TUGAS STATIKA PRODUK KAJIAN STATIKA FURNITURE

TUGAS STATIKA PRODUK

KAJIAN STATIKA FURNITURE

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Statika Produk

Program Studi Desain Produk

Fakultas Industri Kreatif

Oleh :

FULKI FIRDAUS RIZQULLAH

1402120009

PROGRAM STUDI DESAIN PRODUK

FAKULTAS INDUSTRI KREATIF

UNIVERSITAS TELKOM

BANDUNG

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Peran Ilmu Statika dalam Perancangan Produk

Ilmu Statika ialah ilmu tentang semua benda yang tetap, diam atau statis. Dalam ilmu statika terdapat ketentuan khusus mengenai pergerakan, yaitu pergerakan v = 0 yang berarti bahwa dalam statika kita hanya bekerja dengan gaya – gaya yang tidak bergerak, dengan gaya pergerakan = nol. lni baru terjadi, bila semua gaya yang membebani suatu benda dan gaya-gaya pada tangkai pengungkit (dengan jarak antara gaya dan benda = momen) saling menutupi, sehingga semua gaya seimbang. Oleh sebab itu ilmu statika juga disebut ilmu keseimbangan gaya atau dengan singkat ilmu keseimbangan. Dalam perancangan suatu produk pun ilmu statika tersebut sangat diperlukan, dan digunakan pada saat awal pengukuran statika sangat berperan penting dalam perancangan suatu produk statis, contohnya dalam perancangan stool, pengukuran tersebut dilakukan pada berbagai posisi diam dalam aktivitas duduk untuk mengetahui ukuran dari beberapa bagian tertentu, yang selanjutnya dijadikan acuan dalam merancang produk stool tersebut. Selain itu ilmu statika juga berperan dalam menentukan konstrksi serta keseimbangan dalam perancangan produk tersebut dengan mempertimbangkan gaya serta beban yang akan diterima oleh produk.

1.2 Fungsi Stool

Fungsi stool sama seperti fasilitas duduk atau kursi pada umumnya, yaitu untuk memfalisitasi atau mendukung manusia untuk menopang badannya pada saat beristirahat atau bekerja, Namun pada stool tidak terdapat elemen elemen yang sama dengan kursi pada umumnya, stool tidak memiliki backrest (sandaran punggung) dan armrest (sandaran tangan) maka dari itu stool harus memiliki kenyamanan pada bagian dudukan sehingga manusia yang menggunakannya dapat beraktivitas dengan nyaman.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

1.1 Statika

Statika merupakan salah satu cabang dari mekanika teknik yang berhubungan dengan analisis gaya – gaya yang bekerja pada system struktur yang dalam keadaan statis dan setimbang. Gaya-gaya yang dimaksud disini pada umumnya termasuk gaya itu sendiri dan momen. Dalam statika system struktur dianggap sangat kaku sehingga pengaruh lekukan tidak diperhatikan. Prinsip-prinsip yang dipelajari dalam statika cukup mendasar dan mudah dipahami, akan tetapi karena bidang teknik adalah bidang yang mengaplikasikan teori ke praktis maka banyak penyederhanaan yang harus dilakukan sebelum suatu struktur di analisis dengan ilmu statika ini. Elemen-elemen struktur yang dibahas dalam statika sudah berupa model dari bangunan fisik. Sedangkan pemodelan itu sendiri tidak secara terinci dibahas dalam statika, karena memerlukan tingkat pengetahuan yang lebih tinggi dan juga pengalaman. Perlu ditekankan disini bahwa meskipun dalam statika hanya membahas hal-hal yang relatif mudah, bukan berarti pengetahuan yang didapat disini tidak ada pengaplikasiannya di dunia kerja. Banyak struktur-struktur penting yang telah berhasil dibangun dan beroperasi hanya dengan mengunakan prinsip-prinsip statika. berikut gambar sebagai contoh struktur jembatan yang didesain menggunakan konsep dasar dalam statika.

Gambar 2.1 Jembatan sederhana menggunakan konsep balok diatan dua tumpuan

(Sumber: http://www.tekniksipil.org/mekanika-teknik/statika-pengenalan/, 2013)

Gambar 2.2 Contoh konstruksi jembatan


1.2 Gaya

Gaya secara sederhana bisa dikatakan sebagai suatu tarikan atau dorongan terhadap sebuah objek. Secara ringkas gaya adalah sebuah besaran yang bertendensi mendorong/merubah bentuk objek yang dikenakan dalam arah gaya tersebut bekerja. Bukan berarti objek yang dikenakan gaya akan berubah bentuk atau bergerak. Gaya atau kekuatan mempunyai besar (kg, ton, dsb.) dan arah. Untuk mempelajarinya kita lukiskan gaya itu sebagai sepotong garis lurus yang berujung tanda panah dan disebut vector: panjangnya melukiskan besar gaya, sedangkan tanda panah menujukan arah kerja gaya.

