Volume. 22, No. 1, Juni 2019

PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN ATAS (UPPER STRUCTURE) GEDUNG STIE BANK BPD JATENG KOTA SEMARANG

Yonas Prima Arga Rumbyarso

PEMODELAN DESAIN MEKANISME PENGATUR KETINGGIAN TEMPAT TIDUR PASIEN MENGGUNAKAN MATLAB

Aries Abbas, Pungkas Prayitno

KOMPARATIF ANTARA PENGGUNAAN KAPASITOR DAYA DENGAN MOTOR SINKRON

Nurhabibah Naibaho

PENGARUH CACAT LAS TERHADAP KEKUATAN BAHAN JIS-3131 SPHC PADA KERANGKA HOSPITAL BED BAGIAN NAKADOKO BED

Jenni Ria Rajagukguk

RANCANG BANGUNG ANTENA MIKROSTRIP RECTANGULAR PATCH DUAL ARRAY PADA FREKUENSI 2,4 GHZ

Imelda Uli Vistalina Simanjuntak, Ahmad Imron Rosadi

ANALISA PERENCANAAN DINDING PENAHAN LERENG GALIAN BUNGKER TANGKI PENDAM

Gali Pribadi

IMPLEMENTASI NEXT GENERATION DIGITAL LOOP CARRIER DALAM JARINGAN LOKAL AKSES FIBER

Sri Hartanto

KAJIAN ARUS LALU LINTAS DALAM RANGKA PENANGGULANGAN KEMACETAN DI JALAN RAYA (KASUS JALAN RAYA SILIWANGI KECAMATAN CICURUG KABUPATEN SUKABUMI)

Semuel Th. Salean, Tresna Basytaman

PEMBUATAN PROTOTIPE TEMPAT SAMPAH OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA328 Wargijono Utomo

Teknokris Volume22

Nomor 1

Halaman

1-68

Juni 2019 P-ISSN : 1411-0539 E-ISSN : 2622-8300

i

i

DEWAN REDAKSI TEKNOKRIS

Penanggung Jawab

: Dekan FT.Unkris

Pimpinan Redaksi

: Ketua P2M FT.Unkris

Redaksi Ahli

: Wakil Dekan I FT.Unkris

: Wakil Dekan II FT.Unkris

: Wakil Dekan III FT.Unkris

Redaksi Pelaksana

: Ali Khumaidi, S.Kom.M.Kom

: Nazaruddin Khuluk, ST. MSi

: Ir. Tatang Subagdja, MT

: Ujang Wiharja, ST.MT

: Ir. Florida Butarbutar, MT

: Ir. Reny Savitri, MT

: Indriasari,ST.,MT

Mitra Bestari

: Indrianto.S.Kom, MT ( STT – PLN )

: Ir.Rofii,MT ( UTA 45 Jakarta )

Staf Redaksi

: Wargijono Utomo, ST.,S.Kom., M.Kom.,MM.

: Nurkim, ST.MM

: Teten Dian Hakim, ST.MT

Sekretariat

: Muheri,SH

: Asep Mulyana, S.Kom

: Juliana Ratna Sari, S.Pd

Bendahara

: Lidya Darmiyanti, ST, MT

Setting, Layout dan SIM

: Imam Muttaqin, S.Kom

Penerbit

: Fakultas Teknik Unkris

Alamat Sekretariat/

Redaksi

: Fakultas Teknik Unkris

Jl.Raya Jatiwaringin Pondok Gede

Telp.: (021) 84998529-31, Fax : (021) 84998529.

Email:jurnal.teknokris@gmail.co

ii

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas penerbitan kembali Jurnal

Teknokris. Jurnal ilmiah teknokris adalah jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Fakultas

Teknik Universitas Krisnadwipayana. Jurnal ilmiah ini sebagai sarana dan implementasi

hasil pemikiran dosen-dosen yang membidangi ilmu teknik. Semoga dengan terbitnya

kembali jurnal ilmiah ini dapat membantu dalam pengembangan dan penyebarluasan ilmu

pengetahuan dan teknologi khususnya di Fakultas Teknik.

Dengan kesadaran bahwa terbitnya jurnal ini bukan merupakan tujuan akhir, namun

mempunyai tujuan sebagai “ Knowledge and Technology Sharing” . Kami sangat

membutuhkan sumbang saran , kritik dan pemikiran yang membangun dari para pembaca.

Kami menerima tulisan dari bapak dan ibu yang terkait dengan bidang teknik dari program

studi Mesin, Elektro, Industri, Sipil, Arsitektur, Perencanaan Wilayah dan Kota serta

Informatika dan diharapkan tulisan Bapak / Ibu sesuai dengan template dan pedoman

penulisan yang telah kami tentukan.

Akhir kata, kami menyadari masih ada kekurangan pada terbitan kali ini, oleh karena

itu mohon kiranya Bapak/Ibu dapat memberikan saran dan kritik untuk perbaikan jurnal

agar lebih baik lagi.

Jakarta , Juni 2019

III

+

Daftar Isi

Dewan Redaksi ... i

Pengantar Redaksi ... ii

Daftar Isi... iii

I.

PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN ATAS (UPPER STRUCTURE)

GEDUNG STIE BANK BPD JATENG KOTA SEMARANG

Yonas Prima Arga Rumbyarso ... 1-7

II.

PEMODELAN DESAIN MEKANISME PENGATUR KETINGGIAN TEMPAT

TIDUR PASIEN MENGGUNAKAN MATLAB

Aries Abbas ... 8-15

III.

KOMPARATIF ANTARA PENGGUNAAN KAPASITOR DAYA DENGAN

MOTOR SINKRON

Nurhabibah Naibaho ... 16-23

IV.

PENGARUH CACAT LAS TERHADAP KEKUATAN BAHAN JIS-3131 SPHC

PADA KERANGKA HOSPITAL BED BAGIAN NAKADOKO BED

Jenni Ria Rajagukguk ... 24-33

V.

RANCANG BANGUNG ANTENA MIKROSTRIP RECTANGULAR PATCH

DUAL ARRAY PADA FREKUENSI 2,4 GHZ

Imelda Uli Vistalina Simanjuntak, Ahmad Imron Rosadi ... 34-39

VI.

ANALISA PERENCANAAN DINDING PENAHAN LERENG GALIAN

BUNGKER TANGKI PENDAM

Gali Pribadi ... 40-45

VII.

IMPLEMENTASI NEXT GENERATION DIGITAL LOOP CARRIER DALAM

JARINGAN LOKAL AKSES FIBER

IV

VIII. KAJIAN ARUS LALU LINTAS DALAM RANGKA PENANGGULANGAN

KEMACETAN DI JALAN RAYA (KASUS JALAN RAYA SILIWANGI

KECAMATAN CICURUG KABUPATEN SUKABUMI)

Semuel Th. Salean, Tresna Basytaman ... 53-61

IX.

PEMBUATAN PROTOTIPE TEMPAT SAMPAH OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA328

Wargijono Utomo ... 63-68

1

PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN ATAS (UPPER

STRUCTURE) GEDUNG STIE BANK BPD JATENG

KOTA SEMARANG

Yonas Prima Arga Rumbyarso

Program Studi Teknik Sipil, Universitas Krisnadwipayana Jl. Kampus Unkris, Jatiwaringin, Pondok Gede, Jakarta Timur

E-mail : yonasrumbyarso@gmail.com

ABSTRAK

Struktur Gedung Sekolah Tinggi Ilmu Ekonomi Bank BPD Jateng Kota Semarang didesain dengan mengacu pada SNI 03-2847-2013, SNI 03-1726-2012, dan PPIUG 1987. Untuk menganalisis gaya gempa digunakan metode dynamic respons spectrum. Gaya gempa pada struktur dirancang dengan menggunakan konsep Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus karena struktur bangunan terletak pada tanah kelas sedang dan masuk dalam kategori desain seismic tipe D. Sistem rangka portal terdiri dari balok dan kolom, yang menggunakan konsep kolom kuat balok lemah. Sendi plastis dirancang terjadi di balok sedang pada kolom sendi plastis hanya terjadi di kolom bagian atas pondasi. Hal ini direncanakan untuk mencegah terjadi keruntuhan struktur pada pertemuan balok-kolom. Dalam pemodelan struktur dan merencanakan gaya-gaya dalam maka proses penghitungannya berbantu program analisis struktur. Material yang digunakan ialah beton dengan mutu

c '

f

30 MPa, sedang untuk besi tulangan dengan mutu

f

_y 400 MPa.

Kata kunci : SNI 03-1726-2012, SNI 03-2847-2013, Desain seismic tipe D, SRPMK, Sendi plastis

ABSTRACT

The building structure of Economic Institute Bank BPD Central Java is designed with reference to SNI 03-2847-2013, SNI 03-1726-2012, and PPIUG 1987. To analyze earthquake forces the method of dynamic spectrum response is used. The earthquake force on the structure is designed using the concept of the Special Moment Resisting Frame System because the building structure is located on medium grade soil and is included in the type of seismic design D. The portal frame system consists of beams and columns, which use the weak beam strong column concept. Plastic joints are designed to occur on beams and in plastic joint columns only occurring in the column at the top of the foundation. This is planned to prevent structural collapse at the beam-column frame section. Structural analysis program is used to help modeling the structure and calculating internal forces. Material which is used in this project is concrete which have compressive strength of concrete 30 MPa, and for reinforced steel 400 is MPa.

