Analisa Struktur Dan Material Speed Bump Dengan Bahan Concrete Foam Untuk Penggerak Tenaga Listrik

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Polisi tidur merupakan bagian dari rekayasa lalu lintas yang berfungsi
sebagai alat pengendali kecepatan lalu lintas untuk menurunkan kecepatan pada
daerah yang memiliki kondisi geometrik atau tata guna lahan yang kurang
menguntungkan sampai 40%, gundukan melintang berupa peninggian sebagaian
badan jalan yang melintang terhadap sumbu jalan dengan lebar, tinggi dan
kelandaian tertentu. Fasilitas polisi tidur dikenal dengan berbagai jenis, di
antaranya; speed bump, speed hump, dan speed table.
Fenomena gundukan melintang pada masyarakat Indonesia sudah lama
dikenal. Permasalahan dapat terjadi dalam pemasangan fasilitas polisi tidur yang
tidak sesuai dengan kriteria, seperti jalan yang memotong suatu tata guna lahan
yang memiliki tingkat aktivitas yang tinggi, dalam pelaksanaan pada jalan lokal
(jalan searah atau dua arah, baik terpisah maupun tidak terpisah), mengenai
material bahan yang digunakan serta jarak/spasi dan dimensi dari polisi tidur itu
sendiri.
Ukuran Speed Bump sudah diatur dalam Keputusan Menteri Perhubungan
Nomor KM 3 Tahun 1994 tentang Alat Pengendali dan Pengaman Pemakai Jalan.
Disana disebutkan bahwa tinggi maksimum pembatas kecepatan kendaraan adalah

15 cm dan sudut kemiringan 150. Speed Bump tersebut juga harus diberi garis
serong dengan cat putih agar terlihat jelas oleh para pengendara yang hendak
melintas.

1
Universitas Sumatera Utara

Speed Bump akan bermanfaat jika ditempatkan dan didesain sesuai dengan
aturan misalkan di jalan lingkungan pemukiman, jalan lokal yang mempunyai
kelas jalan IIIC, dan yang ketiga adalah pada jalan-jalan yang sedang dilakukan
pekerjaan konstruksi. Kemudian untuk aturan ketinggian maksimumnya
tidak boleh lebih dari 15 cm, juga kemiringannya 150. Jika dibuat sesuai dengan
kondisi diatas maka akan bermanfaat.
Speed Bump yang tidak sesuai standart bukan hanya merusak kendaraan,
tapi juga membahayakan si pengendara. Tinggi dan sudut kemiringan yang tidak
sesuai mengakibatkan beban kejut dan goncangan kendaraan yang terlalu besar.
Penelitian awal tentang Speed Bump yang dibuat dari bahan concrete foam
menggunakan simulasi elemen hingga telah dilakukan [1]. Peneliti mencari dan
memanfaatkan energi terbarukan, peneliti akan mengembangkan teknologi
pembangkit tenaga listrik yang berasal dari energi mekanik yang dihasilkan dari

gerakan mekanik Speed Bump, khususnya pada pintu tol Gambar 1.1 jalan raya
bebas hambatan.

Gambar. 1.1. Pintu Tol jalan bebas hambatan (highway toll gate)
Krisis energi dan lingkungan akhir–akhir ini menjadi isu global,
pembakaran BBM dan batu bara menghasilkan pencemaran lingkungan dan CO2
yang mengakibatkan pemanasan global. Pemanasan global dapat ditandai dengan

2
Universitas Sumatera Utara

perubahan iklim, kekeringan, banjir, dll. Masyarakat dunia menanggapi masalah
ini dengan kerjasama multi literal seperti protokol kyoto dan perjanjian
lingkungan lainnya, kondisi ini mendorong dunia memanfaatkan sumber energi
baru terbarukan (EBT) dan teknologi bersih (Green Technology) pada semua
proses teknologi maupun energi.
Maka untuk menyelesaikan masalah itu diperlukan suatu terobosan dan
pembaharuan dalam hal pemakaian energi, yaitu pemakaian energi alternatif
pengganti bahan bakar fosil, pemakaian energi alternatif yang ramah lingkungan
inipun dapat membantu dalam pencegahan pemanasan global dibanding energi