Jika gaya bekerja pada suatu benda, tempat berpegangnya disebut titik pegang, garis yang ditrarik melalui titik pegang ini arahnya sama dengan arah kerja gaya dan disebut garis kerja gaya. Dengan demikian, vector itu digambar sejajar dengan garis kerja ini.

Gambar 2.3 Titik Gaya


Artinya jika satu atau lebih dari tiga karakteristik ini dirubah, maka efeknya terhadap

objek yang dikenakan gaya tersebut akan berubah juga. Besarnya gaya jelas pengaruhnya. Sebagai contoh, kalau kita berusaha mendorong mobil yang relative besar sendirian,

kemungkinan besar mobil tidak bergerak karena gaya yang kita berikan ke mobil tidak cukup besar. Tetapi jika kita minta bantuan dua orang lagi untuk membantu mendorong mobil, maka besar kemungkinan mobil bisa didorong oleh tiga orang tersebut karena gaya yang ditimbulkan oleh ketiga orang tersebut lebih besar dibandingkan dengan gaya yang dihasilkan oleh satu orang. Arah dari gaya jelas mempunyai efek terhadap benda yang dikenai gaya tersebut seperti terlihat pada gambar dibawah ini dimana sebuah gaya diaplikasikan terhadap sebuah peti dalam dua arah berbeda, horisontal dan vertikal. Walaupun kedua gaya tersebut mempunyai besar dan titik aplikasi yang sama, akan tetapi reaksi peti tersebut terhadap gaya horisontal akan berbeda jika dibandingkan dengan reaksi terhadap gaya vertikal.

Gambar 2.4 Pengaplikasian Gaya 1


Sedangkan titik aplikasi bisa di gambarkan sebagai berikut dimana sebuah jembatan sederhana yang didukung oleh tumpuan kiri dan tumpuan kanan. Jika gaya yang bekerja posisinya dekat dengan tumpuan yang sebelah kiri (gaya direpresentasikan oleh garis penuh) maka kita dapat merasakan bahwa tumpuan yang kiri akan menerima gaya yang lebih besar dari tumpuan yang sebelah kanan. Sebaliknya jika gaya yang bekerja dekat dengan tumpuan yang sebelah kanan (gaya direpresentasikan oleh garis putus-putus) maka tumpuan sebelah kanan yang akan menerima gaya yang lebih besar. Disini terlihat bagaimana merubah titik aplikasi dari gaya merubah reaksi yang terjadi dari sistem struktur.

Gambar 2.5 Pengaplikasian Gaya 2


1.3 Momen

Momen adalah besarnya tendensi dari suatu gaya untuk memutar suatu objek/benda terhadap suatu titik. Dalam bentuk skalar, besarnya momen adalah gaya dikali lengan momen yang merupakan jarak tegak lurus antara titik yang ditinjau dan garis kerja gayanya.

Gambar 2.6 Ilustrasi Momen


Jadi besarnya momen tergantung pada dua faktor, yaitu lengan momen dan gaya yang bekerja. Jika gaya yang bekerja besarnya tetap, maka besarnya momen akan berbanding lurus dengan lengan momen. Lengan momen besar, maka momen yang dihasilkan juga besar dan sebaliknya.

1.4 Keseimbangan

Suatu benda yang dibebani oleh suatu kumpulan gaya menjaduii seimbang jikalau resultannya menjadi nol dan tidak berada dalam ketidak terbatasan.

1.5 Struktur dan Konstruksi

Struktur dan konstruksi merupakan elemen desain mebel yang berkaitan dengan faktor

kesatuan dari berbagai komponen mebel. Pertimbangan struktur dan konstruksi ini dilakukan dengan tujuan menjamin keselamatan pemakainya. Konstruksi merupakan bagian dari proses desain yang disusun setelah bahan‐bahan untuk mebel dipilih dan disatukan dengan

menggunakan sambungansambungan. Konstruksi adalah sambungan antara komponen satu dengan komponen lainnya yang tersusun secara struktural.

Ada dua sistem struktur dan konstruksi yang dikenal dalam desain mebel, yaitu: 1. Build‐in furniture adalah suatu sistem konstruksi mebel yang memanfaatkan dinding,

lantai, atau langit‐langit pada bangunan sebagai bidang penguat konstruksi.