Keywords : SNI 03-1726-2012, SNI 03-2847-2013, Seismic Design Type D, SRPMK, Plastic joint.

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peningkatan prasarana gedung perkantoran sangat diperlukan sejalan dengan semakin pesatnya pertumbuhan sosial ekonomi pada hampir seluruh wilayah di Jakarta. Sehingga pembangunan prasarana gedung perkantoran sangat menentukan dalam menunjang tercapainya laju pertumbuhan ekonomi. Pembangunan prasarana gedung perkantoran berupa peningkatan atau perenovasian gedung perkantoran harus sesuai dengan perkembangan kebutuhan akan pertambahan

pelayanan ekonomi kepada masyarakat. Dalam perencanaan suatu bangunan, merancang struktur (design of structure) merupakan bagian awal yang penting yang sangat menentukan kekuatan atau daya layan (serviceability) dari suatu bangunan. Dengan adanya perencanaan struktur bangunan ini diharapkan bangunan yang dihasilkan nanti dapat memikul beban atau gaya-gaya yang bekerja selama masa penggunaan bangunan tersebut

sehingga dalam perancangannya struktur atas maupun struktur bawah suatu bangunan harus memenuhi kriteria kekuatan (strength), kenyamanan (serviceability), keselamatan (safety),

2 keekonomisan serta umur rencana bangunan

(durability). Untuk itu perencanaan atau perancangan yang akurat sebelum pembangunan mutlak diperlukan.

1.2 Ruang Lingkup Perencanaan

Ruang lingkup perencanaan dalam penulisan jurnal ilmiah ini adalah sebagai berikut :

1. Struktur bangunan adalah satu kesatuan dan rangkaian dari beberapa elemen yang direncanakan agar mampu menerima beban dari luar maupun berat sendiri tanpa mengalami perubahan bentuk yang melampaui batas persyaratan.

2. Struktur bangunan yang direncanakan dalam penelitian adalah struktur bangunan atas (upper structure) dimana struktur bangunan atas harus sanggup mewujudkan perencanaan dari segi arsitektur dan harus mampu menjamin mutu baik dari segi keamanan maupun kenyamanan bagi penggunanya. Untuk itu, bahan bangunan yang nantinya akan digunakan sebagai bahan dasar dari konstruksi hendaknya memenuhi kriteria sebagai berikut :

a. Tahan api

b. Kuat dan kokoh, setiap bangunan yang direncanakan harus kuat menahan beban dan tahan terhadap goyangan yang diakibatkan oleh gempa, beban angin, dan sebagainya.

c. Awet untuk jangka waktu yang lama. d. Ekonomis, setiap konstruksi yang dibangun

harus seekonomis mungkin dan disesuaikan dengan biaya yang ada tanpa mengurangi mutu dan kekuatan bangunan. e. Aman dan nyaman, setiap bangunan yang dibangun harus memperhatikan aspek-aspek kenyamanan serta orang-orang yang menghuni merasa aman dan nyaman. 3.Perhitungan perencanaan bangunan atas meliputi :

a. Perhitungan pelat atap b. Perhitungan pelat lantai c. Perhitungan tangga d. Perhitungan portal e. Perhitungan balok f. Perhitungan kolom

1.3 Dasar Perhitungan dan Pedoman Perencanaan

Dalam perencanaan struktur gedung kuliah ini, pedoman peraturan serta buku acuan yang digunakan antara lain :

1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2013). 2. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 03-1726-2012).

3. Pedoman Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983).

4. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1987 (PPIUG 1987).

5. Peraturan-peraturan lain yang relevan.

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Dalam perencanaan suatu struktur bangunan harus memenuhi peraturan-peraturan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan yang aman secara konstruksi.

Struktur bangunan yang direncanakan harus mampu menahan beban mati, beban hidup dan beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan tersebut.

Maka ketelitian dan nilai ketepatan dalam merencanakan pembebanan merupakan salah satu point penting dalam perancangan struktur bangunan tersebut sehingga struktur menjadi aman dan nyaman bila nanti digunakan sesuai dengan standar peraturan serta peruntukkannya.

2.2 Jenis Pembebanan

Mengacu pada Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1987 (PPIUG 1987), jenis pembebanan yang dipakai dalam perencanaan struktur gedung kantor ini adalah :

A. Beban Statis

1. Beban Mati (Dead Load)

Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung.

2. Beban Hidup (Live Load)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau penggunaan suatu gedung, dan kedalamnya beban-beban pada lantai yang berasal dan barang-barang yang dapat dipindah-pindah, mesin-mesin, serta peralatan yang tidak merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut.

B. Beban Dinamik

1. Beban Gempa (Earthquake Load)

Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan beban gempa disini adalah gaya-gaya di dalam struktur

3 tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat

gempa itu.

2. Beban Angin (Wind Load)

Beban angin adalah beban yang bekerja pada suatu struktur, akibat pengaruh struktur yang mem-blok aliran angin, sehingga energi kinetik angin akan dikonversi menjadi tekanan energi potensial yang menyebabkan terjadinya beban angin. Efek beban angin pada suatu struktur bergantung pada berat jenis dan kecepatan udara, sudut luas angin, bentuk, dan kekakuan struktur, dan faktor-faktor yang lain.

2.3 Kombinasi Pembebanan

Di dalam peraturan SNI 03-1726-2012, dijelaskan mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Dinyatakan bahwa struktur lainnya dirancang memakai kombinasi pembebanan, kombinasi-kombinasi tersebut diantaranya adalah sebagai berikut : 1. U = 1,4D 2. U = 1,2D + 1,6L 3. U = 1,2D + 1,0L + 1,0 (I/R) Ex + 0,3 (I/R) Ey 4. U = 1,2D + 1,0L + 0,3 (I/R) Ex + 1,0 (I/R) Ey Dimana :

D = beban mati (dead load) L = beban hidup (live load)

E = beban gempa (earthquake load) R = faktor reduksi

I = faktor keutamaan Gedung

3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan jurnal ilmiah ini adalah studi pustaka.

3.2 Data Umum Struktur

1. Nama proyek : Kampus Smart Building STIE

Bank BPD Jateng

2. Lokasi proyek : Jalan Soekarno Hatta

Kecamatan Pedurungan Kota Semarang

3. Jenis bangunan : Gedung bertingkat 4. Jenis konstruksi : Struktur beton bertulang 5. Struktur pondasi : Pondasi tiang pancang 6. Peruntukan bangunan :

a. Lantai Ground Floor sampai dengan Lantai

3 untuk ruang kuliah, ruang yayasan, perpustakaan, laboratorium, serta fasilitas pendukung lainnya.

b. Lantai 4 untuk aula, ruang pertemuan, serta

ruang-ruang unit kegiatan mahasiswa.

c. Lantai 5 dan lantai 6 untuk tambahan ruang

perkuliahan.

7. Luas bangunan :

a. Lantai Ground Floor : 973

m

2 b. Lantai 2 – 6 : 807

m

2

c. Lantai Atap : 807

m

2 8. Elevasi :

a. Lantai Ground Floor : +3.50 m b. Lantai 2-6 : +2.90 m

c. Lantai Atap : +0.00 m 9. Spesifikasi material :

a. Mutu beton : 30 Mpa b. Mutu baja : 400 Mpa 10. Gambar rencana 11. Data tanah

3.3 Diagram Alir

Gambar 3.1 Bagan Alir Perencanaan Struktur Gedung Mayora Indah

4 PERENCANAAN

4.1 Perencanaan Pelat Lantai

Langkah-langkah dalam perencanaan plat lantai dalam penulisn jurnal ilmiah ini adalah sebagai berikut :

1. Menentukan syarat-syarat batas dan bentang pelat lantai

2. Mentukan apakah plat lantai termasuk one way slab atau two way slab.

3. Menentukan tebal plat lantai. Langkah selanjutnya adalah

4. Menghitung beban yang bekerja pada pelat (beban mati dan beban hidup)

5. Menghasilkan nilai momen plat lantai yang dihitung sesuai ketentuan pada buku CUR IV karya Gideon.

6. Menghitung kebutuhan diameter tulangan dan jarak antar tulangan plat.

Dari hasil perhitungan didapat tulangan arah x D10-125 dan arah y D10-125, penulangan arah x dan y sama karena rasio penulangan menggunakan pmin 0,0058. Detail penulangan dapat dilihat pada gambar 4.1 berikut ini :

4 Gambar 4.1 Detail Penulangan Plat

4.2 Perencanaan Tangga

Perencanaan Tangga Perhitungan tangga dibagi menjadi dua yaitu perhitungan plat tangga dan plat bordes. Langkah perhitungannya adalah sebagai berikut :

1. Menghitung rasio tulangan

2. Membandingkan dengan rasio minimum dan maksimum.

3. Menentukan luas kebutuhan tulangan dengan mengalikan ρ x b x dx.

4. Menghitung spasi tulangan.

Hasil perhitungan tulangan plat bordes adalah arah x D13-175 dan arah y D13-175, penulangan plat bordes arah x dan y sama karena rasio penulangan menggunakan pmin 0,0058. Sedangkan untuk penulangan plat tangga adalah arah x D13-150 dan arah y D13-175.

