PEMINDAHAN TANAH MEKANIK

TUGAS 1

SEMESTER GENAP 2014/2015

KELAS : B

DISUSUN OLEH :

Nama : Muhamad Gery Migyar

NPM : 2011410165

Dosen:

Ir. Siska Rustiani, MT

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

BANDUNG 2015

BAB 1 Pembinaan Alat

Perlengkapan adalah alat untuk meningkatkan jasa semaksimum mungkin, sedangkan

peralatan adalah alat untuk melipatgandakan jasa manusia.Mekanisasi konstruksi memberikan

metode yang paling efektif untuk merasionalisasikan pekerjaan konstruksi. Efek mekanisasi

konstruksi adalah dapat mengerjakan pekerjaan yang tidak mampu dikerjakan manusia,

mengurangi biaya konstruksi, mengurangi jangka waktu konstruksi. Akan tetapi mekanisasi

konstruksi pun dapat memberikan problem, diantaranya dana membengkak karena kebutuhan

pembelian dan pemeliharaan, memerlukan operator yang terampil dan training untuk pekerja

lainnya.

Peralatan harus dapat memberikan penghasilan penghasilan yang lebih besar dari biaya

yang dikeluarkan, prinsip inilah yang menjadi pertimbangan project manager apabila

merencakan pembangunan proyek. Adapun hubungan antara kapasitas perlatan dan biaya,

yaitu lebih besar kapasitas maka semakin kecil biaya satuan operasi, dan dalam pekerjaan

berskala kecil, maka penggunaan peralatan dengan kapasitas besar cenderung over invesment.

Sehingga dapat ditarik kesimpulan : kapasitas besar, jumlah peralatan sedikit, maka biaya

sedikit; kapasitas kecil, jumlah peralatan banyak, maka biaya besar.

BAB 2 Pemilihan Alat

Alat yang cocok bagi suatu pekerjaan, bergantung pada : sifat fisik alat yaitu karakter

daripada alat sebagai representasi optimasi fungsi alat terhadap kebutuhan pekerjaan; faktor

waktu yaitu kapasitas pekerjaan sebuah alat terhadap waktu, dengan kata lain memperhatikan

kecepatan sebuah alat dalam melakukan pekerjaan; Faktor biaya yaitu pemilihan dengan biaya

persatuan produk yang terendah.

Peralatan terbagi menjadi tipe standar dan tipe khusus. Peralatan standar adalah

peralatan yang digunakan pada operasi konstruksi secara luas, sedangkan peralatan khusus

adalah peralatan yang dibuat khusus untuk suatu proyek tertentu atau untuk pengoperasian

khusus. Standarisasi macam peralatan menjadi bagian penting dalam pertimbangan pimpinan

perusahaan dalam pengadaan peralatan, karena kurangnya informasi maupun

penyalahgunaan prosedur pembelian akan menyebabkan banyaknya pengeluaran yang harus

dikeluarkan untuk pembelian suku cadang. Selain itu diperlukan upaya yang besar untuk suatu

keterampilan dalam mengoperasi, memelihara, dan mereparasi alat-alat tersebut.

Prilaku peralatan mekanis memiliki umur ekonomis peralatan, hal ini disebabkan

peralatan konstruksi dapat digunakan ntuk jangka waktu yang wajar (4-5 tahun), dan peralatan

baru yang sudah digunakan akan memerlukan suku cadang untuk berbagai tingkat kehausan.

Biaya pemeliharaan dan reparasi dapat dibagi menjadi 2 kategori, yaitu reparasi minor dan

reparasi mayor. Terdapat 2 cara menentukan biaya pemelikan dan operasi, diantaranya :

a. Menyimpan catatan biaya peralatan yaitu biaya investasi, biaya reparasi, biaya bahan

bakar dan pelumas. Dengan cara ini dapat diketahui biaya rata-rata perjam.

b. Menambahkan kepada biaya rata-rata perjam (cara 1), suatu biaya rata-rata perjam

atas kehilangan waktu akibat kegagalan peralatan atau alat nganggur.