2. Build‐up furniture adalah suatu sistem konstruksi yang tidak terikat oleh bangunan sebagai penguat konstruksi. Konstruksi mebel dibuat lepas bebas dari struktur bangunan.

Selanjutnya konstruksi, konstruksi dipisahkan menjadi tiga kelompok, diantaranya: 1. Konstruksi dengan material sejenis tanpa pengikat tambahan, 2. Konstruksi antara dua materi atau lebih, dan 3. Konstruksi dengan pengikat khusus. B. Suparto (1979) telah mengklasifikasikan jenis‐jenis konstruksi berdasarkan jenis

sistem atau sifat kunstruksinya. 1. Konstruksi antara materi dengan materi secara permanen, tak berubah atau yang

sering disebut fixed construction. 2. Konstruksi antara materi dengan materi atau antara elemen dengen elemen yang

dapat dilepas atau dibongkar pasang dan sering, di sebut sebagai knocked‐down system.

3. Konstruksi antara materi dengan materi yang dapat bergerak labil bisa dipasang menurut kebutuhan, dapat berubah, dan selalu berubah sesuai dengan beban.

2.6 Jointing (Sambungan)

2.6.1 Jenis sambungan Las Terdapat lima jenis sambungan yang biasa digunakan untuk menyatukan dua

bagian benda logam, seperti dapat dilihat dalam berikut:

Gambar 2.7 Jenis sambungan las

(Sumber: http://doddi_y.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/27220/PENYAMBUNGAN+Logam.pdf)

Keterangan : a. sambungan tumpu (butt joint); kedua bagian benda yang akan disambung

diletakkan pada bidang datar yang sama dan disambung pada kedua ujungnya. b. sambungan sudut (corner joint); kedua bagian benda yang akan disambung

membentuk sudut siku-siku dan disambung pada ujung sudut tersebut. c. sambungan tumpang (lap joint); bagian benda yang akan disambung saling

menumpang (overlapping) satu sama lainnya. d. sambungan T (tee joint); satu bagian diletakkan tegak lurus pada bagian yang

lain dan membentuk huruf T yang terbalik. e. sambungan tekuk (edge joint); sisi-sisi yang ditekuk dari ke dua bagian yang

akan disambung sejajar, dan sambungan dibuat pada kedua ujung bagian tekukan yang sejajar tersebut.

2.6.2 Jenis – Jenis Pengelasan

Proses penyambungan yang lain dapat juga digunakan, tetapi pengelasan merupakan metode penyambungan yang paling universal. Berdasarkan geometrinya, las-an dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. Las jalur (fillet weld), digunakan untuk mengisi tepi pelat pada sambungan sudut, sambungan tumpang, dan sambungan T dalam gambar berikut, logam pengisi digunakan untuk menyambung sisi melintang bagian yang membentuk segitiga siku-siku.

Gambar 2.8 Beberapa bentuk las jalur


2. Las alur (groove welds), ujung bagian yang akan disambung dibuat alur dalam bentuk persegi, serong (bevel), V, U, dan J pada sisi tunggal atau ganda, seperti dapat dilihat dalam gambar di bawah, pengisi digunakan untuk mengisi sambungan, yang biasanya dilakukan dengan pengelasan busur dan pengelasan gas.

Gambar 2.9 Beberapa bentuk las alur


3. Las sumbat dan las slot (plug and slot welds), digunakan untuk menyambung pelat datar seperti dapat dilihat dalam gambar di bawah, dengan membuat satu lubang atau lebih atau slot pada bagian pelat yang diletakkan paling atas, dan kemudian mengisi lubang tersebut dengan logam pengisi sehingga kedua bagian pelat melumer menjadi satu.

Gambar 2.10 (a) Las Sumbat (b) Las Slot


4. Las titik dan las kampuh (spot and seam welds), digunakan untuk sambungan tumpang seperti dapat dilihat dalam gambar di bawah. Las-an titik adalah manik las yang kecil antara permukaan lembaran atau pelat. Lasan titik diperoleh dari hasil pengelasan resistansi listrik. Las-an kampuh hampir sama dengan las-an titik, tetapi las-an kampuh lebih kontinu dibandingkan dengan las-an titik.

Gambar 2.11 (a) Las-an Titik (b) Las-an Kampuh


5. Las lekuk dan las-an rata (flange and surfacing welds), Las-an lekuk dibuat pada ujung dua atau lebih bagian yang akan disambung, biasanya merupakan lembaran logam atau pelat tipis, paling sedikit satu bagian ditekuk. Las-an datar tidak digunakan untuk menyambung bagian benda, tetapi merupakan lapisan penyakang (ganjal) logam pada permukaan bagian dasar.

