• Home
  • Genetik
  • Google
  • Links
  • About
  • Yohan Naftali

    Engineering

    Air-Propelled Bike

    Jan. 06, 2010

    In one TV programme I saw an air compressed driven motor to propel a bike. This technology offers new alternative cleaner energy for transportation. It’s was Jem who has Big Idea…An Air-Propelled Bike.

    Eco-Engineers Dick Strawbridge And Jem Stansfield Aim To Fulfil A Dream. But First They Must Test The Potential Danger Of Compressed Gas So They Build A Contraption From A Pair Of Giant Bolt Cutters.

    Jem Stansfield Eco-Engineer Puts A “Rocket Up His Bottom” In The Form Of An Air-Powered Bike. All In The Aid Of Science.

    airbike

    On above picture, Jem took carbon-fiber air tanks that are usually used by firefighters as part of their breathing equipment and connected them to two rotary air engines that drive the rear wheel. One of the benefits of using compressed air over batteries is that you can recharge in a few seconds. Of course, the compressor works on electricity, so that’s not always a clean power source. But even if your local utility uses coal, if you recharge at night or off peak, chances are you are using power that would be wasted otherwise because coal power plants take too long to shut down and restart, so they are often kept producing at night. But it is with a clean electricity source for the compressor that the air-powered motorcycle becomes a truly green ride. (www.treehugger.com)

    jem

    Specifications for Jem’s Air-Powered Motorcycle
    Top speed is 18 mph (29 kph), range is 7 miles (11.2 kilometers) between compressed air fill ups.

    I wonder, when will air-propelled bike being mass produced.

    Reference:
    Air Propelled Bike
    Planet Mechanics
    Air-Powered Motorcycle DIY Moped


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    IMB

    Aug. 04, 2008

    Info mengenai IMB

    Tarif Calo IMB (Izin Mendirikan Bangunan) Kabupaten Tangerang
    Februari 14, 2007 — priandoyo

    Kabupaten Tangerang adalah salah satu protret kabupaten kita yang ‘bermasalah’. Ambil contoh proses pembuatan IMB (Izin Mendirikan Bangunan) yang berada dalam pengawasan Dinas Tata Ruang dan Pemukiman (Dinas PU). Bila anda ingin membuat IMB, maka yang perlu anda lakukan adalah

    1. Menelpon Dinas PU (599.3404 atau 599.3374)
    Telepon dinas PU ini terpampang di Baliho seputaran kota, mengingatkan warganya untuk menaati kewajiban memiliki IMB. Dan bila anda menelpon maka anda akan menjumpai para oknum yang modus operandinya sama, ketika anda menelpon ke Dinas PU tersebut maka sang penerima telpon akan menyuruh anda untuk mencatat nomor HP-nya dan melanjutkan segala proses negoisasi secara personal

    A: Selamat siang dengan dinas PU
    O: Ya betul, ada keperluan apa
    A: Saya mau mengurus IMB pak, untuk renovasi rumah
    O: Oh itu bisa dengan saya, coba bapak catat HP saya dulu ya 0819.327.10068, bapak sudah tau persyaratannya
    A: Ya, maaf saya dengan siapa ya
    O: Saya Drs Ferry Ahmad (mengucapkan Drs dengan lambat-lambat..dokterandus, seakan menekan penelponnya. Hari gene pake dokterandus please deh)

    Itu masih mending, ada yang lebih parah
    A: Selamat siang dengan dinas PU
    O: Betul, mau urus IMB ya? dengan saya juga bisa
    A: Berapa biayanya
    O: permeter penambahan Sembilan puluh Delapan puluh ribu
    A: Maksud bapak berapa 98.000 atau 980.000
    O: (agak terbata-bata) Sembilan puluh Delapan puluh ribu
    A: (MasyaAllah, oknum satu ini ternyata belum bisa mengeja angka dengan benar)
    Pak saya ulangi, maksud bapak berapa (dengan nada marah membentak)
    O: Ya segitu pak (kembali mengulang dengan terbata-bata, masih belajar nampaknya)
    A: (kesal) maksud bapak 980.000 kan
    Dodol kan, bagaimana PemKab bisa merekrut orang-orang seperti ini, yang seharusnya sekolah dasar lagi baru jadi pejabat publik.
    Kesimpulan: Anda akan sangat kesal bila menelpon dinas PU, teknik ini saya kerjakan bersama istri menjumpai 4-5 orang yang menawarkan tarif bervariasi. Kemudian anda akan berpikir untuk mengunjungi kantor PU-nya di Tiga Raksa

     

    2. Mengunjungi Dinas PU di Tigaraksa
    Kota Tiga Raksa adalah contoh bukti kedodolan PemKab Tangerang. Ibukota Kabupaten Tangerang ini bisa ditempuh dalam waktu 60-an menit lewat jalan umum dan 50-an menit lewat Tol dari Kota Tangerang. Bayangkan bila lokasi itu ditempuh dari Bintaro, Ciledug dan kantong-kantong pemukiman di pinggiran Jakarta. Sangat jauh sehingga banyak warganya yang protes, sangat tidak fasilitatif. Dan yang paling parah, tidak satupun pejabat UPPT (unit pelayanan perijinan terpadu), pejabat Dinas PU yang pada hari Selasa 14 Februari 2007 berada ditempat. Semuanya mangkir pak sejak pagi, komentar salah seorang staf, merokok, tidak simpatik.