Terdapat kategori umur ekonomis yaitu umur ekonomis tanpa memperhitungkan kehilangan

waktu, dab umur ekonomis dengan memperhitungkan kehilangan waktu. Dari uraian

mengenai umur ekonomis diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa sebuah peralatan memiliki :

a. Umur ekonomis adalah umur peralatan dimana peralatan memberikan pengembalian

investasi

b. Umur teknis adalah umur peralatan sesuai umur design alat tersebut.

Dalam perhitungan analisis biaya peralatan terdapat 2 biaya yang harus diperhitungkan, yaitu:

1. Biaya langsung, meliputi :

a. Biaya pemilikin adalah pengeluaran yang disebabkan karena kita mempunyai

peralatan. Biaya pemilikan diuraikan kembali menjadi harga pokok dan biaya

depresiasi. Harga pokok adalah harga pembelian ditambah biaya angkutan dan

pemasangan di lapangan, sedangkan biaya depresiasi adalah depresiasinya

suatu unit peralatan yang mulai beroperasi, meskipun pemeliharaan dan

reparasi tetap diperhatikan.

b. Biaya operasi adalah biaya karena dioperasikannya peralatan, sehingga biaya

operasi tidak memasukkan biaya ketika peralatan mengganggur.

c. Biaya perbaikan adalah biaya akibat pemulihan kerusakan yang disesabkan oleh

kesalahan dan kecelakaan karena kondisi tak terduga. Biaya ini selama umur

ekonomis peralatan adalah 90% harga peralatan. Semakin tua peralatan maka

semakin besar biaya perbaikan.

2. Biaya tidak langsung adalah biaya yang diperlukan untuk keperluan umum, misalkan

biaya overhead (kantor perusahaan/proyek), biaya pemeliharaan, garasi selama tidak

dipakai, biaya resiko/keuntungan. Biasanya diambil sebesar 5-15% dari biaya langsung.

Dalam analisis biaya depresiasi yang telah dijelaskan dalam uraian diatas, akan dijelaskan

berdasarkan karakteristik metode depresiasi diantaranya :

a. straight line method (metode langsung)

turunnya nilai modal dihitung dengan pengurangan nilai penyusutan yang besarnya

sama sepanjang umur ekonomis peralatannya.

Rumus :

, dimana

P = harga pokok S = Nilai sisa ( 10-20%)

N = waktu (tahun) D = nilai depresiasi (setelah N tahun)

b. sum of the the year digit (metode penjumlahan angka tahun)penyusutan yang lebih

besar pada tahun-tahun pertama dari pemakaian peralatan, karena pengurangannya

dilakukan dengan urutan faktor yang terbalik dengan menggunakan perbandingan

umur dalam tahun dengan jumlah digit/angka.

DP S

N

D3 P S( )1

1 2 3 ... N

33

D2 P S( )N 1

1 2 3 ... N

3

D1 P S( )N

1 2 3 ... N

3

Faktor penyusutan per tahun adalah 2 kali faktor penyusutan dengan straight line

method

c. double dechlining balance (metode pengurangan berganda)

Tujuan dari metode depresiasi sendiri adalah agar dapat mengembalikan alat sesuai

harga pembeliaan, pada akhir umur ekonomis. Dimana terdapat rumus umum yang

paling cocok untuk peralatan konstruksi adalah Constant Rental Fee Method, dengan

rumus sebagai berikut :

Dimana : f = tingkat dari komulatif biaya konstruksi dibagi P

P= Biaya pembelian peralatan

Untuk memiliki peralatan, dibutuhkan biaya. Biaya yang dimaksud adalah biaya investasi yang

mencakup bunga atas uang yang diinvestasikan, segala macam pajak peralatan, asuransi,

penyimpanan peralatan. Pada pembahasan mengenai investasi terdapat konsep opportunity

cost yaitu pembelian suatu alat bila didiamkan maka akan rugi. Dimana analisisnya dapat

dirumuskan sebagai berikut :