Gambar 2.12 (a) Las-an Lekuk (b) Las-an rata


2.7 Antropometri

Antropometri dapat didefinisikan sebagai studi tentang ukuran tubuh manusia, serta kemampuan dan keterbatasannya’.

a. Ukuran Statis (static dimension) Ukuran anggota tubuh manuasia yang berkaitan dengan segi ‘struktur tubuh manusia’. Ukuran ini sering disebut ukuran statis’ meliputi ukuran kepala, dada. Dan anggota tubuh manusia lainnya dalam kedudukan/posisi baku (standard position) serta dalam kondisi diam (tidak beregerak).

b. Ukuran Dinamis (dynamic dimension) Ukuran anggota tubuh manusia yang berkaitan dengan segi ‘fungsi tubuh manusia’. Ukuran ini sering disebut ‘ukuran dinamis’ meliputi ukuran berbagai anggota tubuh manusia yang didapat dari berbagai posisi pada kegiatan atau gerak tertentu. Ukuran ini, seringkali juga dikaitkan dengan suatu lingkungan, sarana, dan kondisi tertentu.

Gambar 2.13 Antropometri Manusia pada saat posisi duduk (gunakan table 2.1 untuk melihat jumlah)

(Sumber: Ergonomics and Design a Reference Guide, 2006)

http://doddi_y.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/27220/PENYAMBUNGAN+Logam.pdf


Tabel 2.1 Tabel Antropometri manusia pada saat duduk (gunakan gambar 2. 13 untuk visualisasi)

Data dari BIFMA Ergonomics Guidelines, 2002. Semua jumlah dalan ukuran inci. (Sumber: Ergonomics and Design a Reference Guide, 2006)

2.8 Guidelines Alas Duduk Dalam perancangan sebuah stool banyak sekali hal yang harus dipertimbangkan mulai dari ukuran atau antropometri manusia padasaat duduk serta ukuran kursi itu sendiri. Berikut ini adalah guideline kursi yang berdifat umum dari BIFMA (Business and Institutional Furniture Manufacturer’s Association).

Gambar 2.14 Ukuran Guidelines dari BIFMA untuk kursi Ergonomis (gunakan table 2.2 untuk melihat jumlah)

(Sumber: Ergonomics and Design a Reference Guide, 2006)



Tabel 2.2 Tabel Guideline kursi (gunakan gambar 2. 14 untuk visualisasi)

Data dari BIFMA Ergonomics Guidelines, 2002. Semua jumlah dalan ukuran inci. (Sumber: Ergonomics and Design a Reference Guide, 2006)

2.9 Material

Dalam buku ‘Kamus Inggris – Indonesia’ karangan John M. Echols dan Hassan Shadily, istilah ‘material’ artinya: bahan, material, alat-alat.

a. Berbagai bahan ditinjau dari segi bentuk dan sifat permuakaan luar bahan

(surface form & caharacter) Misalnya : Berpermukaan halus, kasar, bertekstur tertentu, bergenlombang, rata, berbulu, berkilau, bergerigi, berkerut dan seterusnya.

b. Berbagai sifat bahan ditinjau dari segi bentuk dan sifat bagian dalam bahan (inner form & character) Misalnya : berongga, berpori-pori, pejal, berserat, bergetah, bermunya, dan seterusnya.

c. Berbagai sifat bahan ditijau dari segi jenis bahan (material type) Misalnya: kayu lunak, kayu keras, buluh, bamboo, rotan. Besi, kuningan, stainless steel, timah, plastic, resin, gelas, serat, dan seterusnya. Sifat-sifat bahan tersebut sangat penting untuk diketahui dan sikuasai, karena

seringkali sangat berpengaruh kepada kemampuan dan perilaku bahan pada saat dilakukan berbagai, misalnya proses pembentukan (forming), pengolahan (processing), pemesinan (machining), penanganan (handling), perlakuan awal (treatment), serta perlakuan akhir (finishing) terhadap bahan yang bersangkutan.


BAB III

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Observasi 3.1.1 Deskripsi Produk

1. Dimensi Produk

Gambar 3.1 Gambar Stool, Karya Mahasiswa di Lantai Satu FIK Telkom beserta ukurannya.