4.3 Portal

Portal adalah suatu sistem kerangka bangunan yang terdiri dari bagian-bagian struktur yang saling berhubungan dan berfungsi menahan beban sebagai satu kesatuan. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pendimensian portal adalah sebagai berikut :

1. Estimasi analisis struktur gedung terhadap beban gempa mengacu pada SNI 03-1726-2012.

2. Kajian struktur gedung bertingkat tinggi dikerjakan dengan menggunakan metode analisis Dinamik Spektrum Respons. 3. Menetapkan konfigurasi sistem rangka

pemikul momen yang dimulai dengan menetapkan jenis kelompok resiko struktur gedung terhadap pengaruh gempa (kategori resiko IV).

4. Menetapkan faktor keutamaan gempa dari struktur gedung, yaitu dengan mengacu

pada SNI-03-1726-2012 tabel 2 yang menjelaskan bahwa struktur gedung yang berkategori resiko IV memiliki faktor keutamaan gempa (Ie) yang bernilai 1,5. Tabel 4.1 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan

Non Gedung untuk beban Gempa Jenis Pemanfaatan Kategori

Resiko Gedung dan non angka yang

ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk :

Bangunan-bangunan monumental Gedung sekolah dan fasilitas angka kan

Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki dasilitas bedah dan unit gawat darurat.

Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angka badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya

Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat.

Pusat pembangkit energi dan fasilitas angka lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat.

Struktur tambahan (termasuk angka telekomunikasi, angka penyimpanan bahan bakar, angka pendingin, struktur stasiun listrik, angka air

IV

Tabel 4.1 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk beban Gempa

(lanjutan)

Jenis Pemanfaatan Kategori Resiko pemadam kebakaran atau struktur

rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat.

Gedung dan non gedung yang

dibutuhkan untuk

mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori resiko IV

5 Gambar 4.2 Peta untuk SS (Parameter respons

spektrum percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko), periode ulang 2500 tahun.

Gambar 4.3 Peta untuk S1 (Parameter respons spektrum percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko), periode ulang 2500 tahun.

6. Dengan mendapatkan nilai Ss dan S1, mengalikan dengan Fa dan F1, akan diperoleh nilai Sms dan Sm1 yang selanjutnya dikalikan dengan 2/3 sehingga diperoleh nilai Sds 0,73g dan SD1 0,387g. 7. Merujuk pada SNI 03-17262012 tabel 6 dan tabel 7 yang menjelaskan bahwa nilai SDs > 0,5 dan SD1 > 0,2 berkategori desain seismik D.

8. Dari SNI 03-1726-2012 tabel 9 diperoleh bahwa struktur gedung dengan kategori

seismik D harus dirancang menggunakan konfigurasi sistem rangka pemikul momen khusus.

9. Dari tabel 9, kita juga memperoleh nilai koefisien respon (R) yaitu sebesar 8 untuk sistem rangka pemikul momen khusus. Hasil grafik spektrum respons percepatan desain adalah seperti Gambar 4.2 berikut :

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 1 2 3 4 5 6 Spektral Percepatan (g) SA T (detik)

Gambar 4.3 Grafik Spektrum Hasil Hitungan Manual

4.3 Balok Induk

Balok Induk adalah balok yang bertumpu pada kolom, balok ini berguna untuk memperkecil tebal pelat dan mengurangi besarnya lendutan yang terjadi. Pada perencanaan balok induk menggunakan dimensi tinggi diperkirakan h = (1/15–1/10) L dan lebar diambil b = (1/2 – 2/3) menurut (Agus Setiawan, 2016). Balok harus memikul beban gempa dengan perencanaan lentur momen ultimit (

M

_u) < momen nominal (

M

_n) pada daerah tumpuan dan lapangan balok. Kuat lentur maksimum (

M

_pr) pada daerah plastis didesain berdasarkan tulangan terpasang dengan tegangan Tarik baja

f

_s= 1,25

f

_y dan faktor reduksi 1,0 serta tidak boleh lebih < dari gaya geser menurut analisis struktur. Gaya geser rencana balok dianalisis menurut kuat lentur maksimum balok (

M

_pr) yang muncul di area plastis balok yaitu di penampang kritis dengan jarak 2h dari tepi balok. Gaya geser terfaktor pada muka tumpuan dihitung sebagai berikut :

2

.L

W

l

M

M

V

u n n pr3 pr1 e



+

=

Dimana : e

V

= Gaya geser akibat sendi plastis diujung-ujung balok (kN)

pr

M

= Kapasitas momen / Probable Moment Strength (kNm)

6 u

W

= Gaya geser terfaktor (kN)

n

L

= Panjang bentang bersih (m)

Dari hasil perhitungan diperoleh dimensi balok 400 mm x 600 mm dengan tulangan utama untuk tulangan tarik (5D22) dan tulangan tekan (3D22), sengkang 100 pada area tumpuan dan D10-150 pada area lapangan. Untuk detail penulangan dapat dilihat pada Gambar 4.4 sebagai berikut :

600 400 3D22 5D22 125 2D13 Tumpuan 600 400 5D22 3D22 125 2D13 Lapangan

Gambar 4.4 Detail Penulangan Balok Induk

Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertical dari rangka struktur yang memikul beban dari balok, sehingga keruntuhan pada kolom dapat menyebabkan runtuh total (total collapse) seluruh struktur (Agus Setiawan, 2016). Kuat Lentur minimum kolom dihitung dengan persyaratan kolom, sebagai berikut :



M

_c



1

,

2



M

_g

Dimana :



M

g = Momen nominal balok



M

c : Momen nominal kolom, harus dicari dari gaya aksial terfaktor yang menghasilkan kuat lentur terendah, konsisten dengan arah gempa yang ditinjau. Dalam hal ini hanya kombinasi beban dengan beban gempa yang dipakai untuk memeriksa syarat Kolom Kuat Balok Lemah ini. Kuat geser kolom SRPMK berdasarkan terjadinya sendi-sendi plastis pada ujung balok-balok yang bertemu pada kolom tersebut. Untuk perencanaan kolom, gaya geser didapat dengan menjumlahkan

pr

M

kolom atas dengan

M

_pr kolom bawah dibagi dengan tinggi bersih kolom. Gaya geser tidak perlu diambil > dari gaya geser rencana dari kuat hubungan balok kolom berdasarkan

M

_pr balok, dan tidak boleh < dari gaya geser terfaktor hasil analisis struktur. Diagram gaya geser rencana kolom dapat dilihat pada Gambar 4.5 dibawah ini :

Geser

Kolom

V

e3,4

=

M

pr3

+M

pr4

l

u

l

u

P

u

M

pr4

V

e4

V

e3

P

u

M

pr3

Gambar 4.5 Diagram Gaya Geser Kolom Dari perhitungan, diperoleh tulangan utama 20D22 serta tulangan sengkang atau tulangan pembagi 100 pada area tumpuan dan 6D10-150 pada area lapangan. Detail penulangan kolom dapat dilihat pada Gambar 4.6 dibawah ini :

700

700

Tumpuan

2x3D10-100

20D22

700

700

Lapangan

2x3D10-150

20D22

Gambar 4.6 Detail Penulangan Kolom

Perencanaan Pertemuan Balok-Kolom

Perencanaan pertemuan balok-kolom dalam SRPMK dilakukan dengan perhitungan gaya geser horizontal akibat balok dan gaya geser kolom yang melewati inti join harus dianalisis dengan membentuk keseimbangan pada titik pertemuan. Di analisis pertemuan joint tengah balok kolom dan pertemuan joint tepi balok kolom dengan asumsi bahwa momen balok yang diterima oleh kolom berlawanan dengan panjang kolom tersebut. Kita dapat melihat freebody diagram gayanya pada gambar 4.7 dibawah ini :

7 Gambar 4.7 Gaya-gaya yang Bekerja pada

Hubungan Balok-Kolom

Dari hasil perhitungan dirancang tulangan 6D10-100. Detail penulangan hubungan balok kolom dapat dilihat pada Gambar 4.8 dibawah ini :

Gambar 4.8 Detail Hubungan Balok-Kolom

5. KESIMPULAN

Kesimpulan

Menurut SNI 03-1726-2012 pasal 7.2.5.5, Gedung Sekolah Tinggi Ilmu Ekonomi Bank BPD Jateng Kota Semarang, termasuk dalam kategori desain seismic tipe D, sehingga dirancang dengan memakai Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Perancangan dan estimasi analisis struktur tahan gempa sesuai dengan peraturan terbaru yaitu SNI 03-1726-2012.

Saran

Untuk bangunan bertingkat yang berada pada daerah rawan gempa, sebaiknya didesain menggunakan Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), hal ini bertujuan agar diperoleh sifat struktur daktail, sehingga apabila terjadi gempa yang kuat, tidak terjadi keruntuhan pada struktur sehingga jatuhnya korban jiwa dapat dihindari. Dalam perencanaan struktur gedung tahan gempa, deformasi struktur menjadi nilai penting serta tidak dapat diabaikan.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Badan Standardisasi Nasional.2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 03-1726-2012). Bandung: BSN.

