DRAF ARTIKEL ILMIAH
Ringkasan Pengembangan Mesin Pencetak Segmen Sloof dan Balok Moduler Rumah Sederhana Tumbuh Tahan Gempa (RT2G) Sri Sumarni, Chundakus Habsya, Guntur S, Basori*) Rumah merupakan kebutuhan pokok manusia, membutuhkan investasi besar yang tidak tertanggungkan bagi sebagian masyarakat menengah ke bawah. Selain itu Indonesai banyak bencana yang mengakibatkan rumah hancur. Sementara sebagian besar pembangunan rumah dilakukan secara konvensional sehingga membutuhkan waktu lama, biaya besar. Keadaan demikian menuntut berbagai pihak melakukan penelitian untuk menemukan inovasi kreatif yang menjadi solusi pembangunan rumah bagi sebagian besar masyarakat. Sebagai alternative untuk mengatasi hal tersebut, telah dilakukan Perancangan PraPabrikasi Segmen Sloof, Kolom, Balok, Lockbrick Moduler Rumah Sederhana Tumbuh Tahan Gempa (RST2G), yang menghasilkan 3 komponen (sloof balok, kolom, lockbrick), terdiri dari 12 tipe, dapat digunakan untuk membangun rumah tipe 27 tumbuh bertahap sampai tipe 70, pelaksanaan tidak menuntut ketrampilan tukang tinggi, waktu konstruksi pendek, harga lebih murah dari cara konvensional. Pendekatan penelitian ini diawali dengan kerangka pendekatan program, yaitu suatu kerangka untuk dapat mengetahui permasalahan dan pemecahan program Pra-Pabrikasi Segmen Sloof, Kolom, Balok, Lockbrick Moduler, kemudian dalam metode pelaksanaan diuraikan proses produksi Segmen Sloof dan Balok Moduler dan focus program, dilanjutkan dengan langkah kerja mesin, serta desain mesin pencetak yang akan dibuat. Kegiatan menghasilkan (1) Mesin Pencetak Segmen Sloof, Balok Moduler Rumah Sederhana Tumbuh Tahan Gempa (RT2G) yang belum sempurna, pada komponen penggetar; dan Cetakan Segmen Sloof Balok Moduler (2) Produk Segmen Sloof Balok Moduler yang belum sempurna, akibat penggetar belum optimal serta perlu redesain bentuk cetakan (3) Perbaikan hasil evaluasi kinerja mesin, yaitu perbaikan bentuk penggetar, dari satu cakram unstabil menjadi 4 cakaram unstabil dilengkapi batang stabilizer dan redesain cetakan sloof balok: tebal untuk dinding yang semula dari atas ke bawah sama, menjadi ke bawah membesar; kemiringan bentuk alas cetakan semula 60 menjadi 280. Kata kunci: Segmen Sloof dan Balok Moduler *) Staf Pengajar Jurusan PTK FKIP UNS
1
Abstract Innovation a Production Machine a Part of Sloof and Modular Beam for Simple House Able to Resist a Load Earthquake. Sri Sumarni, Chundakus Habsya, Gunstur S, Basori *) House is one of human basic needs that considered very expensive especially among the poor people. In addition, many Indonesian people loss their home because of some disasters occurred recently. Conventional method in building house requires high cost and long processing time. Therefore, it is important to develop an innovation as a solution for the above problem. This research attempts to design pre fabrication of Sloof Segments, Column, Beam and Modular Lock brick for material of simple growing house with earthquake resistance. It can produce 3 components i.e. sloof beams, columns, and lock bricks consist of 12 types. The materials produced could be used to build a house that grows from house type 27 to 70. This method does not require high skill of labor and also needs less construction time with lower cost compared to the conventional method. This research began with careful analysis of problem faced and then followed with the proposed method in producing the material needed for building growing house. It also described technical procedure in production process of Sloof Segments and Modular Beam including detail design of the casting machine. The result of this research are (1) Development of a casting machine that capable to produce segment sloof, modular beam for a simple house earthquake resistance. However the vibrator components and the mould still need to be improved, (2) Sloof segments and modular beams produced from the machine. To have better result, the mould should be redesigned, (3) Improvement of vibrator in adding unstable disc from one disk into 4 disc equipped with stabilizer bars. Design of sloof beam is redesigned by changing the thickness of wall mould that thicker in the bottom. The slope of the base the mould was changed to be 28 o from 6º before.
