutup Drainase

Pada penelitian ini dilakukan dengan membuat dua permodelan penutup drainase dengan menggunakan Software ANSYS. Desain penutup drainase dibuat sederhana, struktur penutup drainase yang dijadikan objek penelitian memiliki dimensi panjang 920 mm, lebar 200 mm, dan tinggi 150 mm.

3.3.1 Model penutup drainase

Desain penutup drainase dapat dilihat pada Gambar 3.2 sebagai berikut.

(a) (b)

Gambar 3.2 Cover bump (a) tipe 1, dan (b) tipe 2.

53

3.4 Parameter Desain

Pada penelitian ini yang mempengaruhi parameter desain untuk Cover bump, secara simulasi parameter yang terlibat dapat dilihat pada tabel 3.1 di bawah ini.

Tabel 3.1 Parameter desain

Parameter yang masuk untuk mengkaji penelitian ini adalah Massa (M) [Kg], kecepatan (v) [m/s], Percepatan grafitasi (g) [m/s²], Gaya (F) [N], Waktu (t) [s], Tegangan (σ) [N/m²], Modulus Elastisitas (E) [N/m²]. Normal Stress [MPa], Total deformasi[mm], Equivalent (Von Misses) Stress [MPa].

3.5Aspek Pemilihan Desain Cover bump

Cover bump dibuat dengan mempertimbangkan tujuan penelitian yaitu untuk mendapatkan desain yang sesuai untuk drainase cover dan parking bumper dengan model parking bumper model A, B, dan C. Berdasarkan kajian pada tabel 3.2 Model Cover bump terdapat 3 model dari peneliti sebelumnya sehingga dari ketiga model tersebut, kajian ini akan mencari performa yang sesuai untuk dikembangkan pada

Variabel Subjek

penelitian ini. Untuk itu perlu ditetapkan kriteria yang sesuai dengan kriteria desain sesuai metode screening dimana – (buruk), 0 (sama dengan), + (baik).

Kriteria yang diusulkan adalah sebagai berikut.

1. Equivalent stress 2. Total deformasi 3. Desain produk

Untuk mendapatkan kriteria tersebut maka dilakukan proses screening terhadap konsep yang dibuat pada tabel 3.2 sebagai berikut.

55

Tabel 3.2 Screening Kriteria Model

Kriteria Model

Model A Model B Model C

Equivalent

3.6 Simulasi Statik menggunakan Software ANSYS

Langkah simulasi statik dengan menggunakan program ANSYS Workbench dapat dilakukan dalam 3 golongan proses pengerjaan yaitu, Preprocessing, Solution, Post Processing. Untuk penjelasan langkah demi langkah lebih lanjut akan diuraikan sebagai berikut:

1. ANSYS Workbench

Aktifkan menu ANSYS Workbench dengan klik icon ANSYS Workbench pada program ANSYS. Select Statik Structural (ANSYS) dari toolbox, dan double klik

judul sesuai dengan apa yang akan disimulasikan. Dalam simulasi ini diberi nama simulasi penutup drainase sekaligus sebagai parking bamper dengan uji statik.

2. Engineering Data

Engineering data material dapat diedit sesuai dengan masukan data yang kita inginkan dengan double klik pada engineering data atau dengan klik kanan pada bagian engineering data dan select edit. Dalam mengisi spesifikasi engineering data material double klik pada “click here to add a new material” dan tulis nama material barunya. Pada toolbox sebelah kiri, double klik pada Physical Properties, kemudian double klik pada density lalu isikan nilai density materialnya. Selanjutnya pada toolbox sebelah kiri, double klik pada Linear Elastik, dan double klik pada Isotropic Elasticity dan isikan nilai modulus elastisitas dan poisson rationya. Pilih material kedua yang diinginkan, pada penelitian ini redesain menggunakan satu jenis material yaitu Concrete Foam. Setelah semua data diisi lalu beri tanda “√” dengan klik pada kolom E lalu Save. Setelah itu klikIcon “Return to Project” pada main menu.

3. ANSYS Design Modeler

Pada penelitian ini Gambar objek 3D telah dibuat pada software ANSYS, dan disimulasikan.