, dimana

R = Biaya modal, pertahun/ nilai investasi

I = suku bunga rata-rata (termasuk pajak dan asuransi)

P = Harga Pokok

N = Jangka waktu investasi sesuai umur ekonomis alat

BAB 3 Dasar-Dasar Kerekayasaan

Sifat fisik tanah memberikan pengaruh langsung terhadap kemudahan penanganan tanah,

pemilihan peralatan yang dapat dipakai, jumlah produksi dari peralatan. Beberapa variable

yang didapatkan dari sifat fisis tanah memiliki pengaruh penting, diantaranya Swell dan

Shkinkage. Variable ini berpengaruh pada :

D1 P 1

NS

P

N

D2 P 1

NS

P

NS

P

N

D3 P 1

NS

P

NS

P

N 1

1

D x( ) P 1 f( )x

X

fx

X

11

f

D x( )D x( )

Ri P

2NN 1( )

i

a. Pada musim penghujan, kadar air bertambah yang mengakibatkan tegangan kapiler

berkurang, tegangan efektif berkurang, sehingga tanah akan mengembang dan volume

tanah membesar (Swelling). Swell faktor adalah perbandingan berat volume loose

dengan berat bank, secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :

b. Pada musim kemarau terjadi pengeringan yang mengakibatkan kadar air berkurang, hal

ini menyebabkan tegangan kapiler naik, tegangan efektif bertambah, sehingga akan

terjadi menyusutan tanah dan volume tanah akan menyusut(Shrinking). Shringage

factor adalah perbandingan berat volume compacted dan berat vol bank, secara

matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :

Daya peralatan yang dibutuhkan adalah yang dihasilkan oleh untuk mendorong, menarik,

mengangkat maupun membawa beban. Ada 3 jenis gaya, yaitu daya yang diperlukan, daya

yang tersedia, daya yang digunakan.

Berdasarkan daya yang tersedia, kita dapat mengetahui/memperkirakan kemampuan mesin

tsb. Daktor-faktor yang mempengaruhi daya yang dibutuhkan :

a. Rolling resistant/ tahanan gelinding (RR)

Tahanan gelinding adalahan tahanan yang dialami oleh kendaraan ketika melalui suatu

jalan atau permukaan. Tahanan ini berubah-ubah terhadap jenis dan kondisi

permukaan yang dilalui kendaraan tsb. Tahanan gelinding dinyatakan dalam pound

gaya traksi yang diperlukan untuk memindahkan setiap gross ton melalui permukaan

datar dengan jenis dan kondisi tertentu. Faktor yang memperngaruhi besar tahanan

gelinding adalah geseran dalam, kelenturan ban, penetrasi ban di permukaan, kondisi

permukaan jalan dan berat total kendaraan. Secara matematis tahanan gelinding

dirumuskan ebagai berikut :

Tahanan gelinding dalam pound per gross ton

, dimana

R = tahanan gelinding ;

P = Tarikan total didalam kabel penarik

W= Bobot total trk, ton

Rolling Resistant dalam %

Dimana, GVW = Berat Kendaraan Total

SwB

L1

100 %

B

Sh 1B

C

100 %

BB

RP

W

b. Grade Resistance (GR) dan Grade Assistance (GA)

Grade resistance adalah Besaran gaya gravitasi yang harus diatasi untuk menggerakkan

peralatan melalui medan pendakian. Sedangkan Grade assistance adalah besaran gaya

gravitasi yang membantu mesin untuk bergerak melalui medan menurun. Apabila

sebuah kendaraan mendaki tanjakan, gaya traksi total yang dibutuhkan untuk

mempertahankan kendaraan tetap bergerak akan meningkatk sebanding dengan

kemiringan jalan.

c. Total Resistance

Total Resistance adalah penjumlahan dari Rolling Resistance dengan Grade Resistance

atau Grade Asistance dinyatakan dalam kg atau lbs. Secara mateamatis TR dapat

dinyatakan dalam rumus :

TR = RR + GR untuk medan mendaki

TR = RR + GA untuk medan menurun

TR juga dapat dinyatakan dalam % grade :