    Ok, bila siang itu anda datang ke Dinas PU, maka anda akan menjumpai beberapa orang Sat.Pol PP yang akan segera mengarahkan anda untuk menuju oknum-oknum Dinas PU yang siap ‘membantu’ anda dalam pemprosesan IMB. Again, anda akan menjumpai proses yang hampir sama dengan tahapan lewat telpon seperti diatas. Sampai tiba-tiba anda yang saat itu hadir dengan pakaian formil membentak meminta kejelasan proses.

    Akhirnya anda ditunjukkan dengan UPPT (unit pelayanan perijinan terpadu) tempat yang seharusnya anda tuju bila mendarat di Dinas PU. Sama sekali tidak ada antrian, dan anda bisa langsung mengantri diloket.


    bla bla bla malas bercerita dialog yang terjadi

    Jreng-jreng-jreng, setelah perdebatan panjang akhirnya IMB yang harus dibayarkan adalah Rp 1.435.318, lama proses 1 bulan, padahal kalau lewat ‘oknum’ bisa 2.5 – 3.5 juta!

     

    Kesimpulan:
    1. Urus IMB sendiri jangan lewat oknum, kecuali penghasilan anda > 2 juta / hari

    2. Kalau anda terburu-buru butuh < 1 bulan -padahal menurut peraturan proses IMB hanya 12 hari-. Maka lebih baik anda maju lewat oknum. Tapi pilihlah oknum yang pintar, minimal dia bisa baca tulis dengan lancar. Cari petugas yang memang resmi. Semuanya bisa disuap asal biayanya cocok. Jangan terjebak petugas yang justru tangan kedua atau ketiga dari proses IMB, bisa jatuh sangat mahal.

    3. Selalu cek dan ricek, minta kejelasan dari semua proses IMB. Pakaian rapih, sok tau, kritis, ngeyel, ngotot sangat dianjurkan. Buat alumni UGM, bisa ngaku adik kelasnya Djoko Kirmanto (T.Sipil UGM 60-an, Menteri Pekerjaan Umum) atau Taufik Effendi (Kagama, Menteri Pendayagunaan Aparatur Negara)

    Akhirnya seperti layaknya kekonyolan Pemerintah lain, cara pembayaran hanyalah lewat cash. Jangan mengharapkan ada ATM di kompleks Tiga Raksa, ATM terdekat di Cikupa. Anda hanya akan menjumpai ruang pejabat yang sepi, kambing-kambing disepanjang jalan, dan jangan lupa bawa kantong plastik karena lama-lama anda akan muntah melihat kenyataan pelayanan Pemerintah Kabupaten Tangerang.

     

    sumber info dari :
    http://priandoyo.wordpress.com/2007/…ten-tangerang/

    teman2 bener gak sih yg ditulis di situs tsb ?
    ada yg bisa bantu utk pembuatan IMB ?


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Mendirikan Perseroan Terbatas (PT)

    Jun. 18, 2008

    Pengalaman dari seorang kaskuser yang mau membuat PT untuk sebuah perusahaan konstruksi

    Emang bener gw awalnya rencananya mau buat cv bukan PT..
    Tapi setelah nanya ama beberapa sesepuh dan baca2 Gw pikir lebih baik buat PT aja langsung… Alasannya karena Gapensi dan lpjk menginstrusikan untuk pekerjaan konstruksi agar dikerjakan oleh perusahaan yang sudah berbadan hukum… bukan apa2 bro masalahnya agar kita pribadi atau pemilik nantinya ga keseret2 seandainya ada masalah.. jadi ga campur aduk antara pribadi dan perusahaan…. dan kayanya emang lebih meyakinkan klo kita pake PT untuk mencari proyek2 konstruksi..

    Emang pusing dan hampir putus asa untuk membangun PT ini… Gw mau share pengalaman gw ini…
    1. Pertama gw mikir nama yang keren bin mantab pertamanya sih PT KATARA SAKTI

    2. trus cari notaris buat akte… (ktp pendiri ama duit 7jtan) jadinya sebulanan.. Tapi untuk awal2nya lo udah dikasih akte pendirian ( blm berbadan hukum) untuk ngurus2 yg lainnya sambil nunggu akte yang berbadan hukum disahkan pengadilan n menteri.

    3. Agar aktenya bisa disahkan ama notaris gw perlu beri bukti setoran modal dasar min 50jt

    4. Untuk setoran modal dasar harus buka rekening dibank atas nama PT itu… hanya bisa rekening giro syarat buat rekening atas nama perusahaan… NPWP perusahaan, Akte pendirian sama ktp pendiri,
    ( ini yg sempet buat spaneng…. untuk pengesahan akte oleh menteri dan pengadilan perlu setoran modal dasar… sementara untuk setor modal dasar perlu buka rekening giro perusahaan dan harus ada akte yg TELAH disahkan oleh menteri dan pengadilan.. nah loh.. akhirnya gw pake surat keterangan dari notaris tujuan buat rekening giro itu…)

    5.buat Npwp pribadi syarat ktp ama keterangan domisili.. gampang sehari jadi…
    Untuk Npwp perusahaan syarat akte pendirian yg tadi sama ktp pendiri perusahaan
    ( gw 2x buat npwp perusahaan Yang pertama ini ga pake syarat cuma akte pendirian ama ktp pendiri n surat domisili.. nah karena npwp yang awal alamatnya salah… gw pindah alamat.. akhirnya ngulang lagi.. dan ternyata sekarang perlu SPT PBB tempat domisili kantor gw..
    kata bapaknya yang kurus dan berkumis itu
    ” maaf pak ini kebijakan baru hasil rapat 2 hari yg lalu”.. duh. . .