fosil yang mampu merusak lingkungan.
Permintaan energi listrik masyarakat dan industri sekarang semakin
meningkat, hal ini disebabkan banyaknya peralatan mesin yang digunakan oleh
masyarakat dan industri untuk membantu aktivitasnya, hal ini memunculkan
beberapa persoalan penting yang sekarang ini dihadapi sistem kelistrikan di
Indonesia. Perusahaan Listrik Negara (PLN) sebagai penyedia energi listrik
dituntut menambah pasokan energi listrik untuk memenuhi kebutuhan energi
listrik sehingga tidak terjadi pemadaman bergilir. Penambahan pembangkit listrik
adalah cara untuk menambah kapasitas pasokan energi listrik agar dapat
memenuhi kebutuhan energi listrik masyarakat dan industri. Selain itu, adanya
sosialisasi tentang pentingnya penghematan energi listrik. Meskipun ada beberapa
upaya yang dilakukan oleh PLN, perlu ada kajian secara intensif untuk
memanfaatakan potensi alam yang dapat digunakan sebagai pembangkit listrik
terbarukan dan ramah lingkungan,

3
Universitas Sumatera Utara

Hampir 90% pembangkit listrik yang ada di Indonesia adalah pembangkit
listrik konvensional, energi primer dari pembangkit konvensional berasal dari

batubara dan minyak bumi yang sifatnya tidak terbarukan serta banyak
mengakibatkan polusi udara. Persoalan penting lain yang dihadapi pemerintah
Indonesia adalah kemacetan lalu lintas yang disebabkan meningkatnya jumlah
kendaraan bermotor. Jumlah kendaraan bermotor yang melintas jalan raya
sekarang ini semakin meningkat. Rasio kendaraan bermotor yang melintas di jalan
raya semakin cepat sehingga kondisi jalan raya jarang sepi. Jutaan energi gerak
kendaraan di jalan raya atau TOL dengan kerapatan 10 detik/kendaraan perlu
dimanfaatkan. Salah satu pemanfaatannya adalah dengan membangun Pembangkit
listrik tenaga roda berjalan atau pemanfaatan energi gerak yang terbuang pada saat
kendaraan melintasi polisi tidur [2].
Kebutuhan energi yang berbanding lurus dengan peningkatan eksponensial
populasi umat manusia dan menipisnya cadangan batubara, minyak bumi yang
dimiliki Indonesia menuntut untuk melakukan kajian-kajian yang dapat
menghasilkan energi listrik dengan memanfaatakan potensi alam yang terbarukan
dan ramah lingkung. Bila semua massa kendaraan memiliki potensi energi yang
dapat dibangkitkan menjadi energi listrik, maka dengan memanfaatkan media
jalan raya dan suatu mekanisme tertentu yang dirancang pada jalan raya,
memungkinkan dapat dihasilkan energi listrik dari sumber yang belum disadari
sebelumnya.
Harvesting energy adalah sistem elektrikal yang efektif untuk dapat

digunakan mengingat energi sangat dibutuhkan manusia. “Electricity from
Traffic” dijelaskan sebuah ide untuk membuat energi terbarukan sekaligus ramah

4
Universitas Sumatera Utara

lingkungan IC LTC 3588, regulator, sistem elektrikal, sistem charge dengan
memanfaatkan beban.
Penelitian ini adalah bagian dari riset sudah dilakukan perancangan sistem
mekanik untuk pembuka palang pintu tol yang berada di kota Medan, dan oleh
karena itu peneliti ingin menganalisa struktur speed bump yang terbaik untuk di
perumahan dan di jalan tol. Berikut pada gambar 1.2 ditunjukkan desain sistem
mekanik yang akan digunakan untuk pemanfaatan speed bump penghasil tenaga
listrik.

Gambar 1.2. Sistem mekanik Speed Bump
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), sebagai limbah dari Pabrik Kelapa
Sawit (PKS) jumlahnya cukup banyak, yaitu 1,9 juta ton berat kering atau setara 4
juta ton berat basah per tahun [3] dan sudah terkumpul di industri pengolahan
minyak sawit. Pada banyak PKS yang beroperasi di Indonesia, TKKS

dikembalikan ke Kebun Kelapa Sawit dan ditebarkan di atas permukaan tanah
untuk menghasilkan kompos. USU telah menjalin kerjasama dengan PTPN3 yang