Energi total mesin yang dirancang terutama untuk menarik beban dapat dikonversikan menjadi

gaya tarik, hanya jika dapat dihasilkan gaya yang cukup diantara roda dan permukaan. Besarnya

traksi dipengaruhi oleh :

a. Berat pada drive wheel atau track.

b. Gerakan meremas dari roda atau track

c. Kondisi permukaan

Koefisien traction (ft) adalah faktor dengan mana beban total pada roda harus dikalikan untuk

menentukan gaya tractive max yang mungkin terjadi antara roda dan permukaan sebelum

terjadi selip. Analisis ini dirumuskan sebagai berikut :

CT = ft x GVW

Traction adalah gaya dorong yang dihasilkan oleh roda karet atau roda rantai jika bergerak

diatas permukaan. Ini dinyatakan dalam Drawbal Pull atau Rimpull sebagai berikut :

a. Drawbar Pull (DBP)

Tenaga yang tersedia pada hook pada saat peralatan menarik beban. Dinyatakan dalam

kg atau lbs. Besarnya drawbar pull dipengaruhi oleh besarnya rolling resistance,

besarnya grade resistance-grade assistance, hubungan kecepatan dan gigi (gear) dari

mesin tsb. Daya tarik total mesin harus dikurangi oleh tarikan yang diperlukan untuk

menggerakkan traktor (melalui jalannya) sebelum drawpull pull dapat ditentukan. Jika

traktor itu menarik beban mendaki, drawbar pull harus dikurangi 20 lbs /ton berat

traktor setiap kenaikan 1%.

b. Rimpull

Rimpull tenaga yang tersedia pada roda untuk menggerakkan (mendorong) peralatan

+ beban, atau dengan kata lain : gaya tarik yang diperoleh antara roda karet dan

permukaan untuk memutar roda. Secara matematis analisa rimpull dapat dirumuskan

sebagai berikut :

Dengan catatan :

1 kg = 2,205 lbs dan 1 km = 0,62 mile

Altitude adalah ukuran ketinggian daerah diukur dari permukaan laut. Jika peralatan standard

beroperasi pada high altitude maka output hp peralatan akan berkurang sebagai akibat dari

turunnya kepadatan udara, sehingga drawpull dan rimpull akan berkurang yang juga

mengakibatkan produksi berkurang. Pengaruh tekanan udara dan temperatur pada hp

dinyatakan dengan rumus :

Dimana :

Hc = Koreksi brake hp untuk kondisi standard

Ho = Observasi brake hp (hasil pengujian)

Ps = Tekanan udara standard (29,92 hg)

Po = Observasi tekanan udara setempat (Hg)

To = Temperatur absolut (460o F + Temp lokasi)

Ts = Temperatur absolut untuk kondisi standar (460 + 60 ) = 520

Rimpull375 hp efisiensi

Kecepatan

hp

Hc HoPs

Po

To

Ts

0 5

HoHo

BAB 4 Peralatan Pekerjaan Tanah

1. Traktor

Traktor adalah alat berat yang dapat mengkonversikan energi mesin menjadi gaya tarik

/dorong. Tujuan utama dari traktor adalah menarik atau mendorong muatan, tetapi

terkadang dipakai untuk masud lain. Pemilihan traktor bergantung pada ukuran yang

cocok untuk pekerjaan, jenis pekerjaan, kondisi jalan angkutan, jarak angkutan, jenis

pekerjaan yang harus dilakukan setelah pekerjaan ini selesai. Jenis traktor dapat

dibedakan menjadi Crawler dan Whell yang akan dibahas begai berikut :

a. Crawler Tractors

Alat ini dalapat melayani berbagai macam tujuan seperti penggerak untuk menarik

atau mendorong muatan dan sumber tenaga untuk mengangkat. Banyak industri

yang membuat crawler tractors dengan beberapa model peralatan yang

membedakannya berdasarkan tranmisinya. Berikut ini adalah perbedaannya :

Direct Drive Power Shift

Over gigi seperti mobil, sehingga banyak waktu terbuang. Kelebihannya adalah power lebih besar

Over gigi lurus, dengan power yang kecil

b. Whell Tractors

Whell Tractors adalah traktor yang mempunyai kecepatan yang tinggi hingga

mencapai 30 mph, biasanya dilengkapi dengan pneumatic tire sebagai prime

mover. Design dari whell tractors memiliki bidang kontak antara ban dan

permukaan yang lebih kecil sehingga well tractor terbenam lebih dalam ke

permukaan yang lunak dan rolling ressistance lebih besar daripada crawler tractor.