4. ANSYS Mechanical

Masuk ke ANSYS mechanical dengan cara double klik pada “model” pada project schematic. Untuk memilih data material, pilih selecting data dari “outline” three view, pilih created solid dan pilih material yang diinginkan dari “Detail of solid”

window. Selanjutnya menentukan spesifikasi ukuran elemen dengan cara pilih Mesh

57

dari “outline” tree view, lalu klik kanan pada Mesh dan pilih Generate Mesh. Besar ukuran mesh akan diukur secara otomatis. Dan jika ukuran Mesh ingin dirubah pada bagian-bagian tertentu, dapat dilakukan dengan bantuan Refinement yang terdapat pada Mesh Control icon pada tool bar. Selanjutnya adalah Generate Mesh dengan cara klik Generate Mesh pada toolbar. Model yang telah di Mesh dapat dilihat Gambar 3.3 di bawah ini.

(a) (b)

Gambar 3.3 Mesh (a) Cover bump tipe 1, (b) Cover bump tipe 2.

Langkah selanjutnya adalah penentuan kondisi batas atau “Boundary Conditon”. Hal ini dapat dilakukan dengan klik kanan Statik Structural pada

“outline” tree view pilih insert, klik fixed support dan klik pada bidang sisi bawah

spesimen project seperti pada gambar.

5. Fixed support pada penutup drainase

Fixed support penutup drainase pada simulasi ANSYS dapat dilihat pada Gambar 3.4 dan 3.5 di bawah ini.

Gambar 3.4 Fixed support Cover bump tipe 1

Gambar 3.5 Fixed support Cover bump tipe 2

Langkah selanjutnya adalah pemberian gaya pada spesimen project dengan klik kanan Statik Structural pada“outline” tree view, pilih insert dan klik Force dan klik pada bidang sisi miring spesimen project seperti pada gambar 3.5 dan masukkan nilai gaya yang diinginkan pada magnitude “details of force”.

Dalam perancangan Cover bump dengan bahan paduan Concrete Foam diperkuat Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit, ban mobil yang parkir tidak naik ke bagian atas penutup drainase tersebut atau fungsinya hanya sebagai parking bumper.

Dari penelitian Zulfadli, ST [9] yang melakukan riset tentang parking bumper dan telah melakukan pengujian pada mobil yang akan parkir memiliki kecepatan rata-rata mobil adalah 5 Km/jam. Dan perlambatan waktu saat parkir hingga berhenti adalah 4 detik. Pembebanan penutup drainase sesuai dengan perhitungan di bawah ini

59

Maka besar gaya tekan yang diterima oleh Cover bump dengan luas area kontak ban mobil 2000 mm dapat dihitung dengan persamaan 2.2 di bawah ini:

σ =

.……….2.2

Dimana F = Gaya [N]

A= Luas permukaan [mm²]

Dengan menggunakan persamaan 2.2 dan luas area kontak diketahui antara ban mobil dengan Cover bump adalah 2000 mm² maka diperoleh hasil gaya tekan statik variasi sudut 45^odan 60^oterlihat pada 3.3 di bawah ini,

σ =

σ =

σ

= 1,6731 MPa

Dengan menggunakan persamaan 2.1 dan 2.2 dengan luas area kontak diketahui antara ban mobil dengan Cover bump adalah 2000 mm² maka diperoleh hasil gaya tekan statik variasi sudut 30^o, 45^odan 60^oterlihat pada Tabel 3.3 di bawah ini,

Tabel 3.3 Tabel hasil perhitungan gaya ban statik variasi sudut

No Variasi Sudut Gaya Dorong Mobil (N) [N]

Tegangan (σ) [MPa]

1 30^o 3398,184 N 1,6731 MPa

2 45^o 2774,6604 N 1,3873 MPa

3 60^o 1962 N 0,981 MPa

Analisa gaya yang bekerja pada Cover bumpdengan sudut 30^o , 45^o, 60^o diasumsikan dalam kondisi dinamik dengan kecepatan V = 5 km/jam, waktu t = 4 detik dan koefisien gesek µ_s = 0,8. Perhitungan gaya di atas dapat ditulis pada persamaan 2.3 di bawah ini :

61

Gaya tekan Dinamik variasi sudut 30^o, 45^o dan 60^o terlihat pada Tabel 3.4 di bawah ini,

Tabel 3.4 Tabel hasil perhitungan gaya ban Dinamik variasi sudut

Dimana: P = Gaya tekan (N) . W = Berat benda (N).

m = Massa (Kg) .

g = Percepatan gravitasi (m/s²).

v = Kecepatan (m/s) .