Keywords: Segment Sloof and Modular Beam. *) Lecturer of Civil Engineering Department in Education and Teacher Training Faculty, Sebelas Maret University.
2
Pendahuluan Rumah merupakan kebutuhan pokok manusia, karena itu selama masyarakat yang kebutuhan rumahnya belum terpenuhi dan adanya pertumbuhan penduduk maka kebutuhan rumah selalu meningkat. Data Statistik 2005 menunjukan jumlah penduduk Indonesia 230 juta jiwa. Dari jumlah tersebut, 6 juta keluarga belum memiliki rumah, sedang dari pertambahan penduduk sekitar 1.68 % atau lebih kurang 7 juta keluarga belum memiliki rumah, sehingga jumlah kebutuhan rumah tahun 2005 yang harus dipenuhi sekitar 13 juta unit rumah. Data lain menunjukkan bahwa pengadaan Rumah Sederhana Sehat (RSH) yang menadapatkan subsidi 50% nilai pokok KPR bagi mayarakat berpenghasilan rendah (Peraturan Dirjen Perbendaharaan Negara Nomor 70/PB/2006 Tentang Tata Cara Pembayaran Dukungan Asuransi KPR/KPRS), menunjukkan bahwa pembangunan RSH yang seharusnya selesai 130.000 unit pertahun di 2006 baru tercapai antara 70.000 – 75.000 unit atau sekitar 54% - 58% (Kompas, Kamis 4 Januari 2007) Sementara sejak beberapa tahun belakangan, Indonesia dilanda bencana beruntun, Tsunami Aceh, Pangandaran, Gempa Nias, Yogya dan Jawa Tenga, Sumatera Barat dan lain sebagainya, mengakibatkan banyak rumah tinggal hancur yang menggugah berbagai pihak seperti Pemerintah, LSM dan para pihak baik dari dalam maupun luar negeri yang kepedulian sosialnya tinggi untuk membantu membangun rumah tinggal yang hancur. Sedangkan realita pembangunan rumah tinggal selama ini
hampir semua komponen
bangunan dikerjakan dilapangan, seperti pembuatan sloof, kolom, balok harus disiapkan dulu papan bekisting, tulangan dan adukan beton, kemudian dilakukan pengecoran ditempat. Untuk pekerjaan dinding, batu bata disusun dengan pengikat spesi dan permukaan luar difinishing dengan plesteran. Cara pelaksanan seperti ini memerlukan waktu lama, dengan biaya mahal, sehingga biaya pembangunan per-unit rumah menjadi mahal. Keadaan demikian akibat belum adanya produk segmen sloof, kolom, balok, lockbrick moduler untuk bangunan rumah tinggal siap pakai yang dijual di toko-toko bahan bangunan, yang dapat untuk membangun rumah tinggal dalam waktu lebih cepat, harga lebih murah dan tidak membutuhkan ketrampilan tenaga kerja tinggi. Untuk dapat mengatasi masalah tersebut, perlu dilakukan perencanaan dan perancangan pra-pabrikasi komponen Rumah Sederhana Tumbuh
3