Ukuran atau berat akan menentukan tarikan maksimum, karena traction ini dibatasi

pada hasil kali berat alat dengan koef. Traction dari suatu permukaan tanpa

memperhitungkan daya mesin. Traction yang dihasilkan oleh whell tractor

dinyatakan dalam lb atau kg rimpull. Terdapat 2 jenis whell tractor yaitu two whell

dan four whell, berikut adalah perbedaan dari 2 jenis whell tractor :

Two Whell (2 roda) Four Whell (4 roda)

Meningkatkan kemampuan manuver Sistem kemudi lebih baik sehingga dapat memudahkan operator

Meningkatkan meningkatkan traction pada sumbu whell drive

Kemungkinan melambung pada jalan-jalan kasar sangat kecil

Menurunkan RR karena hilangnya sumbu tambahan

Kecepatan actual lebih besar

Waktu pemakaian ban lebih lama Mampu beroperasi sendiri tanpa gandengan

Dari uraian diatas, dapat disimpulkan bahwa terdapat keuntungan dan kerugian dari

Crawler tractor dan whell tractor, sebagai berikut :

Uraian Crawler Tractor Whell Tractor Berat Berat Lebih ringan

Roda Diesel (Kec Rendah) Karet (Kec. Tinggi)

Kondisi tanah Berbagai macam tanah dasar dan tanjakan tinggi

Tanah keras beton semen, dan tidak pada tanjakan

Koefisien Traksi >90 %

a. Crawler Tractor Mounted Bulldozer yang mampu memberikan daya tractive yang

lebih besar, terutama pada operasi di tanah lunak seperti tanah lepas atau

berlumpur.

b. Wheel Tractor mounted Bulldozer yang memiliki kecepatan gerak yang lebih tinggi.

Bulldozer dilengkapi dengan blade yang tegak lurus pada arah perjalanan sedangkan

angle dozer dilengkapi dengan blade yang dipasang tidak tegak lurus arah perjalanan.

2 jenis cozer ini memperngaruhi kegunaannya dilapangan.

Terdapat beberapa penggunaan bulldozer yang disesuaikan dengan kelengkapan dan

kemampuannya seperti yang telah diuraikan diatas, yaitu :

a. Pembersihan tanah (land clearing) dengan tujuan langkah awal dalam

membersihkan suatu daerah dari pohon-pohon, tanaman, dsb yang akan digunakan

sebagai lahan pertanian, jalan, perumahan dan kegunaan lainnya.

b. Stripping dengan tujuan pengupasan dan pembuangan top soil (humus) serta

peminbunan lubang bekas akar pohon.

c. Pioneering/slide hill cut yang dilakukan dari arah yang tinggi kearah yang rendah

pemotongannya dengan scrapers.

d. Structure Cutting dan Backfilling, yang biasanya digunakan dalam pembuatan

gorong-gorong juga rock excavation yang berlapis-lapis.

e. Dozing Rock yang biasa digunakan dalam pembongkaran sand stone rock, boulder

serta mendorongnya dengan cara memiringkan pisau

f. Down Hill Slot Dozing yang biasa dilakukan pada lintasan pertama, pada jalur

tertentu yang umumnya tanah asli yang akan tertumpah.

g. Blade to blade dozing (side by side dozing), pada sistem ini digunakan dua bulldozer

yang bekerja sama. Dengan ujung blade saling menempel untuk meningkatkan

output sebesar 50 %, sehingga ceceran akan berkurang.