= Sudut kemiringan (⁰).

Pada simulasi ANSYS pembebanan pada objek digambar adalah tipe dapat di lihat pada Gambar 3.6 di bawah ini.

(a) (b)

Gambar 3.6 Pembebanan penutup drainase (a) tipe 1, (b) tipe 2.

No Variasi Sudut Gaya Dorong Mobil (N) [N]

Tegangan (σ) [MPa]

1 30^o 2303,0525 N 1,1515 MPa

2 45^o 33463,50775 N 1,6731 MPa

3 60^o 4161,48 N 2,080774 MPa

63

6. ANSYS Solver

Langkah selanjutnya adalah klik solver icon pada toolbar.

7. ANSYS Post-Processor

Langkah selanjutnya adalah melihat besarnya deformasi yang terjadi pada spesimen project dengan klik kanan Solution “outline” tree view insert pilih Deformation. Untuk mengetahui besar tegangan dan regangan yang terjadi dapat dilakukan juga dengan langkah klik kanan Solution “outline” tree view insert pilih Stress pilih Maximum Principal Stress setelah itu lakukan kembali klik kanan Solution “outline” tree view insert pilih Sress pilih Maximum Principal Stress.

8. Solve

Setelah memilih solve berarti keseluruhan pengerjaan analisa statik dengan software ANSYS telah selesai, pada tahap ini tentunya akan memakan waktu yang relatif lama oleh komputer untuk melakukan komputasi perhitungan secara Finite Elemen Method (FEM).

3.7 Bagan Alir Simulasi Statik

Bagan alir simulasi StatikCover bump paduan bahan Concrete Foam diperkuat serat TKKS dengan analisa simulasi ANSYS seperti di bawah ini.

Gambar 3.7 Bagan alir simulasi statik penutup drainase ANSYS

65

3.8 Uji Lindas

Pada penelitian ini dilakukan pengujian uji lindas pada cover bump tipe 1 dan tipe 2 di area stasion uji lindas seperti Gambar 3.8 di bawah ini:

Gambar 3.8 Stasion Uji Lindas Dalam pengujian lindas dilakukan set up seperti berikut:

1. Pasang sambungan penahan cover bump seperti Gambar 3.9 di bawah ini

Gambar 3.9 Sambungan pada Cover bump (a) Plat sambungan (b) Set up cover bump

2. Dilakukan pengujian parkir mobil pada cover bump seperti pada Gambar 3.10 di bawah ini .

(a) (b)

Gambar 3.10 Uji lindas cover bump (a) uji lindas tipe 1 (b) uji lindas tipe 2

3. Amati kerusakan retak (crack) atau patahan (fracture) yang terjadi akibat pengujian lindas seperti gambar 3.11 di bawah ini.

Gambar 3.11 Hasil Uji lindas cover bump (a) uji lindas tipe 1 (b) uji lindas tipe 2

67

3.9 Diagram Alir Penelitian

Diagram alir proses pada penelitian Cover bump dengan bahan paduan Concrete Foam diperkuat Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit menggunakan software ANSYS dan penggujian eksperimental uji impak jatuh bebas dapat dilihat pada Gambar 3.9 sebagai berikut.