    Akhirnya gw yang bener2 buta masalah pajak mencari2lah apa itu SPT PBB….

    guess what… ternyata tanah yang mau gw pake tempat kantor itu belum bayar pbb dari 4 tahun yang lalu… mau ga mau urus yg namanya SPPT PBB…

    Ternyata Gw harus ganti nama PT gw… dari hasil itung2an numerologi dan tirakat 5hari 5malam serta mandi kembang gw ngerasa kayanya ga bagus…
    Akhirnya berubahlah namanya dari pt katara sakti menjadi PT KATARA RAYA…
    jadi sebenarnya gw 3x ganti npwp perusahaan.. huehehe….

    Ganti akte lagilah gw… bayar ulang uang pendaftaran ama notaris 385rb
    hiks…

    Anggap lah akte dah jadi … NPWP dah jadi…. sekarang gw masih harus cari yang namanya
    SIUJK Surat Ijin Usaha Jasa Konstruksi
    SIUJK ini perlu SITU (Surat Ijin Tempat Usaha)/ HO
    SITU perlu IMB
    IMB perlu SPT PBB
    SIUJK juga perlu Akte pendirian, KTP pendiri, KTP dewan Direksi, SKA dan SKT
    SKA ( baru buat ama om… jadi gw ikut asosiasi penyedia jasa konstruksi ngurusnya disitu bayar 1jtan.. nah karena gw tamat kurang lebih baru 1,5tahunan belum nyampe 2 tahun gw hanya bisa dapet SKA pemula yg masa berlakunya hanya satu tahun tembusannya kelpjk)
    Surat keterangan dari lpjk
    Perlu juga SBU
    dan masih ada beberapa lagi
    Kecuali SKA dan SKT semua ini formulirnya didapat dan disahkan didinas perijinan.

    Buset dah surat2 yang ga jelas…. n sebenarnya gw masih mentok di SPT PBB huahahaha…

    doain gw yah sodara2ku tercinta…

    sebenarnya gampang aja sih tinggal suruh penyedia jasa yang bisa bantu buat akte npwp siup siujk situ imb dsb dsb itu… tapi biayanya pasti akan berlipat2…….
    gw rasa lebih baik buat modal dasar
    dan ini proses pembelajaran dan pendewasaan buat gw..

    Saran dari gw yang mau buat PT yg bergerak dibidang penyediaan jasa konstruksi
    baca buku tentang undang2 perseroan terbatas bila perlu hapalin titik komanya… hee…
    yang kedua tentang manajemen konstruksi…. tentang struktur organisasi n penempatan dewan direksi..
    analisis struktur ama kalkulus ntaran aja dulu…. semangat dan mohon sama Yang Diatas… karena cobaan dan godaan untuk stuck bakal sangat beraddddddd…

    Jangan takut peluang kerja banyak apalagi pilihan naiknya harga BBM agar pemerintah punya dana untuk membiayai proyek pembangunan2.. Jdi proyek tetep banyak bro.. hanya gw ikut berduka cita ama yang salah buat RAP sebelum kenaikan bbm ini.. keep survive…

    kemarin gw ke aceh proyek gila2an disana… gw liat di PU paling kecil 1milyar.
    Civil ga ada matinya deh

    Mohon maap kepanjangan…

    c2k3sakti


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Polikarbonat (Polycarbonate)

    Jun. 16, 2008

    Polikarbonat (polycarbonate) merupakan salah satu jenis dari thermoplastic polimer. Sifatnya mudah dikerjakan (easily worked), dicetak (easily moulded) dan mudah terbentuk dengan panas (easily thermoformed). Material ini banyak digunakan pada industri kimia modern. Material ini memiliki identifikasi kode plastik 7.
    plastics 7
    Polikarbonat lebih banyak dikenal sebagai penutup atap. Sebenarnya ada banyak kegunaan bahan yang kuat dan tahan panas ini.
    Mungkin anda sudah sering melihat penutup atap pergola yang terbuat dari bahan semitransparan berwarna-warni.
    Mungkin juga anda sudah sering mendengar orang menyebut bahan ini dengan nama polikarbonat. Tetapi apa sebenarnya bahan yang berasal dari kata polycarbonate dalam bahasa Inggris ini?
    Polikarbonat yang sering disebut juga sebagai engineering plastic ini merupakan hasil sintesa minyak bumi dan gas.
    Sebenarnya material ini sudah ditemukan di AS, dan Jerman sejak tahun 1956. tetapi baru masuk ke Indonesia sekitar pertengahan 1980-an.