[2] Badan Standardisasi Nasional.2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2013). Bandung: BSN.

[3] Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung. Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.

[4] Kusuma, Gideon. 1995. Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Seri Beton 4. Jakarta: Erlangga.

[5] Chu Kia Wang, Charles G.Salmon, dan Binsar Hariandja (ed.). 1993. Desain Beton Bertulang. Jilid I.Jakarta: Erlangga.

[6] Setiawan, Agus. 2016. Perancangan Struktur Beton Bertulang. Jakarta : Erlangga

8

PEMODELAN DESAIN MEKANISME PENGATUR KETINGGIAN

TEMPAT TIDUR PASIEN MENGGUNAKAN MATLAB

Aries Abbas,1 _{Pungkas Prayitno}2_,

Program Studi Teknik Mesin, Universitas Krisnadwipayana1

Jl. Kampus Unkris, Jatiwaringin, Pondok Gede, Jakarta Timur Sekolah Tinggi Perikanan Jakarta2

Jl. Aup No. 1 Pasar Minggu, Jakarta Selatan

E-mail : aries@paramount.co.id 1_{, pungkas.prayitno@stpjakarta.ac.id} 2

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk dapat memodelkan tempat tidur pasien meliputi desain mekanisme pengatur ketinggian. Mekanisme pengatur ketinggian dimodelkan denganbantuan program komputer MATLAB. tempat tidur pasien yang dijadikan obyek pemodelan adalah paramount bed dengan model elaktrik dan manual. Pemodelan pengaturan posisi ketinggian tempat tidur pasien menggunakanMATLAB dibandingkan dengan hasil pemodelan desain secara eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dapat dilakukan pemodelan terhadap pemodelan desain menggunakan MATLAB.

Kata Kunci : tempat tidur pasien, Mekanisme Pengatur Ketinggian, Matlab GUI

ABSTRACT

This research was conducted with the aim to be able to model the patient's bed covering design height adjustment mechanism. Height adjustment mechanism modeled denganbantuan computer program MATLAB. the bedside of patients made the object of modeling is paramount bed with elaktrik and manual models. Modeling setting height position of patient beds menggunakanMATLAB compared with experimental results of design modeling. The results showed that to do modeling to design modeling using MATLAB.

Keywords : hospital bed , Regulatory Mechanism Altitude, Matlab GUI

1. PENDAHULUAN

Alat Kesehatan merupakan Instrumen, mesin dan atau implant yang digunakan untuk mencegah, mendiagnosis, menyembuhkan dan meringankan penyakit, merawat orang sakit, memulihkan kesehatan pada manusia, atau membentuk struktur dan memperbaiki fungsi tubuh [1].

MATLAB atau Matrix Laboratory adalah suatu program yang digunakan untuk menganalisa dan mengkomputasi data numerik. MATLAB juga digunakan sebagai bahasa pemprograman matematika lanjutan yang dibentuk dengan dasar pemikiran yang menggunakan sifat dan bentuk matriks. MATLAB memfokuskan terhadap komputasi teknik, visualisasi, dan pemprograman seperti komputasi matematika, analisis data, pengembangan algoritma, simulasi dan pemodelan, dan grafik-grafik perhitungan [2].

MATLAB dapat mensimulasikan perintah-perintah yang dibuat berdasarkan rumus perhitungan. Output MATLAB dapat berbentuk grafik dengan menggunakan rumus plot, dan juga dapat berbentuk gambar dua dimensi dengan menggunakan rumus surf.

Jiang memodelkan kemampuan anti-aliasing filter terhadap suatu gelombang frekuensi menggunakan bantuan MATLAB. Hasil pemodelan MATLAB dikoreksi menggunakan fifthorder Butterworth. Hasil script MATLAB telah dapat memodelkan parameter – parameter yang diperlukan dalam perancangan anti-aliasing filter [3].

An dkk meneliti tentang pemodelan logix gear menggunakan MATLAB. Hasil penelitian tersebut telah dapat memodelkan profil gigi (tooth profile) logix gear, dan kurva koordinat center lingkaran logix rack dan logix gear. Hasil pemodelan tersebut akan membantu dalam proses model matematika, dan manufaktur [4].

9 Wahyu dkk [5] pemodelan karakteristik bahan bakar

diesel menggunakan matlab Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa dapat dilakukan pemodelan terhadap karakteristik bahan bakar diesel menggunakan MATLABKorosi adalah degradasi elektrokimia dari bahan logam dan telah menjadi masalah utama sejak logam diperkenalkan sebagai material yang dapat ditanam.Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia dengan lingkungan. Memahami perilaku korosi bahan superheater di lingkungan korosif dengan komposisi yang berbeda-beda ini komponen sangat penting bagi industri untuk mengurangi masalah korosi.

2. METODOLOGI

Pemodelan menggunakan bantuan program komputer MATLAB. Obyek penelitian adalah tempat tidur pasien model elektrik dan manual. Penelitian ini membandingkan hasil model desain terhadap hasil pemodelan menggunakan MATLAB. Tempat tidur pasien yang digunakan adalah bed elektrik dan bed manual. Pemodelan Matlab Gaya yang Bekerja pada Struktur bed dimana Skema mekanisme model tempat tidur pasien untuk kasus ini ditunjukan pada gambar 3. Untuk menaikan mainframe 5 sistem actuator 6 diputar dan menarik boomerang (crank ) 2, dan meneruskannya melalui batang penghubung 3 ke crank 4, crank 2, batang penghubung 3 dan crank 4 membentuk mekanisme 4 batang , bila crank 2 dan crank 4 berotasi maka akan membuat mainframe 5 terangkat.

Gambar 3. Struktur hospital bed

3. LANDASAN TEORI

Persyaratan desain dan rekomendasi

Berdasarkan standar IEC 60601-2-52:2014 yaitu dasar kebutuhan optimasi desain tempat tidur rumah sakit di gunakan untuk kenyamanan pada pasien untuk mencapai kenyamanan tersebut harus mengetahui lingkungan aplikasi pada rumah sakit. Persyaratan desain dan rekomendasi untuk tempat tidur rumah sakit harus disadari bahwa tanggung jawab dalam menentukan penggunaan tempat tidur rumah sakit disandarkan pada pabrikan.

Ergonomi

Tempat tidur rumah sakit untuk mengakaomodasi praktek medis dan prosedur yang akan digunakan dengan interaksi badan manusia pada peralatan elketromedik harus dipertimbangkan sebagai metoda untuk memastikan operasional yang effisien dan aman. Berikut ini disajikan untuk pertimbangan dalam menyampaikan masalah untuk tempat tidur dalam lingkungan aplikasi yang sudah ditentukan.

Dasar teori kinematik.

Suatu mekanisme atau rangkaian batang penghubung adalah suatu rantai kinematis terbatas. Jika batang penghubung di tahan tetap, torak dan batang enghubung masing-masing mempunyai posisi tertentu untuk tiap posisi dari engkol. Jadi, rangkaian batang penghubung tersebut adalah rantai kinematis terbatas dan oleh karena itu dia adalah sebuah mekanisme.

kinematik adalah sistem dari batang-batang penghubung, yang berupa, benda-benda kaku, yang apakah digabungkan bersama atau dalam keadaan saling bersingungan (kontak) sehingga memungkinkan mereka untuk bergerak relatif satu terhadap yang lain. Jika salah satu dari batang penghubungnya tetap dan gerakan dari sembarang batang penghubung lain ke posisinya yang baru akan menyebabkan setiap batang penghubung yang lain bergerak ke posisi-posisi tertentu yang diramalkan, sistem tersebut adalah sebuah rantai kinematis yang di batasi. Jika salah satu dari batang penghubung di tahan tetap dan gerakan dari batang penghubung yang lain ke posisinya yang baru tidak akan menebabkan setiap batang-batang penghubung yang lain bergerak ke posisi tertentu yang telah diramalkan, maka sistem tersebut adalah suatu rantai kinematis tak terbatas.

Permodelan yang Baik

Model yang akan di rancang dalam tesis ini yang berhubungan dengan optimasi desain kinematik Linkage pengatur ketinggian tempat tidur rumah sakit, yaitu jenis bed :

a. Bed Model 3 Engkol. b. Bed Model Elektrik.

Bentuk struktur bed yang di harapkan.

Bentuk dan struktur yang di harapkan dapat membuat pasien aman dan nyaman bila menggunakannya, selain itu juga :

a. Mampu menahan benturan terhadap alas penopang.

b. Mampu menahan pembebanan sisi alas penopang kasur.

c. Memiliki daya tahan terhadap pergerakan dari alas penopang kasur.