Tahan Gempa/RST2G serta upaya rekayasa mesin-mesin pencetak komponen-komponen bangunan tersebut. Metode Kerangka Pendekatan Program Kerangka Pendekatan Program didasarkan atas kenyataan bahwa pembangunan rumah tinggal oleh berbagai aktor pembangun selama ini dilaksanakan secara konvensioanl sehingga waktu pembangunan lama, biaya mahal dan ini menjadi masalah dan kendala yang membutuhkan pemecahan. Dalam perencanaan dan perancangan pra-pabrikasi rumah sederhana tumbuh tahan gempa didesain segmen-segmen komponen bangunan berdimensi moduler yang dapat untuk membangun rumah sederhana tumbuh tahan gempa (RST2G) dengan waktu pelaksanaan pembangunan dalam dilakukan bertahap/tumbuh dari tipe 26 – tipe 70, waktu pelaksanaan lebih pendek, biaya lebih murah; selanjutnya dilakukan rekayasa mesin pencetak segmen komponen bangunan, melakukan uji tekan dan lentur produk segmen komponen bangunan dan uji tahan gempa RST2G. Mekanisme Kerja Mesin Dalam perencanaan rekayasa mesin pencetak segmen sloof balok moduler digunakan sistem getar untuk mendistribusikan butiran-butiran
adukan beton ke sudut-sudut cetakan, serta
memadatakan adukan dalam cetakan dan kemudian diguanakan sistem tekan. Sistem tersebut selama ini telah digunakan dalam proses mencetak komponen bangunan berbahan beton. Dalam proses pencetakan komponen berbahan beton ada yang hannya menggunakan getar (pengecoran kolom, balok maupun plat lantai beton bertulang suatu bangunan) atau tekan saja (mencetak paving blok, batako, genteng beton dsb) dan ada pula yang menggabungkan dua sistem. Hasil dan Pembahasan Mekanisme kerja utama mesin pencetak, pertama adalah getar untuk menggetarkan adukan beton dalam cetakan sampai padat, kemudian yang kedua adalah dengan tekan tenaga hidrolik, yaitu tutup cetakan menekan adukan dalam cetakan yang telah dipadatkan dengan tenaga getar. Mesin pencetak segmen sloof balok moduler terdiri dari:
4
Rangka mesin yang terdiri dari 4 kaki baja bentuk I, dimensi 10 cm. 10 cm, tebal 6 mm, dan 8 batang baja penghubung dengan dimensi sama, sebagai rangka utama dudukan rangkaian 2 hidrolik kiri kanan dan satu hidrolik diatas. Rangka utama mesin juga untuk as gerakan tutup cetakan maupun cetakan segmen sloof balok moduler. Sedangkan bagian bawah plat meja terdapat rangkaian motor yang dikonversi menjadi getar.
Tutup cetakan, terdiri dari rangkaian 8 plat baja tebal 8 mm, as diameter 20 mm dan plat baja tebal 8 mm yang berfungsi menghubungkan tutup cetakan dengan komponen hidrolik atas. Tutup cetakan untuk menekan 4 unit cetakan dalam satu set cetakan.
Cetakan, terbuat dari plat baja tebal 6 mm, yang dibentuk sesuai dengan rencana produk yang akan dibuat (gambar ), Satu cetakan dapat untuk mencetak 4 (empat) produk segmen sloof balok moduler.
Alas cetakan untuk 4 (empat) produk, terbuat dari plat baja tebal 6 mm, dibentuk sesuai dengan desain dasar produk yang diletakan di atas multipleks. Papan multiplek berfungsi untuk kemudahan dalam memindahkan produk yang baru saja dicetak ke tempat perawatan beton.