    Lebih Kuat
    Material ini sangat kuat. Bahan ini 250 kali lebih kuat dibandingkan kaca, dan 20 kali lebih kuat dibandingkan akrilik.
    Mengapa kedua bahan ini yang dijadikan perbandingan? Kaca dan akrilik merupakan bahan transparan yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan. Polikarbonatpun memiliki sifat transparan yang setara dengan kaca, namun punya kekuatan lebih baik.
    Selain kuat, polikarbonat juga tahan panas, alias baru meleleh sampai 2000 derajat celcius. Bila material ini terbakar, lelehannya tidak akan menyebar. Karena transparan, kuat dan tahan panas. Polikarbonat banyak digunakan untuk jendela pesawat terbang, tameng huru hara, gallon air minum, serta botol susu. Dengan kekuatan seperti ini, material ini segera dimanfaatkan sebagai pengganti kaca, misalnya untuk atap transparan maupun partisi ruang. Lalu apa bedanya dengan lembaran fiberglass yang juga digunakan untuk keperluan serupa? Jika terpapar panas matahari selama 3 tahun, fiberglass yang berasal dari serat kaca akan jadi getas (rapuh dan mudah patah). Bahan dasar polikarbonat yang berbeda membuatnya tidak getas meskipun terus menerus dijemur.

    Lembaran yang Fleksibel
    Sebagai material bangunan, polikarbonat dibuat dalam bentuk lembaran berukuran 2,1m x 11m. ketebalan dan bentuk yang tersedia cukup beragam. Ada yang berupa lembaran bergelombang, lembaran datar, serta lembaran berongga. Dibandingkan dengan yang lainnya, yang paling istimewa adalah jenis berongga.
    Masing-masing jenis itu memiliki ketebalan yang beragam. Untuk polikarbonat yang berupa lembaran bergelombang, ketebalan materialnya hanya 0,8mm. Sedangkan yang berbentuk lembaran datar, ketebalannya 1,1mm. Jenis yang berongga paling beragam, ketebalannya mulai 5mm samapai 16mm. Karena tipis, material ini dapat dilekukkan secara fleksibel. Material inipun sangat ringan, per m2 bobotnya hanya 1,2 kg (Densitas (ρ) polikarbonat = 1200 – 1220 kg/m3). Agar lebih mudah dipadankan dengan bangunan yang sudah ada, polikarbonat tersedia dalam berbagai warna, mulai dari yang bening, abu-abu, hijau, biru, merah muda, sampai warna keperakan dan keemasan. Untuk warna, produsen polikarbonat tertentu memberikan jaminan selama 10 tahun atas pudarnya warna.

    Bahan polikarbonat ternyata dapat dieksplorasi menjadi berbagai bentuk desain untuk rumah. Apa saja aplikasinya?
    Teknologi bahan ‘plastik’ polikarbonat masih terus berkembang. Saat ini masyarakat lebih banyak mengenal polikarbonat sebagai bahan penutup atap carport. Padahal polikarbonat berpotensi untuk diolah menjadi bentuk-bentuk desain yang menarik dan dapat diterapkan di rumah.
    Perkembangan pemakaian polikarbonat di Indonesia memang agak terlambat dibandingkan dengan negara-negara lain. Tapi lebih baik terlambat, daripada tidak sama sekali bukan? Berikut ini adalah beberapa aplikasi bahan polikarbonat yang dapat diterapkan di rumah.

    Anak Tangga
    Mirip seperti pada lantai, polikarbonat pada anak tangga harus memiliki ketebalan tertentu (minimal 16mm) agar kuat ketika dipijak. Wujud plastiknya yang semi transparan membuat seseorang biasanya akan merasa ragu ketika menaikinya. Sebenarnya dengan didukung oleh struktur tangga dan rangka polikarbonat, kita tidak perlu khawatir dengan kekuatannya. Ruang anda bisa terkesan sangat futuristic dengan anak tangga polikarbonat.

    Furnitur
    Material untuk furniture seperti kayu atau logam dapat dikombinasikan dengan lembaran polikarbonat. Beberapa contoh yang sudah ada, polikarbonat biasanya dipakai pada bagian-bagian tertentu saja seperti ambalan pada lemari, pintu lemari, atau bagian lain. Perpaduan tersebut menghasilkan furniture dengan tampilan modern dan hi-tech.

    Partisi Interior
    Pembatas ruang dari polikarbonat telah banyak dipakai pada interior kantor. Tapi bukan tidak mungkin bila anda mengaplikasikannya di rumah. Partisi polikarbonat cocok untuk interior yang modern. Bahan ini memiliki efek tembus pandang serta mampu membentuk pencahayaan yang unik, sehingga dapat menciptakan suasana ruang yang berkesan hi-tech. Sifatnya yang tahan air membuat bahan ini bisa juga diterapkan di area yang basah dan lembab seperti kamar mandi.

    Penutup Atap/Kanopi
    Sampai saat ini, polikarbonat masih popular digunakan sebagai penutup atap kanopi, gazebo, carport, skylight, bahkan atap jembatan penyeberangan. Sayangnya, desain bentuk atap yang umum dipakai di rumah-rumah masih ’standar’, belum terlalu berani mencoba desain-desain yang unik. Recommend Penulis, Polikarbonat untuk kanopi:
    1. Twinlite 5mm untuk kanopi, warna gray, garansi 10 tahun
    2. Solarlite (merk lokal) lebih murah, garansi 5 tahun
    polikarbonat

    Greenhouse
    Setiap lembar polikarbonat memiliki kemampuan untuk menahan panas dan sinar ultra violet yang berbahaya bagi makhluk hidup. Namun sifatnya yang transparan masih dapat meneruskan cahaya lainnya. Oleh sebab itu, bahan polikarbonat cocok bila dipakai untuk rumah kaca (greenhouse), yakni tempat/ rumah untuk menyemaikan tanaman yang ruang dalamnya dapat diatur intensitas cahaya, suhu, dan kelembabannya.