Selesai

Simulasi menggunakan ANSYS Membangun model finite elemen dan membuat mesh

Identifikasi Constrain dan pembebanan

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pendahuluan

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini dikhususkan untuk pemanfaatan material concrete foam sebagai produk Penutup drainase dan sekaligus sebagai parking bumper. Penelitian difokuskan pada desain geometri dan respon mekanik statik produk. Desain produk Penutup drainase dilakukan dengan melakukan melakukan simulasi beban statik terhadap beberapa bentuk Penutup drainase yang sekaligus dimanfaatkan sebagai parking bumper. Kemudian dilakukan pengujian simulasi dan uji impak jatuh bebas untuk mengetahui kemampuan fisik baik tangguh britel dan creak dalam penelitian experimental impak jatuh bebas pembuatan produk mengacu pada standar Menurut SKSNI T-07-1990-F, drainase perkotaan adalah drainase di wilayah kota yang berfungsi pengendalian kelebihan air permukaan, sehingga tidak mengganggu masyarakat dan dapat memberikan manfaat bagi kegiatan kehidupan masyarakat , Hasil Simulasi Kekuatan Struktur

4.2. Hasil Pembuatan Cover Bump

Dimulai dengan pembuatan model Penutup drainase dengan menggunakan software ANSYSS yang dijadikan objek penelitian mempunyai dimensi panjang 920 mm, lebar 200 mm, dan tinggi 150 mm sedangkan massa

Penutup drainase 19 Kg. Model penutup drainase mengacu kepada pembuatan model parking bump dengan 3 model yang diperlihatkan pada Gambar 4.1.

(c)

Gambar 4.1. Parking bumper (a) tipe A, (b) tipe B (c) tipe C

Pada fungsi single parking bump diperoleh hasil simulasi sebagai berikut ini:

Setelah geometri selesai dibuat, perlu dilakukan proses meshing (membagi volume menjadi bagian-bagian kecil) agar dapat dianalis pada program ANSYS, ukuran mesh yang terdapat pada suatu objek akan mempengaruhi ketelitian dan daya komputasi analisa. Semakin kecil atau halus mesh yang dibuat, maka hasil yang didapatkan akan semakin teliti, namun dibutuhkan daya komputasi yang makin besar.

Konsep pembuatan mesh mirip dengan pembuatan geometri. Pembuatan mesh dapat dilakukan dengan cara buttom-up atau top-down dimulai dengan meshing garis,

71

dilanjutkan dengan bidang, dan diakhiri dengan volume. Pada metode top-down, meshing langsung dilakukan pada volume. Ukuran mesh seragam di semua tempat pada metode top-down. Oleh karena itu, metode top-down sesuai untuk geometri yang cukup rumit.

Pada penelitian ini dilakukan meshing dengan metode top-down, sehingga pembahasan langsung kepada meshing volume. Mesh pada volume memiliki beberapa bentuk antara lain: heksagonal, wedge, dan tetragonal/hybrid. Bentuk heksagonal lebih mengurangi resiko kesalahan dan mengurangi jumlah elemen dengan elemen size 10 mm, alasan pemilihan mesh di atas adalah masih mencakup mesh pada concrete foam dimana ukuran butir tipe B4 adalah 0,05 – 2,29 mm dan panjang serat Tandan Kosong Klapa Sawit (TKKS) adalah antara 0,1-10 mm. Untuk dapat dilakukan meshing heksagonal, wedge, dan tetragonal/hybrid. Pada posisi pembebanan atau area kontak ban dengan cover bump dipilih jenis tetragonal untuk membedakan analisa komputasi dengan hasil yang lebih detail dan kondisi yang diharapkan pada posisi ini lebih kokoh.

Proses meshing dilakukan dengan menekan tombol printah mesh volume yang ada pada opration toolpad. Pertama-tama volume yang diinginkan harus dipilih terlebih dahulu. Kemudian, bentuk yang diinginkan. Jendela perintah meshing terdapat pada toolpad operasi meshing.

Tampilan mesh dalam ANSYS dapat dilihat pada Gambar 4.2 di bawah ini

(c)

Gambar 4.2. Mesh (a) Mesh Parking bumper tipe A, (b) Mesh Parking bumper tipe B (c) Mesh Parking bumper tipe C

4.3. Simulasi Statik Menggunakan ANSYS Workbench

4.3. Simulasi Statik Menggunakan ANSYS Workbench