MATLAB

Merupakan bahasa pemrograman komputasi numerik, visualisasi, dan pemrograman. Dengan

10 memanfaatkan MATLAB, pengguna dapat

melakukan analisis data, mengembangkan algoritma, dan membuat model maupun aplikasi. Bahasa, tools, dan fungsi-fungsi built-in akan memudahkan pengguna untuk mengeksplorasi berbagai pendekatan dan memperoleh solusi dengan lebih cepat.. MATLAB menggunakan konsep matrik sebagai standar variabel elemennya tanpa memerlukan pendeklarasian matrik seperti pada bahasa lainnya. Selain itu juga dapat diintegrasikan dengan aplikasi dan bahasa pemrograman eksternal. Menentukan Gaya Aktuator dengan diagram untuk menentukan gaya motor digunakan free body crank FDE , ditunjukan pada gambar 1.

Gambar 1. free body crank Gaya Aktuator

Pada crank BFD beban FDE pada crank penghubung diatasi dengan menggunakan persamaaan kesetimbangan berikut : ∑ 𝑀𝐵 = 0 tan 𝜃 =(𝑌𝐾−𝑌𝐷) (𝑋𝐾−𝑋𝐷) ∑ 𝑀𝐹 = 0 𝐹𝐾𝐷sin(𝑒𝑡𝑎) . (𝑌𝐷− 𝑌𝐹) 𝐹𝐾𝐷cos(𝑒𝑡𝑎) . (𝑋𝐷− 𝑋𝐹) +𝐹𝐷𝐸. (𝑌𝐷− 𝑌𝐹) + 𝑅𝐵𝑌(𝑋𝐷− 𝑋𝐹) − 𝑅𝐵𝑋(𝑌𝐵− 𝑌𝐹) = 0 𝐹𝐾𝐷 =−𝐹𝐷𝐸. (𝑌𝐷− 𝑌𝐹) − 𝑅𝐵𝑌(𝑋𝐷− 𝑋𝐹) − 𝑅𝐵𝑋(𝑌𝐵− 𝑌𝐹) sin(𝑒𝑡𝑎) . (𝑌𝐷− 𝑌𝐹) − cos(𝑒𝑡𝑎) . (𝑋𝐷− 𝑋𝐹)

Untuk mengatur bed gerak naik turun utamanya adalah dilakukan lingkage 4 batang yaitu lingkage rangka kaki, dua buah crank link apung DE. Diagram benda bebas untuk crank CEG ditunjukan pada gambar 2

Gambar 2. lingkage rangka kaki

Gaya gaya yang bekerja pada crank CEG ditentukan dari persamaan kesetimbangan berikut :

∑ 𝐹𝑌= 0 −𝐹𝐼𝐺+ 𝑅𝐶𝑌= 0 𝐹𝐼𝐺= 𝑅𝐶𝑌 ∑ 𝑀𝐶 = 0 −𝐹𝐼𝐺(𝑋𝐺 − 𝑋𝐶) + 𝐹𝐷𝐸(𝑌𝐸− 𝑌𝐶) = 0 𝐹𝐷𝐸 = (𝑋𝐺−𝑋𝐶) (𝑌𝐸−𝑌𝐶)× 𝐹𝐼𝐺 ∑ 𝐹𝐶𝑋 = 0 𝐹𝐷𝐸+ 𝑅𝐶𝑋= 0 𝑅𝐶𝑋= 𝐹𝐷𝐸

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Desain perangkat lunak untuk simulasi gerakan dan gaya gaya yang bekerja pada bed dan kalkulasi gaya penggeraknya adalah menggunakan software matlab 2010a. Melalui GUI ini dibentuk menu perangkat lunak dengan mengunakan perumusan optimasi adalah sebagai berikut :

function Save_As_Menu_Item_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to Save_As_Menu_Item (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% ---

---function Bed_Linkage_Callback(hObject,

eventdata, handles)

% hObject handle to Bed_Linkage (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % --- ---function Skema_Mekanisme_Bed_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to Skema_Mekanisme_Bed (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

tinggi=300;

f = figure('Position',[80 110 400 tinggi]);

h = axes(... % the axes for plotting selected plot

'Parent', f, ...

'Units', 'normalized', ... 'HandleVisibility','callback', ... 'Position',[0.15 0.08 0.7 0.9]);

11 % axes(handles.h); % awal=char(kalog(n)); % nama1=strcat(w,'\Foto Produk\'); % nama=strcat(nama1,awal); % nama=strcat(nama,'.jpg'); nama='skema1.jpg'; bacajpg(nama); % --- ---function Skema_Crank_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to Skema_Crank (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

tinggi=400;

f = figure('Position',[80 110 600 tinggi]);

h = axes(... % the axes for plotting selected plot 'Parent', f, ... 'Units', 'normalized', ... 'HandleVisibility','callback', ... 'Position',[0.15 0.1 0.7 0.8]); % axes(handles.h); % awal=char(kalog(n)); % nama1=strcat(w,'\Foto Produk\'); % nama=strcat(nama1,awal); % nama=strcat(nama,'.jpg'); nama='skema2.jpg'; bacajpg(nama);

Gambar 4. Hasil Simulasi System Graphic User Interfaces (GUI) % --- ---function Simulasi_Gerak_Bed_Paramount_Callback(hObjec t, eventdata, handles) % hObject handle to

Simulasi_Gerak_Bed_Paramount (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) %%%%%%%%%%%%%Input_Awal%%%%%% %%%%% n=str2num(get(handles.pembagian, 'String')); alph_awal=str2num(get(handles.sudut_awal, 'String'))/57.3; alph_akhir=str2num(get(handles.sudut_akhir, 'String'))/57.3; alpha=linspace(alph_awal,alph_akhir,n); W=str2num(get(handles.beban, 'String')); W=-10*W*ones(1,n); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%

parameter_bed =['Ketinggian Castor '; 'Penghubung DE ';

'Sudut Crank Beta '; 'Sudut Crank Delta '; 'Panjang Crank BF '; 'Panjang Crank FD '; 'Start PCD Aktuator']; prompt = cellstr(parameter_bed); dlg_title = 'Paramount Bed Parameter'; def={'180';'1100';'50';'90';'250';'180';'746'}; a1 = inputdlg(prompt,dlg_title,1,def); AB=str2num(a1{1}); DE=str2num(a1{2}); beta=str2num(a1{3}); delta=str2num(a1{4}); BF=str2num(a1{5}); FD=str2num(a1{6}); PCDawal=str2num(a1{7}); BD=(BF^2+FD^2-2*BF*FD*cos(delta/57.3))^0.5; eta1=(BD^2+FD^2-BF^2)/(2*BD*FD); eta=acos(eta1); Ax=0; Ay=0; Bx=Ax; By=AB; Cx=Bx+DE; Cy=By; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%% gama=alpha+beta/57.3; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Fx=Bx+BF*cos(alpha); Fy=By+BF*sin(alpha); Gx=Fx+DE; Gy=Fy; Dx=Bx+BD*cos(gama); Dy=By+BD*sin(gama); Ex=Dx+DE; Ey=Dy;

12 Gambar 5. Dasbor Simulasi

% Update handles structure

guidata(hObject, handles); %%%%%%%%%%%%%%%%%%Seting_NOL_ Parameter_Awal%%%%%%%%%%%%% set(handles.start_pcd,'String','0'); set(handles.ground,'String', '0'); set(handles.batang_utama,'String','0'); set(handles.crank_beta,'String','0'); set(handles.crank_delta,'String','0'); set(handles.crank_BF,'String','0'); set(handles.crank_FD,'String','0'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%% Hx=Fx; Hy=Fy+1.5*FD; Ix=Hx+DE; Iy=Hy; Jx=Hx+DE/2; Jy=Iy; Kx=Jx+DE/5; Ky=Jy-DE/8; DKK=(Ky-Dy).^2+(Kx-Dx).^2; DK=DKK.^0.5; %zeta1=atan((Ky-Dy)./(Kx-Dx)); zeta1=asin((Ky-Dy)./DK); zeta=57.3*zeta1; %GHH=GHx.^2+GHy.^2; %GH=GHH.^0.5; %beta=asin(GHy./GH); %PCDawal=778; stroke=DK-PCDawal; tinggi_angkat=Hy; %%%%%%%%%%%%%%%%Kalkulasi Reaksi Dukungan Kaki %%%%%%%%%%%%% %FC=W/2; RCy=-W.*(Jx-Bx)/DE;%(Cx-Bx); RBy=-W-RCy; FIG=-RCy; bb=(Gx-Cx).*FIG; FDE=bb./(Ey-Cy); RCx=-FDE; RBx=-RCx; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%G aya Motor%%%%%%%%%%%%% komFKD=(Dy-Fy).*cos(zeta1)-(Dx-Fx).*sin(zeta1); FKDD=(FDE.*(Dy-Fy)+RBy.*(Bx-Fx)-RBx.*(By-Fy)); FKD=-FKDD./komFKD; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%Transfer ke Tabel a1=57.3*alpha'; a2=57.3*gama'; a3=DK';%Fy'; a4=stroke';%Dy'; a5=zeta';%Dx'; a7=tinggi_angkat'; a6=FKD'; pa=length(a1); pa=pa+1; totalth1=cell(pa,7);

totalth1(:,1)=['(derajat)';num2cell(a1)]; totalth1(:,2)=['(derajat)';num2cell(a2)]; totalth1(:,3)=['(mm)'; num2cell(a3)]; totalth1(:,4)=['(mm)'; num2cell(a4)]; totalth1(:,5)=['(derajat)'; num2cell(a5)]; totalth1(:,6)=['(Newton)'; num2cell(a6)]; totalth1(:,7)=['(mm)'; num2cell(a7)];

textjudul{1}=[sprintf('Simulasi Gaya Motor Pada Bed, sudut rotasi 0 hingga %0.1f derajat',57.3*alpha(10))];

namakolom={'Crank Alfa','Crank Gama','Motor PCD','Motor Stroke','Spindle Position','Motor Force','Height of Bed Lifting'};