    Lantai
    Aplikasi polikarbonat pada lantai belum banyak diterapkan di rumah, tapi sudah dipakai untuk dekorasi stand pameran dan lantai panggung. Bahan polikarbonat yang semi transparan dapat menciptakan efek lighting yang menarik dari arah bawah, sehingga tampilan ruang menjadi glamour dan meriah. Untuk lantai, ketebalan polikarbonat harus mencapai 16mm. Jika kita ingin membuat suasana di salah satu sudut rumah terlihat berbeda, lantai polikarbonat bisa dicoba.

    Pintu dan Jendela
    Daun pintu/ jendela dari polikarbonat dapat diaplikasikan di ruang-ruang yang semi privat, karena bayangan orang di baliknya masih terlihat samar-samar.

    Interaksi material dengan bahan lainnya
    Material yang akan merusak polikarbonat:
    * Alkali bleaches seperti sodium hypochlorite
    * Acetone
    * Acrylonitrile
    * Ammonia
    * Amyl acetate
    * Benzene
    * Bromine
    * Butyl acetate
    * Sodium hydroxide
    * Chloroform
    * Dimethylformamide
    * Concentrated hydrochloric acid
    * Concentrated hydrofluoric acid
    * Iodine
    * Methanol
    * Methyl ethyl ketone
    * Styrene
    * Tetrachloroethylene
    * Toluene
    * Concentrated sulfuric acid
    * Xylene
    * Cyanoacrylate monomers

    Material yang memerlukan perhatian khusus apabila kontak dengan polikarbonat:
    * Cyclohexanone
    * Diesel oil (solar)
    * Formic acid
    * Gasoline
    * Glycerine
    * Heating oil
    * Jet fuel
    * Concentrated perchloric acid
    * Sulfur dioxide
    * Turpentine

    Material yang aman bagi polikarbonat:
    * Acetic acid (asam asetat)
    * Ammonium chloride
    * Antimony trichloride
    * Borax in H2O
    * Butane
    * Calcium chloride
    * Calcium hypochlorite
    * Carbon dioxide
    * Carbon monoxide
    * Citric acid 10%
    * Copper(II) sulfate
    * Ethyl alcohol, i.e. ethanol 95%
    * Ethylene glycol
    * Formaldehyde 10%
    * Hydrochloric acid 20%
    * Hydrofluoric acid 5%
    * Isopropyl alcohol
    * Mercury
    * Methane
    * Oxygen
    * Ozone
    * Sulfur
    * Urea
    * Air pada suhu kamar (di atas 60 derajat akan menyebabkan degradasi hidrolisis)

    Sumber:

    Link Produsen:
    http://www.impack-pratama.com/twinlite.html


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Stainless Material

    Jun. 16, 2008

     

    Rangkuman Diskusi Mailing List Migas Indonesia – Mei 2003

     

    Sumber: www.migas-indonesia.com/files/article/Stainless_Material.doc

     

    Pertanyaan :
    (Agus Rusmiaji – Pauwels Travo Asia)

     

    Apakah stainless steel 304 & 316 itu pasti mempunyai sifat A MAGNET?

     

     

    Tanggapan 1 :
    (Rudi S Rachmat – MIDC)

     

    Stainless steel 304 dan 316 termasuk jenis austenitic stainless steel yang tidak bersifat magnetis karena pengaruh kandungan unsur Nickel antara 8 -13 mass%. Mekanisme austenitic stainless steel tidak bersifat megnetik yaitu unsur Nickel yang berkisi FCC mempromote terbentuknya phasa austenit dengan cara merubah phasa feritic(BCC) menjadi phasa gama (FCC) austenit.

     

    alpha (BCC) + Ni (FCC) –> Gama (FCC) Austenit

     

    Batas minimum kestabilan phasa austenit untuk karbon = 0.03%, Chrom 17 – 21% dan Molibdenum = 2-3% untuk austenitic stainless steel, yaitu minimum kandungan Nickel 8%. Semakin banyak unsur Nickel maka semakin luas phasa austenit atau semakin stabil phasa austenit, oleh karena itu stainless steel tersebut semakin semakin ulet dan tahan magnit. Semakin sedikit kandungan Nickel di stainless steel atau kurang dari 8% maka semakin mempromote terbentuknya phasa ferit yang bersifat magnetik. Unsur unsur yang mempromote terbentuknya phasa ferit yaitu C, Cr, Mo dan unsur-unsur pembentuk karbida lainnya.

     

    >Apakah stainless steel 304 & 316 itu pasti mempunyai sifat A MAGNETIS?

     

    Lazimnya stainless steel 304 & 316 bersifat tidak magnetik, oleh karena itu pemesan 304 &316 selalu membawa magnet untuk mengecek hasilnya. Kenyataanya, dilapangan saat pembuatan autenitic stainless steel agak susah. Contoh, hasil pemeriksaan spectrometer sedikit kelebihan unsur C, untuk mencapai target komposisi C tersebut caranya diholding , sedangkan temperatur pembuatan sekitar 1650 C, kalau diholding lama ada unsur lain masuk dari lining. Atau kandungan Nickel banyak lossesnya pada saat peleburan maka austenitic stainless steel yang bersifat non magnetik tidak terjadi. Oleh karena itu pengendalian komposisi, temperatur, atmosfir tungku peleburan, proses, SDM dan peralatan sangat menentukan keberhasilan pembuatan stainless steel.