5
Universitas Sumatera Utara

dituangkan dalam Nota Kesepahaman (2012-2017) dalam bidang Pendidikan,
pelatihan, penelitian, dan Pengabdian pada Masyarakat [3].
Berdasarkan kerjasama tersebut penulis dalam 3 tahun terakhir telah
memanfaatkan TKKS untuk produk teknologi. Beberapa di antaranya telah
dimanfaatkan untuk pembuatan kerucut lalu lintas [3,4]. Beberapa hasil penelitian
Penprinas MP3EI tahun pertama dan kedua telah dipublikasikan, yaitu: Simulasi
Parking Bumper, desain dan Pembuatan Helmet Sepeda, desain dan pembuatan
bola golf, stake golf, Speed Bump, dan Genteng Ringan [4] [5].
Material yang akan dikembangkan serta produk yang akan dihasilkan akan
menjadi keunggulan dari penelitian ini. Pengembangan material diarahkan pada
dua material yang telah dijalanani pada penelitian PUPT yaitu: polymeric foam
composite dan concrete foam composite. Material baru tersebut akan digunakan
untuk menghasilkan Speed Bump pembangkit daya untuk pintu tol (Toll Gate) [5].


1.2. Tujuan Penelitian
1.2.1. Tujuan umun
Tujuan umum pada penelitian ini adalah menganalisis kelemahan dan
ketangguhan struktur Speed Bump dari bahan Concrete Foam diperkuat serat
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) terhadap beban impak jatuh bebas dan uji
lindas.
1.2.2. Tujuan Khusus
Tujuan khusus penelitian ini adalah:
1.

Untuk mendapatkan Speed Bump yang tangguh dengan menggunakan
beton ringan yang dicampur dengan serat TKKS.
6
Universitas Sumatera Utara

2.

Mengamati serta menyelidiki tegangan yang terjadi pada Speed Bump
dengan menggunakan pengujian impak jatuh bebas dengan ketinggian 1
meter.


3.

Untuk mengetahui dan melihat ketahanan spesimen Speed Bump
dengan menggunakan pengujian lindas.

1.3. Manfaan Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah untuk memanfaatkan serta mengolah tandan
kelapa sawit (TTKS) hasil pabrik kelapa sawit agar dapat bernilai ekonomis dan
berdaya jual tinggi. Produk Speed Bump ini akan direncanakan untuk dipasang
dijalan dan memenuhi syarat ketentuan pemerintah dalam hal pembuatan Speed
Bump. Ukuran Speed Bump sudah diatur dalam keputusan mentri perhubungan
Nomor KM 3 tahun 1994 tentang alat pengendali dan pengaman pemakai jalan.
Disana disebutkan bahwa tinggi maksimum pembatas jalan adalah 15 cm dan
sudut kemiringan 15 persen.
1.4. Batasan Masalah
Untuk dapat arah penelitian yang baik, maka perlu adanya batasan masalah
sebagai berikut.
1.


Speed Bump yang terbuat dari bahan Concrete Foam diperkuat dengan
serat TKKS.

2.

Ukuran spesimen yang dibuat 400 × 450 × 40 mm untuk pengujian
beban impak jatuh bebas dan untuk spesimen dengan dimensi sebagai
contoh yang digunakan dilapangan.

7
Universitas Sumatera Utara

3.

Pengujian dilakukan dengan tegak lurus untuk mengetahui tegangan
kejut yang terjadi pada titik puncak speed bump sewaktu diberikan gaya
maksimum pada spesimen dan melihat ketahanan spesimen secara
visual dengan parameter ukur retak atau tidaknya spesimen uji.

4.


1.5.

Untuk variasi uji kemiringan dilanjutkan oleh peneliti lainnya.

Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang dilakukan dalam pembuatan tugas akhir ini

adalah:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang yang menentukan pengambilan penelitian
dan dilanjutka dengan rumusan masalah, metode penelitian dan sistematika
penulisan skripsi ini.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini menjelaskan tentang ulusan teori-teori yang berhubungan
dengan penelitian skripsi ini baik dari teori dasar maupun teori penunjang lainnya.
BAB III METODOLOGI
Di dalam bab ini membahas tentang hal-hal yang ditunjukan untuk
mencapai tujuan dimana mencangkup dalam segi perencaan dan perhitungan.
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Bab ini akan menjelaskan hasil dari yang didapat dari hasil penelitian
meliputi data-data yang sudah ada maupun data-data tambahan.
BAB V KESIMPILAN DAN SARAN

8
Universitas Sumatera Utara

Bab ini berisi tentang kesimpulan dari semua penelitian yang dilakukan
untuk skripsi ini dan saran yang mendukung kedepannya.
DAFTAR PUSTAKA
Berisi seluruh reverensi yang digunakan dalam penelitian untuk
pembuatan skripsi ini.
LAMPIRAN.

9
Universitas Sumatera Utara