Jika kapasitas pisau diketahui, kita dapat menentukan taksiran output alat. Taksiran

kapasitas bulldozer dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

Dimana :

L = Length of load (ft panjang)

H = Height of load (ft tinggi)

W = Width of load (ft lebar)

1 cu yd = 27 cu ft

3. Ripper

Ripper adalah alat yang direncanakan untuk menembus lapisan dalam sampai ke

permukaan tanah keras atau permukaan lunak, juga meretakkan batu sampe dengan

pecah menjadi butiran yang akan dimuat oleh scraper, truk, bulldozer. Faktor utama

dalam pemilihan peralatan ripper adalah tekanan ke bawah yang ada pada ujung ripper,

tenaga tractor yang tersedia, dan berat total tractor.

VLH W

2 27

Terdapat 2 jenis ripper yang digunakan pada crawler tractor, diantaranya adalah :

a. Paralelogam Ripper yaitu ripper yang beraksi seperti tulang penyobek serta hanya

dapat bergerak vertikal dan sudut yang dibentuk oleh shank dengan bidang

horizotal tetap dipertahankan.

b. Hinged Ripper yaitu riipper yang ditempatkan dekat dengan bagian belakang tractor

serta kedalaman penetrasi ujung ripper dikendalikan oleh aksi ram hidrolis.

Jarak lintasan tergantung pada ukuran material yang diinginkan, pada material dengan

penetrasi shunks dapat digunakan penuh, maka jarak lintasan antara 1-2 m, sedangkan

jika material di lapangan berbutir lepas dan halus maka jarak ripping 2-3 m. Estimasi

produk ripping dapat dirumuskan sebagai berikut :

Dimana :

D = Kedalaman

L1 = Jarak Kritis

V1 = Kecepatan gelombang pada batas atas (fps)

V2 = Kecepatan gelombang batas bawah (fps)

Untuk menghitung kedalaman dari ke 2 batas yaitu top soil dan weathered rock, dipakai

rumus sebagai berikut :

4. Loader

Loader adalah alat mekanis yang berfungsi memuati truck dan wagon dan

mengangkutnya, menimbun galian, menggali tanah yang relatif lunak atau lepas, dan

membersihkan daerah tumpukan sampah. Terdapat 2 tipe dasar loader yaitu :

a. Crawler Mounted Loader

Kondisi tanah yang berlumpur yang tidak memungkinkan memakai wheel loader,

maka jenis crawler yang dapat digunakan, termasuk pada pekerjaan berbatu-batu

karena rantainya yang cukup tahan. Namun terdapat kekurangan untuk loader jenis

ini, yaitu pada kapasitas yang sama, kecepatan berjalan lebih lambat.

b. Wheel Loader

Jenis ini paling baik untuk pekerjaan membuat bahan dan mempunyai beberapa

sistem kendali standard untuk pekerjaan yang bervariasi. Keuntungan dari tipe ini

adalah kecepatan yang tinggi dan dapat bergerak dalam daerah yang sempit.

Loader terdiri dari beberapa partisi, yaitu Bucket teeth, bucket general purpose,

rock bucket, modifikasi rock bucket, skeleton rock bucket, ejector bucket, dan multi

purpose bucket. Cara kerja loader bucket mempengaruhi kapasitas bucket, berikut hal

yang mempengaruhi kapasitas buncket : panjang material, panjang cut/ borrowpit,

daya tractor penarik, kondisi cuaca, ukuran alat angkutan.

D1

L1

2

V2 V1

V2 V1

L1

D2

C2

2

V3 V2

V3 V2 D1 1

V2 V32

V12

V3 V22

V12

V1 V32

V22

D1

Terdapat beberapa macam gerakan kerja bucket, 3 diantaranya adalah :

a. Mengangkat naik dan turun oleh 2 arah ram kontrol melalui lengan dorong

b. Dimiringkan diantara posisi membawa dan dumping oleh ram dumping dan

penghubung

c. Melingkar dan menarik dan menarik kembali oleh perjalanan maju dan mundur

oleh mesin.