     

    Ada kasus yang bagus di kota Toms, Siberia, Rusia. Dengan kondisi ekonomi yang serba terbatas, tetapi SDM yg kuat, disiplin keras dalam proses dan pemelihara peralatan yang teratur dan benar. Hasil stainless steel buatan Toms kualitasnya bisa diandalkan.

     

     

    Tanggapan 2 :
    (Agus Rusmiaji – Pauwels Travo Asia)

     

    Terima kasih atas jawaban yang bapak berikan. Pertanyaan tambahan dari saya adalah;

    Okey dilapangan kita sudah mendapatkan st-steel 304 & 316 yang A- Magnetis (dengan menggunakan magnet untuk mengeceknya). Pertanyaan saya: Apakah sifat A-magnetis dari st-steel ini bisa berganti menjadi sifat magnetisbila material ini di gabungkan / di sambung dengan mild-steel biasa melalui proses pengelasan (electric welding)?

     
     

     

    Tanggapan 3 :
    (Rudi S Rachmat – MIDC)

     

    Untuk dibase metal stainless steel yang mempunyai sifat non magnetik, diposisi yang jauh dari efek las… sifatnya akan tetap non magnetik… Tetapi didaerah lasan dan HAZ… little bit complicated… karena ada penambahan logam tambah (filler metal)… komposisi logam las… prosedur pengelasan… Pre-Heat…PWHT…akan mempengaruhi sifat mekanik, sifat fisik termasuk struktur…. Seperti yang telah saya paparkan terdahulu… apabila.. pengelasannya komposisinya tidak sama dengan base metal stainless steel… kecenderungannya non magnetic berubah menjadi magnetik di daerah lasan … sangat mungkin terjadi karena C, Si, Cr dan unsur pembentuk karbida… yang terkandung di filler metal akan mempromote fasa ferit yang bersifat magnetik…. belum perbedaan struktur oleh karena itu memerlukan PWHT dll.

     

    Nah sekian dulu dari saya….mudah mudahan ada manfaatnya. Karena pertanyaan ini terkait ke bidang pengelasan…. Silahkan moderator bidang pengelasan dan para ahlinya untuk menambahkan

     

     

    Tanggapan 4 :
    (Farid Moch. Zamil – Mexo Inoxprima)

     

    Saya hanya ingin menambahkan apa yang telah disampaikan oleh Pak Rudi Rahmat untuk masalah stainless steel yang mempunyai sifat non magnetic dampaknya terhadap pengelasan (welding). Dari paparan yang telah disampaikan oleh Pak Rudi jelas type AUSTENITIC – NON MAGNETIC dan perlu diketahui juga bahwa semua jenis Stainless steel dapat disambung dan diperbaiki dengan berbagai proses pengelasan. Faktor utama yang perlu diperhatikan adalah KETAHANAN KOROSI DI DAERAH LAS (WELD) dan HEAT AFFECTED ZONE (HAZ). Perlu diingat juga AUSTENITIC pada umumnya memiliki struktur FASA TUNGGAL dengan adanya fasa tunggal inilah selama pengelasan akan dapat terbentuk KRISTAL FERRITE dimana fasa ferrit akan dapat membentuk ASA MAGNETIK dalam matriks FASA NON MAGNETIK akibatnya dengan adanya fasa non magnetik akan mengalami penurunan terhadap ketahanan KOROSI pada bagian tersebut. Perlu diketahui juga memilih filler metal yang akan digunakan untuk melakukan penyambungan atau perbaikan pada material yang SIMILAR ataupun DISSIMILAR harus selektip. Kebanyakan komposisi filler metal diatur oleh manufacturer (pabrik pembuat kawat las) karena kebanyakan kawat las yang dibuat pada saat menghasilkan DEPOSITE WELD mikrostrukturnya mengandung FERRITE. Ferrite yang terbentuk oleh pabrik pembuat kawat las Cr dan Mo dijaga pada prosentase yang tinggi didalam kisaran range yang diijinkan, sedangkan AUSTENITE forming element seperti Ni dijaga tetap rendah. Nah untuk mengukur terjadi FERRIT ( MAGNETIK ) sebelum pengelasan kita tentukan FERRITE NUMBER ( FN ) dengan perhitungan SCHAEFFLER – DELONG, ESPY atau WRC 92. Lebih-lebih yang DISSIMILAR joint.

     

     

    Tanggapan 5 :
    (Deny Mulya Nugraha – McDermott Indonesia)

     

    Berikut kutipan artikel yg pernah saya baca:

    “In the annealed condition all (austenitic SS) are essentially non-magnetic, but some may slightly magnetic by cold working.”

     

    Bila hal tersebut benar, saya menduga dengan adanya cold working tsb mengakibatkan transformasi fasa austenite menjadi fasa lain yg bersifat magnetik. Keumungkinan ini terjadi hanya untuk kasus-kasus tertentu dimana kondisinya memenuhi syarat untuk terjadinya transformasi fasa tsb. Dugaan ini mengambil analogi TRIP (TRansformation Induced Plasticity) steel, dimana terjadi transformasi fasa pada retain-austenite menjadi martensite akibat deformasi yg dialami.