%set(handles.judul,'String',textjudul);

ks=0:n;

kss=num2cell(ks');

set(handles.uitable1,'ColumnName',namakolom); set(handles.uitable1,'Data',totalth1);

set(handles.uitable1,'RowName',kss); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% plot Grapik axes(handles.axes1); cla; %plot(a1,a5,a1,10*a6,'red','LineWidth',2.5); [AX,H1,H2]=plotyy(a2,a6,a2,a7,'plot');

set(get(AX(2),'Ylabel'),'String','Bed Position (mm)') ;

set(H1,'Color','b','LineStyle', '-.','LineWidth',2.5);

set(H2,'Color','r','LineWidth',2.5); grid;

xlabel('Gama Crank Rotation (degree) '); ylabel('Motor Force (N)');

title('Relation of Crank Rotation, Motor Force and Bed Positition ');

legend('Motor Force (N)','Bed Position Lift(mm)');

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

set(handles.start_pcd,'String',num2str(PCDawal)); set(handles.ground,'String', num2str(AB)); set(handles.batang_utama,'String',num2str(DE));

13 set(handles.crank_beta,'String',num2str(beta));

set(handles.crank_delta,'String',num2str(delta)); set(handles.crank_BF,'String',num2str(BF)); set(handles.crank_FD,'String',num2str(FD)); set(handles.maks_stroke,'String',num2str(max(strok e)));

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %

selection=questdlg('Mau Pindah ke Excel ?','Excel','YES','NO','YES') ;

if strcmp(selection,'YES') [aa bb]=size(totalth1);

namakolom={'Nomor','Crank Alfa','Crank Gama','Motor PCD','Motor Stroke','Spindle Position','Motor Force','Height of Bed Lifting'}; c=cell(aa+2,bb+1); c(1,1)=[textjudul]; c(2,:)=[namakolom]; for k=1:aa c(k+2,:)=[num2cell(k) totalth1(k,:)]; end Flag=Export2Excel(c,'A2'); End % --- ---function Gerak_dan_Beban_Bed_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to Gerak_dan_Beban_Bed (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA) %%%%%%%%%%%%%PARAMETER AWAL%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% n=str2num(get(handles.pembagian, 'String')); alph_awal=str2num(get(handles.sudut_awal, 'String'))/57.3; alph_akhir=str2num(get(handles.sudut_akhir, 'String'))/57.3; alpha=linspace(alph_awal,alph_akhir,n); W=str2num(get(handles.beban, 'String')); W=-10*W*ones(1,n); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%

parameter_bed =['Ketinggian Castor '; 'Penghubung DE ';

'Sudut Crank Beta '; 'Sudut Crank Delta '; 'Panjang Crank BF '; 'Panjang Crank FD '; 'Start PCD Aktuator ']; prompt = cellstr(parameter_bed); dlg_title = 'Input Parameter Bed!!!'; def={'170';'1200';'60';'90';'280';'160';'780'}; a1 = inputdlg(prompt,dlg_title,1,def); AB=str2num(a1{1}); DE=str2num(a1{2}); beta=str2num(a1{3}); delta=str2num(a1{4}); BF=str2num(a1{5}); FD=str2num(a1{6}); PCDawal=str2num(a1{7}); BD=(BF^2+FD^2-2*BF*FD*cos(delta/57.3))^0.5; eta1=(BD^2+FD^2-BF^2)/(2*BD*FD); eta=acos(eta1); Ax=0; Ay=0; Bx=Ax; By=AB; Cx=Bx+DE; Cy=By; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%% gama=alpha+beta/57.3; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Fx=Bx+BF*cos(alpha); Fy=By+BF*sin(alpha); Gx=Fx+DE; Gy=Fy; Dx=Bx+BD*cos(gama); Dy=By+BD*sin(gama); Ex=Dx+DE; Ey=Dy; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%% Hx=Fx; Hy=Fy+1.2*FD; Ix=Hx+DE; Iy=Hy; Jx=Hx+DE/2; Jy=Iy; Kx=Jx+DE/5; Ky=Jy-DE/8; DKK=(Ky-Dy).^2+(Kx-Dx).^2; DK=DKK.^0.5; zeta1=atan((Ky-Dy)./(Kx-Dx)); zeta=57.3*zeta1; %GHH=GHx.^2+GHy.^2; %GH=GHH.^0.5; %beta=asin(GHy./GH); %PCDawal=778; stroke=DK-PCDawal; tinggi_angkat=Hy; %%%%%%%%%%%%%%%%Kalkulasi Reaksi Dukungan Kaki %%%%%%%%%%%%% %FC=W/2; RCy=-W.*(Jx-Bx)/DE;%(Cx-Bx); RBy=-W-RCy; FIG=-RCy; bb=(Gx-Cx).*FIG; FDE=bb./(Ey-Cy); RCx=-FDE; RBx=-RCx;

14 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Gaya Motor %%%%%%%%%%%%% komFKD=(Dy-Fy).*cos(zeta1)-(Dx-Fx).*sin(zeta1); FKDD=(FDE.*(Dy-Fy)+RBy.*(Bx-Fx)-RBx.*(By-Fy)); FKD=-FKDD./komFKD; %%%%%%%%%%%%%%%%%%% Transfer ke Tabel a1=57.3*alpha'; a2=57.3*gama'; a3=DK';%Fy'; a4=stroke';%Dy'; a5=zeta';%Dx'; a7=tinggi_angkat'; a6=FKD'; pa=length(a1); pa=pa+1; totalth1=cell(pa,7);

totalth1(:,1)=['(derajat)';num2cell(a1)]; totalth1(:,2)=['(derajat)';num2cell(a2)]; totalth1(:,3)=['(mm)'; num2cell(a3)]; totalth1(:,4)=['(mm)'; num2cell(a4)]; totalth1(:,5)=['(derajat)'; num2cell(a5)]; totalth1(:,6)=['(Newton)'; num2cell(a6)]; totalth1(:,7)=['(mm)'; num2cell(a7)];

textjudul{1}=[sprintf('Simulasi Gaya Motor Pada Bed, sudut rotasi 0 hingga %0.1f derajat',57.3*alpha(10))];

namakolom={'Crank Alfa','Crank Gama','Motor PCD','Motor Stroke','Spindle Position','Motor Force','Height of Bed Lifting'};

%set(handles.judul,'String',textjudul);

ks=0:n;

kss=num2cell(ks');

set(handles.uitable1,'ColumnName',namakolom); set(handles.uitable1,'Data',totalth1);

set(handles.uitable1,'RowName',kss); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% plot Grapik axes(handles.axes1); cla; %plot(a1,a5,a1,10*a6,'red','LineWidth',2.5); [AX,H1,H2]=plotyy(a2,a6,a2,a7,'plot');

set(get(AX(2),'Ylabel'),'String','Bed Position (mm)') ;

set(H1,'Color','b','LineStyle', '-.','LineWidth',2.5);

set(H2,'Color','r','LineWidth',2.5); grid;

xlabel('Gama Crank Rotation (degree)'); ylabel('Motor Force (N)');

title('Relation of Crank Rotation,Motor Force and Bed Positition ');

legend('Motor Force (N)','Bed Position Lift(mm)');

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

set(handles.start_pcd,'String',num2str(PCDawal)); set(handles.ground,'String', num2str(AB)); set(handles.batang_utama,'String',num2str(DE));

set(handles.crank_beta,'String',num2str(beta)); set(handles.crank_delta,'String',num2str(delta)); set(handles.crank_BF,'String',num2str(BF)); set(handles.crank_FD,'String',num2str(FD)); set(handles.maks_stroke,'String',num2str(max(strok e)));

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %

selection=questdlg('Mau Pindah ke Excel ?','Excel','YES','NO','YES') ;

if strcmp(selection,'YES') [aa bb]=size(totalth1); namakolom={'Nomor','Lever

Rotation(degree)','Motor PCD(mm)','Motor Stroke (mm)','Spindle Position(derajat)','Motor Force(N)','Lift Height(mm)'};

c=cell(aa+2,bb+1); c(1,1)=[textjudul]; c(2,:)=[namakolom]; for k=1:aa c(k+2,:)=[num2cell(k) totalth1(k,:)]; end Flag=Export2Excel(c,'A2'); end

Gambar 6. Hasil model matematis gerak motor terhadap posisi bed dalam bentuk grafik

5. KESIMPULAN

Melalui penelitian ini dapat dimodelkan sebuah model mekanisme kinematik untuk pengaturan ketinggian tempat tidur pasien dengan basis mekanisme empat batang (four bar linkage). Pemodelan mekanisme kinematik untuk pengaturan ketinggian tempat tidur pasien tersebut dapat dibuat model matematis gerakan mekanismenya, dan gaya-gaya yang bekerja pada mekanisme aktuatornya. Model matematis yang dikembangkan dengan bantuan software matlab 2010b didesain menjadi sebuah dasbor program aplikasi untuk simulasi gerakan dan beban pada pengaturan naik turun tempat tidur pasien. Parameter dapat disimulasikan kesesuaian nilai optimal terhadap standar. Menggunakan parameter yang dioptimasi dapat

15 dibangun prototipe tempat tidur dan dilakukan uji

fungsi terhadap prototipe fungsional tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Anonimus_Kementerian Kesehatan, “Direktorat Bina Produksi dan distribusi Alat Kesehatan,” 2011.