Gambar 1. Desain Mesin Pencetak Segmen Sloof Balok Moduler 5
Rekayasa mesin pencetak segmen sloof balok moduler yang terdiri dari: 1) Rangka mesin untuk dudukan plat meja, rangkaian hidrolik dan dudukan as tutup cetakan dan cetakan serta plat meja penggetar, tangki, pompa dan motor 3 pk; 2) Tutup cetakan; 3) Cetakan segmen sloof balok moduler dari plat baja 6 mm, untuk mencetak 4 unit produk ; 4) Alas cetakan dari plat baja tebal 6 mm, untuk 4 alas produk (gambar 1 dan 2)
Gambar 2. Gambara desain mesin (atas) dan hasil rekayasa mesin pencetak (bawah). Dalam uji kinerja mesin pencetak segmen sloof balok moduler menggunakan adukan beton yang dilakukan 6 (enam) kali di peroleh beberapa kendala, yaitu:
Getar plat alas meja mesin belum merata dan stabil antar masing-masing sudut meja, hal tersebut mengakibatkan kepadatan bagian bawah tengah produk sloof balok moduler tidak merata antara satu produk yang satu dengan produk yang lain.
Mur-baut pengikat cetakan dengan plat baja pada as cetakan tanpa pegas, sehingga getaran cetakan tidak optimal, dan dapat mengakibatkan hasil cetakan tidak padat merata, serta bagian tengah bawah sloof balok moduler tidak semuanya penuh terisi adukan beton.
Dinding cetakan sloof balok masih rata, yaitu dimensi tebal bagian bawah sama dengan tebal bagian atas serta sudut kemiringan cetakan bagian bawah terlalu landai, hanya 6 0. Hal tersebut 6
berakibat kepada proses melepas produk dari cetakan kurang lancar, sedang kemiringan bagian bawah yang landai dapat mengakibatkan distribusi butiran adukan beton ke bagian tengah bawah cetakan tidak optimal, sehingga bagian bawah tengah produk tidak padat merata. Hasil evaluasi kinerja mesin tersebut di atas, dilakukan perbaikan-perbaikan Mesin Pencetak Segmen Sloof Balok Moduler:
Menambah beban unstabil, dan megatur kekekatan mur-baut pengikat antara rangka mesin dengan plat meja penggetar.
Memasang pegas pada 4 (empat) mur-baut pengikat cetakan dengan plat baja pada as cetakan.
Memperbaiki bentuk cetakan: dinding cetakan dibuat bagian bawah lebih lebar dari bagian atas, sudut kemiringan cetakan bagian bawah dibuat curam menjadi 28 0. Perbaiakn cetakan belum selesai diperbaiki sampai dengan laporan akhir Penelitian ini dibuat.
Gambar 3. Produk segmen skloof balok moduler setelah 2 x 24 jam perawata Hasil cetakan segmen sloof balok moduler seperti gambar di atas belum sempurna, sebagian besar produk pecah, sehingga kegiatan rangkaian penelitain dalam melakukan uji tekan dan lentur produk untuk mengetahui kemampuan teknis belum dapat dilakukan.
7
Kesimpulan, Saran dan rencana Tindak Lanjut Kesimpulan: 1. Mesin Pencetak Segmen Sloof dan Balok Moduler yang terdiri dari rangka mesin, menyatu dengan rangkaian hidrolik serta plat meja penggetar; tutup cetakan; cetakan dan alas cetakan telah dapat dibuat. Setelah kinerja mesin diuji beberapa kali dan dilakukan beberapa perbaikan, mesin telah dapat memproduksi Segmen Sloof Balok Moduler Beton dengan hasil belum sempurna. 2. Sudah dapat menghasilkan produk Segmen Sloof Kolom Moduler Beton yang belum sempurna, retak dan pecah sehingga belum dapat memenuhi syarat untuk komponen struktur bangunan rumah tinggal. 3. Evaluasi kinerja mesin pencetak segmen sloof balok moduler telah dilakukan, dan telah dilakukan perbaikan. Komponen bentuk cetakan belum optimal dan belum selesai diperbaiki sampai detik pembuatan laporan pelaksanaan penelitian dibuat. Hasil produk Segmen Sloof dan Balok Moduler belum dapat dilakukan uji tekan maupun uji lentur.