     

    Sekali lagi..sekedar menduga…

     

     

    Tanggapan 6 :
    (Ananto Wardono – Unilever)

     

    Dear Pak Farid,

    Ada sedikit tulisan Pak Farid yang membuat saya bingung :

     

    Pertama :

     

    Selama pengelasan akan terbentuk Kristal ferit, sepengetahuan saya fasa untuk stainless steel adalah austenit dengan komposisi 18% Ni dan 8 % Cr (AISI 304 Detail lihat Handbook). Kristal Ferit kalau kita lihat didiagram fasa Fe-Fe3C jika Fe memiliki carbon content maksimum 0.025% (Fe Base).

     

    Refer pada teori diatas, Stainless yang berfasa Austenit, akan berubah menjadi fasa Ferit jika ada difusi Nickel (Ni) danCarbon sampai batas diatas (%C < 0.025% dan Nickel <0.001%). Saya kira untuk Nickel difusion distainless steel sangat susah (Difusi Substitusi), karena diameter atom Ni & Fe hampir sama. Jadi pembentukan kristal ferit sebagai product after pengelasan untuk stainless steel tidak mungkin. Atau yang dimaksud Pak Farid adalah untuk Dissimilar Welding antara Stainless Steel (AISI 304) dengan HSLA atau steel Biasa. Kalau kasus ini pembentukan fasa ferit didaerah HAZ Base steelnya mungkin karena Perbedaan konsentrasi carbon di steel (0.3 % C) – stainless steel (0.03%) dan Panas yang tinggi diHAZ akan mendorong difusinya carbon dari HAZ Steel ke sisi Stainless steel dan membentuk CrCarbida diHAZnya stainless steel. Daerah diHSLA atau steel yang kadar karbonnya minimum(< 0.025 %) akibat difusi menjadi berfasa ferit. Akibatnya strenght di Steel (HAZ) turun.

     

    Kedua :

     

    Yang kedua hubungan antara fasa magnetik ke Corrosion resistant. Menurut pendapat saya – yang menyebabkan corrosion resistent distainless steel turun, contoh : AISI 304 adalah difusinya carbon ke batas butis austenit dan membentuk ikatan metalurgi M23C6. Hal ini mengakibatkan fungsi Cr Oxide sebagai corrosion barrier hilang akibat reaksi diatas. Untuk itulah kenapa ada AISI 316L yang kadar karbonnya <0.03%

     

    Mohon kiranya jika tulisan saya salah dikoreksi oleh teman-teman sekalian.

     

     

    Tanggapan 7 :
    (Mohamad Isa Ansori – Pertamina UP VI Balongan)

     

    Kenyataannya memang demikian Pak Ananto, saya juga heran.

    Saya jumpai pada produk lasan sesama SS 321 ternyata sedikit magnetic walaupun base metalnya tidak magnetic. Kawat las yang dipakai juga SS321. Sudah sesuai WPSnya

     

    Saya juga coba check pada coran SS321 (body valve) ternyata juga sedikit magnetik.

     

     

    Tanggapan 8 :
    (Ananto Wardono – Unilever)

     

    Dear Pak Isa,

    SS 321 bersifat sedikit magnetik memang masuk akal, Fasa Austenit disteel jika dikenai deformasi secara kejut (Kesempatan untuk difusi diminimize) akan mengalami mekanisme geser dan transfer ke Martensit – magnetik.

     

    Kalau tidak salah di ITB pernah ada penelitian tentang ini salah satu aplikasinya TRIP Steel. Tetapi yang menjadi concern saya dibawah adalah transformasi dari Austenit ke Ferit pada pengelasan stainless steel & Sifat Magnetik terhadap efek korosi.

     

     

    Tanggapan 9 :
    (Farid Moch. Zamil – Mexo Inoxprima)

     

    Dear Pak Isa
    Coba Pak Isa tanya berapa FN (Ferrite content yang ada pada kawat tersebut)?
    Kalau ada unsur FASA FERRITE sedikit banyak akan terdeteksi oleh MAGNET.
    Adapun fenomena terbentuknya FASA FERRITE lihat penjelasan yang telah saya
    kirim dibeberapa rekan milis yang lainnya.


    Selain itu untuk material ini ada tambahan unsur titanium, columbium dan
    tantalum kecenderungan pengelasan materil ini akan membentuk KARBIDA CHROM
     Cr23 C6) merupakan bentuk terlarutnya unsur KARBON dalam AUSTENITIC untuk
    mengikat CHROM.

     

    Tanggapan 10 :
    (Farid Moch. Zamil – Mexo Inoxprima)

     

    Dear Pak Ananto,

    Perlu ada koreksi Stainless steel komposisinya 18 % Cr dan 8% Ni.
    Mikrostruktur pada stainless stell tergantung pada penstabil FERRIT dan AUSTENITE. Penstabil FERRIT meliputi : Chromium (Cr), Mo ( Nb atau Cb = penstabil Niobium) dan titanium (Ti). Penstabil Austenite meliputi : Ni ; Mn ; Cu dan N (nitrogen).

    Dari keterangan diatas Iron nickel dengan adanya penambahan chromium akan
    dapat membuat tranformasi ke ferrite (Coba Pak Ananto baca Welding Metallurgy Of Stainless Steel by Welding Institute Of Canada) selain itu struktur yang terbentuk dalam logam las merupakan keseimbangan unsure penstabil ferrite dan austenite.