[2] Jiang, X., 2011, Research Of Computer Aided Design For Anti- Aliasing Filter Based On MATLAB,Applied Mechanics and Materials, Volume 88-89: 145-149.

[3] An, A., Pang, M., Zhang, L.,Nie,Y.,

2011, The StudyingOf Logix Gear Construction Principle And Parameter Simulation Using

MATLAB, Applied Mechanics and Materials, Volume 80-81: 1118-1122.

[4] Wahyu dkk, pemodelan karakteristik bahan bakar diesel menggunakan matlab Jurnal sains terapan no. 2 vol. 2 Oktober issn 2406 - 8810 [5] Susanto, “Perbaikan Koneksi Aktuator Pada

Sistem Penggerak Mekanisme Hi-Low Tempat tidur pasien Family Clasic di PT. Mega Andalan Kalasan Yogyakarta,” 2014.

[6] Susanto, “Injury Risk Assesment of cm Bed use Failure Mode and Effect Analysis for System and Design of the Bed, UII Proceding,” 2004

[7] Paramount Indonesia, “Katalog Produk PT. Paramount Bed Indonesia,” 2017.

16

KOMPARATIF ANTARA PENGGUNAAN KAPASITOR DAYA

DENGAN MOTOR SINKRON

Nurhabibah Naibaho

Program Studi Teknik Elektro, Universitas Krisnadwipayana Jl. Kampus Unkris, Jatiwaringin, Pondok Gede, Jakarta Timur

E-mail :

bibahoo@gmail.com

ABSTRAK

Perusahaan Listrik Negara PLN mengeluarkan peraturan bahwa pada konsumen yang mempunyai faktor daya lebih rendah dari 0,85 dikenakan denda, yaitu denda kelebihan pemakaian daya reaktif kVArh. Untuk mengetahui pemakaian daya reaktif dari langganan, PLN melakukan pemasangan meteran disebut kVArh-meter dan kWh-meter. Bagaimana rugi-rugi jika dalam sistem terdapat faktor daya yang rendah. Dua cara untuk memperbaiki faktor daya, dengan menggunakan kapasitor daya sebagai sumber daya reaktif statis dan dengan menggunakan motor sinkron sebagai sumber daya reaktif dinamis. Besarnya sumber daya reaktif yang dipasang, harus diketahui berapa faktor daya pada sistem, sehingga mengetahui berapa sumber daya reaktif yang dipasangkan. Dalam pemilihan kapasitor daya untuk suplai tegangan 3 phasa, umumnya yang tersedia dipasaran berbentuk kapasitor bank, dimana kebutuhan total kapasitor daya 436 kVAr, maka dapat dibagi menjadi 40 kVAr dikali 11 step, yaitu 440 kVAr. Secara ekonomis penggunaan motor sinkron sebagai kompensator dapat dilihat, komparatif antara bank Kapasitor dengan Motor sinkron 1:2,5. Jika menaikkan faktor daya dengan menggunakan motor sinkron biaya bisa 250% lebih mahal dari jika kapasitor daya dengan hasil perbaikan faktor daya nilai sama 0,75 induktif menjadi 0,95 induktif. Pemasangan kapasitor daya atau motor sinkron sebagai sumber daya reaktif yang berfungsi untuk memperbaiki faktor daya, dapat dilakukan dengan sistem yang diinginkan dengan perhitungan beban dan posisi pemasangan.

Kata kunci: Kapasitansi Kapasitor, Motor Sinkron, Kapasitor Bank, Faktor Daya.

ABSTRACT

The State Electricity Company PLN issues a regulation that consumers who have a power factor lower than 0.85 are subject to a fine, which is a fine of excess reactive power usage kVArh. To find out the reactive power usage of the subscription, PLN installs the meter called kVArh-meter and kWh-meter. How to lose if there is a low power factor in the system. Two ways to improve the power factor, using power capacitors as static reactive resources and by using synchronous motors as dynamic reactive resources. The amount of reactive resources installed, how much power factor must be installed in the system, so that it knows how many reactive resources are installed. In the selection of power capacitors for supply of 3 phase voltages, generally in the market are capacitor banks, where the total capacitor needs 436 kVAr, then it can be divided into 40 kVAr multiplied by 11 steps, 440 kVAr. Economically the use of synchronous motors as compensators can be seen, the comparison between bank capacitors and synchronous motors 1:2.5. If increasing the power factor by using a synchronous motor the cost can be 250% more expensive than the power capacitor with the result of the improvement of the power factor of the same value of 0.75 inductive to 0.95 inductive. Installation of power capacitors or synchronous motors as a reactive power source that serves to improve the power factor, can be done with the desired system by calculating the load and installation position.

17

1.PENDAHULUAN

Dua macam cara untuk mencapai factor daya yang baik, yaitu menggunakan kapasitor daya disebut dengan Bank Kapasitor dan menggunakan motor sinkron. Selain faktor tersebut umumnya perusahaan pembangkit tenaga listrik Perusahaan Listrik Negara PLN, memberikan penalty atau denda pada konsumen yang konsumsi daya reaktif melewati batas yang telah ditentukan. Pada pemakaian kedua sistem merupakan cara ekonomis, cepat dan aman untuk menyalurkan daya reaktif yang diperlukan meskipun harus mempertimbangkan mana yang lebih baik dari kedua cara jika dipilih pada salah satu cara saja. Pokok permasalahan yang dibahas adalah bagaimana rugi-rugi yang terjadi jika suatu sistem jaringan tegangan rendah mempunyai faktor daya yang rendah juga keuntungan dan kerugian. Tujuannya untuk melihat manfaat yang lebih menguntungkan jika dalam usaha memperbaiki faktor daya dalam sistem listrik digunakan kapasitor daya atau motor sinkron. Peningkatan faktor daya pada jaringan listrik akan menyebabkan penghematan energi yang diperlukan baik dari perencanaan maupun dalam pemakaian.

2.LANDASAN TEORI

A. Umum

Untuk meningkatkan atau mengoreksi factor daya yang ditimbulkan oleh beban-beban seperti AC, motor, lampu TL, dan lain-lain. Cara pemasangan kapasitor pada jaringan distribusi, yaitu secara seri dan paralel. Keuntungan kapasitor paralel adalah Harga per-kVAr yang relatif murah, Ringan dan praktis, Rugi-rugi daya aktif yang relatif kecil. Sebagai perbandingan rugi-rugi pada kapasitor sekitar 10 sampai 20 kali lebih kecil dibandingkan dengan kondensator sinkron. Rugi-rugi daya aktif kapasitor per-kVAr berkisar 0,5–5 Watt. Pada kapasitor tidak ada bagian yang berputar ini akan menghemat biaya bangunan, Operasi dan perawatan yang mudah. Kerugian pemakaian kapasitor paralel adalah Kapasitor mempunyai standar rating tertentu dan mengalami kerusakan, tidak bisa diperbaiki lagi.

B. Prinsip Kapasitor

Dua konduktor yang mempunyai jumlah muatan yang sama tapi berlawanan polaritas. Dan berkemampuan untuk menyimpan energi listrik electrostatic berupa medan listrik yang dapat dilepaskan menurut keadaan tertentu. Dan menyebabkan arus yang melaluinya terdahulu leading terhadap tegangan, disebut arus kapasitif, untuk mengkompensir arus induktif tertinggal lagging yang banyak dibutuhkan oleh peralatan dalam sistem tenaga listrik. Jika antara lempengan tersebut hampa udara, sebagai bahan dielektriknya,

maka besar kapasitansi dari kapasitor tersebut adalah: 𝐶0= 𝜀0

𝐴

𝑑 𝐹𝑎𝑟𝑎𝑑 … 2.1

dimana: o = 8,85 10-12

d = Jarak antara plat m

A = Luas antara plat hampa udara.

Fungsi dielektrik padat yang digunakan antara plat-plat dari suatu kapasitor antara lain adalah memecahkan masalah mekanis, untuk membuat dua lembar plat logam besar dan kapasitansi dari kapasitor beberapa kali lebih besar, jika menggunakan suatu dielektrik antara plat-platnya dari pada bila plat berada dalam ruang hampa udara. Kapasitansi dari suatu kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik antara plat-platnya 𝐶 = 𝑘𝐶0, maka

𝐶 = 𝑘𝜀0 𝐴

𝑑 𝐹𝑎𝑟𝑎𝑑 … 2.2

dimana:

C = Kapasitansi kapasitor antar plat dielektrik Farad. K = Koefisien dielektrik

 = Permeabilitas dan dielektrik.