(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2015)

Gambar diatas merupakan gambar dari Stool yang di analisis oleh penulis, hasil pengukuran dari stool tersebut didapatkan data bahwa ukuran stool tersebut sesuai dengan Guidelines Used for Ergonomic Chairs yang dikeluarkan oleh BIFMA.

2. Material Stool Material yang digunakan pada stool ini menggunakan besi, yaitu besi

hollow sebagai rangka atau kaki dari stool, dan plat besi sebagai alas duduk.

Gambar 3.2 Material Stool.


3. Sambungan Sistem sambungan yang digunakan pada stool ini mengginakan teknik

Welding atau las, sambungan sudut yang di las dengan teknik fillet weld.

Gambar 3.3 Sambungan pada Stool


4. Sistem Kerja Stool digunakan sebagai tempat duduk baik untuk istirahat ataupun untuk

melakukan pekerjaan.

Gambar 3.4 Penggunaan Stool


5. Struktur dan Konstruksi Bagian kaki dari stool dibentuk melengkung dangan system roll dan welding sehingga menyatu dengan bagian alas duduk, dengan bentuk rangka seperti itu akan membuat kontruksi lebih kuat dibanding rangka dengan system welding saja. Gambar 3.5 Penggabungan roll dan welding untuk memperkuat konstruksi


6. Uji Coba Stool a. Struktur yang digunakan sudah baik, terasa pada saat di duduki stool tersebut

tidak goyang. b. Kekurangan terasa pada saat pengguna menambah gaya ke bagian

belakang, dikarenakan bentuk kaki yang melengkung pada kaki bagian belakang, sehingga apabila pengguna merebahkan badannya ke belekang stool tersebut akan goyang bahkan terjatuh.

c. Bagian alas duduk hanya menggunakan plat besi sehingga bila duduk terlalu lama akan terasa sakit.

Gambar 3.6 Uji Coba Stool


3.2 Konsekuensi Perancangan Produk dengan Gaya

Perancangan produk seperti stool ini harus mempertimbangkan banyak hal, mulai dari desain, material, struktur atau konstruksi serta gaya yang didapat produk tersebut dari penggunanya. Setelah penulis melakukan analisa, gaya yang didapat pada stool ini ialah gaya dorong dari pengguna stool itu sendiri.

Gambar 3.6 Gaya yang kemungkinan timbul pada saat stool digunakan.


3.3 Struktur Ideal Stool

Struktur yang digunakan pada stool harus membuat stool tersebut seimbang, konstruksi yang digunakan pun harus kokoh sehingga dapat menahan bebad pada saat stool digunakan.

3.4 Material yang digunakan pada Perancangan Stool

Pemilihan material sudah baik, dengan mengguakan material besi akan membuat

stool menjadi lebih kokoh, namun kekurangan ada pada alas duduk, apabila ditambah material lain yang bisa membuat pengguna lebih nyaman, maka akan lebih baik.

3.5 Solusi Desain

Redesain dari penulis tidak terlalu banyak mengubah dari stool tersebut, hanya

menambahkan beberapa eleman yang dirasa kurang menurut penulis, seperti perubahan bentuk rangka dan penambahan elemen pada bagian alas duduk.

Gambar 3.7 Sousi Desain.


Penulis hanya merubah bagian kaki stool agar pada saat pengguna mendorong ke

bagian belakang maka akan lebih kokoh dan mengurangi resiko jatuh pada saat pengguna duduk pada stool tersebut, penambahan busa pada bagian alas duduk pun dapat mengurangi rasa sakit pada pengguna.

BAB IV

KESIMPULAN Desain stool tersebut sudah kokoh, system kuncian yang digunakan yaitu fillet weld

pun sudah baik, hanya sedikit penambahan beberapa elemen untuk membuat stool tersebut menjadi lebih kokoh dan lebih nyaman. Perubahan bentuk kaki stool membuat konstruksi stool lebiuh seinmbang pada saat digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

Openshaw, Scott, e Erin Taylor. Ergonomics and Design A Reference Guide. Allsteel Inc., 2006.

Soemono . Statika 1. Bandung: ITB.

http://sipadu.isi-ska.ac.id/sidos/rpp/20132/rpp_89461.pdf


http://www.tekniksipil.org/mekanika-teknik/statika-pengenalan/

http://sipadu.isi-ska.ac.id/sidos/rpp/20132/rpp_89461.pdf



http://www.tekniksipil.org/mekanika-teknik/statika-pengenalan/

Date post:	17-Nov-2023
Category:	Documents
Upload:	telkomuniversity
View:	0 times
Download:	0 times

TUGAS STATIKA PRODUK KAJIAN STATIKA FURNITURE

Documents