Saran dan Tindak Lanjut 1. Perbaikan cetakan hendaknya dilanjutkan sampai selesai supaya dapat untuk mencetak segmen sloof balok moduler yang memenuhi syarat teknis. 2. Melakukan uji tekan dan uji lentur terhadap produk segmen sloof balok moduler dilaboratorium Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS Surakarta. 3. Hasil rekayasa mesin pencetak tidak cukup hanya diketahui oleh mahasiswa yang terlibat dalam
penelitian,
melainkan
perlu
diinformasikan
kepada
mahasiswa-mahasiswa
Pendidikan Teknik Mesin (PTM) dan Pendidikan Teknik Sipil (PTS) yang akan mengambil mata kuliah skripsi yang berminat terhadap rekayasa mesin dan konstruksi beton. 4. Penelitian-penelitian dalam rangkaian program Pra-Pabrikasi Segmen Sloof Balok Moduler Rumah Sederhana Tumbuh Tahan Gempa (RST2G) hedaknya dilanjutkan sehingga pengadaan rumah mudah dan cepat dalam pelaksanaan dengan harga murah dapat terwujud, sehingga dapat meringankan sebagian besar masyarakat menengah ke bawah dalam mewujudkan kebutuhannya untuk memiliki rumah tainggal untuk kekuarganya.
8
Daftar Pustaka Bank Tabungan Negara, 1991, Ketentuan Minimal Proyek Perumahan dan Rumah Sederhana Dikaitkan dengan Kredit pemilikna rumah BTN. Chu, Kia Wang dan CharlesG.S, 1980 Beton Polos, dalam sebuah seminar. Chundakus Habsya, 2005, Perencanaan - Perancangan Pra- Pabrikasi Segmen Sloof, Kolom, Balok dan Lockbrick Moduler Rumah Tumbuh Tahan Gempa, Surakarta, Lembaga Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat UNS Surakarta. Chundakus Habsya, 2007, Rekayasa Alat Pencetak Segmen Kolom Moduler Beton Ringan Bangunan Rumah Tinggal, LPPM. UNS – Vucer DP2M Dikti (anggota pelaksana) Chundakus Habsya, 2008, Prototype Mesin Pencetak Segmen Sloof dan Balok Beton Moduler Rumah Sederhana Tumbuh Tahan Gempa Dudung Kusmara & Suhari Mulyanto, 1992, Cara Pemasangan Panel Beton Ringan Berserat, Bandung, Jurnal Penelitian PEMUKIMAN, Pusat Penelitian dan Pengembanmgan Pemukiman Badan Penelitian dan Pengembangan Pekerjaan Umum Departemen Pekerjaan Umum. Dipohusodo, 1996, Beton dan Beton Ringan. Gambhir, 1986, Concrete Technology, Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi.Beton Ringan. Kamus Besar Bahasa Indonesia, 1994. Jakarta: Balai Pustaka. Kompas, Jum’at, 28 Januari 2005 - Risha, Alternatif Membangun Rumah Murah dan Cepat. Kardiyono Tjokrodimulyo. 1995. Teknologi Beton. Yogyakarta : UGM Press. Lefebvre, Bernard, 1993, Prosiding Semiloks Internasional, UNIKA Soegiyapranata Semarnag Majalah Gerbang, Pebruari – Juli 2006. PT Wijaya Karya Beton, 2007, Manufacturing Proces, Pasuruan. Surabaya. Taufik Lilo AS., 2005, Beton Struktur dari Beton Ringan Menggunakan Pecahan Genteng, Laboratorium Bahan dan Beton PTB, JPTK. FKIP.UNS. Surakarta Sagel, R. dan Kole, P. (terjemahan Gideon Kusuma), 1994. Pedoman Pengerjaan Beton (Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03), Erlangga, Jakarta. ---------, Pedoman Umum Rumah Sederhana Sehat SK SNI M – 35 1991, Ayat 3.2.1 butir 8
9