Bila dalam sistem tenaga listrik fungsi kapasitor adalah sebagai sumber daya reaktif, bila dayanya dinyatakan dalam besaran reaktif (VAr atau kVAr):

𝑄 = 𝐸 × 𝐼 → 𝐼 =𝐸𝐴 𝑋𝑐

𝑄 = 𝐸2_{× 2𝜋 × 𝑓 × 𝐶 𝑣𝐴𝑟}

𝑄 = 𝐸2_{× 2𝜋 × 𝑓 × 𝐶10}3 _{𝑘𝑉𝐴𝑟 … 2.3}

𝑄 = 3𝐸2_{× 2𝜋 × 𝑓 × 𝐶10}3 _{𝑘𝑉𝐴𝑟 … 2.4}

Dimana: Q = Daya reaktif kapasitor (kVAr) E = Tegangan nominal (Volt) C = Kapasitansi dari kapasitor (Farad) F = Frekwensi jala-jala (Hz)

Kapasitor untuk mensuplai daya reaktif pada jaringan tegangan rendah:

 Daya reaktif yang disuplay dari kapasitor.  Tegangan nominal yang dipakai pada sinkron.  Frekwensi jala-jala system

 Bentuk atau tipe dari unit kapasitor C. Macam-macam Bahan Dielektrik

Sistem dielektriknya dapat dibuat dari Seluruh dielektriknya dari kertas tissue, Lapisan campuran kertas-plastik. Lapisan plastik dengan cairan yang didapatkan. Untuk semua kapasitor yang dielektrik kertas, umumnya digunakan askarel sebagai pemadat. Tissue dengan kepadatan tinggi yang tebal normalnya 10-16 m sering dipakai. Pada kapasitor plastik, ada 3 macam konstruksi yang umumnya: Dielektrik askarel mempunyai keuntungan Pemadatan mudah dilakukan karena permukaan kertas kasar memudahkan masuknya bahan pemadat diantaranya polypropylene. Kerugian dielektrik dari kapasitor lebih kecil dibandingkan bila seluruh dielektriknya dibuat dari kertas, menggunakan gabungan 2 macam dielektrik lebih besar dari pada dielektrik kertas saja. Dielektrik polypropylene askarel yang dipadatkan. Dan dielektrik polypropylene yang dipadatkan dengan minyak mineral dan elektro kertas berlapis logam.

18 Kapasitor paralel dengan saluran dan secara intensif

digunakan pada jaringan tegangan rendah. 1. Metoda Analisa Data Instalasi,

Contoh: Beban aktif total 700 kW. Dari data beban cos  rata-rata 0,8. Dari rumus diketahui beban reaktif,

𝑄 = 𝑘𝑊 × 𝑡𝑎𝑛(cos 𝜑) 𝑘𝑉𝐴𝑟 … 2.5 Maka pemakaian daya reaktif:

𝑄 = 700 × 𝑡𝑎𝑛(cos−1_0,8) 𝑄 = 700 × 0,7 = 525 𝑘𝑉𝐴𝑟 jadi: tan 𝜑1= 525 700=0,75→ 𝜑1= 36,9° cos 𝜑1= 𝑐𝑜𝑠36,9° = 0,8

Jika cos 1 0,8 menjadi cos 2 0,95 cari kVAr setelah

pemasangan kapasitor. 𝑄2= 𝑘𝑊 × 𝑡𝑎𝑛𝜑2

𝑄2= 𝑘𝑊 × 𝑡𝑎𝑛(tan−10,95) 𝑘𝑉𝐴𝑟

𝑄2= 700 × 0,33 = 231 𝑘𝑉𝐴𝑟

Penambahan daya reaktif yang disuplai dari bank kapasitor, 𝑄𝑐= 𝑃(tan 𝜑1− tan 𝜑2) 𝑘𝑉𝐴𝑟 … 2.6

𝑄𝑐= 𝑄1− 𝑄2

𝑄𝑐= 525 − 231 = 294 𝑘𝑉𝐴𝑟

Kelebihan metoda diperoleh nilai maksimum, tidak perlu alat ukur, waktu dan biaya untuk mengukur masing-masing jenis beban. Dan kekurangannya adalah instalator dan pemakai harus partisipasi dalam memberikan data yang diperlukan dan benar. 2. Metoda Pengukuran pada Instalasi

Dilakukan pada Masing-masing sub-distribusi, panel sub-distribusi, panel induk distribusi. Pengukuran berdasarkan letak bank kapasitor, biasanya Arus jaringan (A), Tegangan jaringan (V),

Faktor daya (cos ). Contoh: Pabrik mempunyai data instalasi: Arus jaringan (I) = 1010 A. Tegangan jaringan (V) = 400 V. Faktor daya (cos) = 0,75

Berapa daya kapasitor agar faktor daya 0,95. Solusi: Daya kapasitor:

𝑄𝑐= 𝑘 × 𝑃 → 𝑘 = 𝐾𝑜𝑒𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑇𝑎𝑏𝑒𝑙 0,55

𝑃 = 𝑉 × 𝐼 × cos 𝜑 √3

𝑃 = 400 × 1010 × 0,75 × √3 = 525𝑘𝑊 𝑄𝑐= 0,55 × 525 = 290 𝑘𝑉𝐴𝑟

Daya kapasitor yang harus dipasang sebesar 290 kVAr. Kelebihan metoda tidak diperlukan data dari setiap jenis beban, diperoleh data yang akurat. Kekurangan metoda ini data merupakan nilai pada saat pengukuran, memerlukan alat pengukuran. 3. Metoda Kwitansi PLN

Metoda paling praktis karena pada metoda tidak perlu data instalasi ataupun proses pengukuran pada instalasi. Hanya memerlukan kwitansi PLN dari pabrik atau instalator sebelum pemasangan bank kapasitor. Langkah-langkah yang harus ditempuh:

a. Menghitug pemakaian 𝑘𝑊ℎ𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙(LWBP

+ WBP) selama sebulan

b. Menghitung pemakaian 𝑘𝑉𝐴𝑟𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙selama sebulan.

c. Mencari faktor daya cos 𝜑𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎

cos 𝜑𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎=

𝑘𝑊ℎ𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

√𝑘𝑊ℎ₁2_{+𝑘𝑉𝐴𝑟ℎ} 1 2

Mencari pemakaian 𝑘𝑊𝑚𝑎𝑘𝑠= 𝑘𝑉𝐴𝑇𝑒𝑟𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔× cos 

d. Menghitung kebutuhan 𝑘𝑉𝐴𝑟 agar tercapai cos 𝜑 yang diinginkan sama dengan koefisien x 𝑘𝑊𝑚𝑎𝑘𝑠.

E. Sistem Pengaman Kapasitor Paralel

Terdiri dari dua bagian Sistem pengaman external, Sistem pengaman internal. Instalasi kapasitor pada jaringan tegangan rendah biasanya yang dipakai sebagai pengaman external hanya berupa sekring HRC fuse atau pemutus daya Circuit Breaker. Sedangkan peralatan untuk pengaman internal dipakai Pelebur elektris electrical fuse, Pelebur panas thermal fuse.

3.METODOLOGI PENELITIAN

A. Umum

Kondensator sinkron istilah bagi motor sinkron tanpa beban yang diberi penguatan berlebih pada kumparan medannya. Bahwa motor sinkron mempunyai kumparan jangkar pada stator dan kumparan medan pada rotor. Bila kumparan jangkar dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fasa akan menimbulkan medan putar pada stator. Kutub medan rotor yang diberikan penguat arus searah DC mendapat tarikan dari kutub medan putar stator hingga turut berputar dengan kecepatan yang sama sinkron. Bila arus medan pada rotor cukup untuk membangkitkan fluks ggm yang diperlukan motor, maka stator tidak perlu memberikan arus magnet atau daya reaktif dan motor bekerja pada faktor daya 1,0. Kalau arus medan pada rotor berkurang penguat berkurang, stator akan menarik arus magnet dari jala-jala, sehingga motor bekerja pada faktor kerja terlambat lagging. Sebaliknya bila arus medan rotor berlebih penguat berlebih, kelebihan fluks ggm ini harus diimbangi, dan stator akan menarik arus yang bersifat kapasitif dari jala-jala, dan karenanya motor bekerja pada faktor kerja mendahului leading. Jelas bahwa faktor kerja motor sinkron dapat diatur dengan mengubah arus medan (If). V berhimpit

dengan E karena dalam keadaan tanpa beban dengan sudut daya =0. Daya aktif P = VxI cos = 0. Jadi motor berfungsi sebagai pembangkit daya reaktifyang bersifat kapasitif kapasitor. Arus magnetisasi lagging current ditarik dari jala-jala. Jadi motor berfungsi sebagai pembangkit daya reaktif yang bersifat induktif.

B. Pengoperasian Motor Sinkron

Secara konstruksi motor sinkron tidak berbeda dari konstruksi generator yang daya dan kecepatannya sama. Umumnya rotornya jenis kutub menonjol mempunyai daya guna paling tinggi. Prinsip kerjanya dapat mengasut sendiri sebagai motor induksi dengan menggunakan sangkar hubung