    Masalah lain pada pengelasan Austenitik Stainless Steel adalah RETAK PANAS ( HOT SHORT CRACK ) terjadi bila logam yang dihasilkan AUSTENITIK PENUH artinya tidak ada DELTA FERRITE yang terbentuk. Retak panas ini terjadi pada temperature 1300° – 1400° C. Untuk mencegah retak panas unsur delta ferrite inilah perlu dimasukkan. Kalau boleh saya pinjam penjelasan saya terdahulu (Perlu diketahui juga memilih filler metal yang akan digunakan untukmelakukan penyambungan atau perbaikan pada material yang SIMILAR ataupun DISSIMILAR harus selektip. Kebanyakan komposisi filler metal diatur oleh manufacturer (pabrik pembuat kawat las) karena kebanyakan kawat las yang dibuat pada saat menghasilkan DEPOSITE WELD mikrostrukturnya mengandung FERRITE) sedikitnya diperlukan 3 – 8% delta ferrite untuk mencegah terjadinya RETAK PANAS. Coba Pak ananto analisa kawat las yang bapak pakai berapa ferrite content yang terdapat pada kawat las tersebut ? rata-rata 3 – 4 % Ferrite contentnya. Ada sih yang Ferrite content nya NOL tetapi setelah
    diweld akan ada Ferrite contentnya. SELAMAT MENCOBA.

    Salah satu penyebab dari turunnya corrosion resistant adalah KARBIDA juga
    KANDUNGAN FERRITE. Coba Pak Ananto Baca disemua hand book stainless steel dan literaruter welding metalurgi lainnya sifat dari FASA FERRITE kalau saya boleh pinjam penjelasan dari Pak Rudi mengenai sifat dari FASA FERRITE ( pengelasannya
    komposisinya tidak sama dengan base metal stainless steel… kecenderungannya non magnetik berubah menjadi magnetik di daerah lasan … sangat mungkin terjadi karena C, Si, Cr dan unsur pembentuk karbida… yang terkandung di filler metal akan mempromote fasa ferit yang bersifat magnetik)

    Demikian pencerahan yang bisa saya sampaikan dan apa yang telah dipaparkan
    oleh Pak Ananto adalah salah satu bagian dari sifat-sifat AUSTENITIK STAINLESS STEEL.

     

     

    Tanggapan 11 :
    (Ananto Wardono – Unilever)

     

    Dear Pak Farid,
    Terimakasih atas pencerahannya, Nggak salah memang Komunitas Migas-Indonesia memilih Pak Farid sebagai moderator Migas Indonesia.


    Pak, saya hanya coba mengingat tentang Phase Transformastion refer to Hukum Fick 1 dan 2 dan menghubungkan dengan penjelasan Pak Farid tentang pembentukan Ferit :

    1. Driving force process difusi adalah Panas (Heat input dari process welding) & Perbedaan konsentrasi (%wt atom).
    2. Heat input dari welding mengakibatkan Cr berdifusi.
    3. Daerah yang kaya Cr transform dari austenite ke Ferit karena Cr penyetabil ferit.

    Nah, Pak sekarang saya baru jelas.


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Balok

    May. 11, 2008

    Balok adalah anggota struktur yang paling utama mendukung beban luar serta berat sendirinya oleh momen dan gaya geser (MacGregor, 1997, halaman 85).

    Dua hal utama yang dialami oleh suatu balok adalah kondisi tekan dan tarik, yang antara lain karena adanya pengaruh lentur ataupun gaya lateral. Padahal dari data percobaan diketahui bahwa kuat tarik beton sangatlah kecil, kira-kira 10%, dibandingkan kekuatan tekannya. Bahkan dalam problema lentur, kuat tarik ini sering tidak diperhitungkan, sehingga, timbul usaha untuk memasang baja tulangan pada bagian tarik guna mengatasi kelemahan beton tersebut, menghasilkan beton bertulang (Wahyudi dan Rahim, 1997, halaman 39).

    Apabila penampang tersebut dikehendaki untuk menopang beban yang lebih besar dari kapasitasnya, sedangkan di lain pihak seringkali pertimbangan teknis pelaksanaan dan arsitektural membatasi dimensi balok, maka diperlukan usaha-usaha lain untuk memperbesar kuat momen penampang balok yang sudah tertentu dimensinya tersebut. Apabila hal demikian yang dihadapi, SK-SNI T-15-1991-03 pasal 3.3.3 ayat 4 memperbolehkan penambahan tulangan baja tarik lebih dari batas nilai r maksimum bersamaan dengan penambahan tulangan baja di daerah tekan penampang balok. Hasilnya adalah balok dengan penulangan rangkap dengan tulangan baja tarik dipasang di daerah tarik dan tulangan tekan di daerah tekan. Pada keadaan demikian berarti tulangan baja tekan bermanfaat untuk memperbesar kekuatan balok (Dipohusodo, 1994, halaman 85).

    Dalam praktek, sistem tulangan tunggal hampir tidak pernah dimanfaatkan untuk balok, karena pemasangan batang tulangan tambahan di daerah tekan, misalnya di tepi atas penampang tengah lapangan, akan mempermudah pengaitan sengkang (stirrup) (Wahyudi dan Rahim, 1997, halaman 60).

    Pada gambar di bawah tampak suatu penampang dengan tulangan tekan yang ditempatkan dalam jarak d’ dari serat tekan terluar dan tulangan tarik dalam jarak tinggi efektif d. Diagram regangan yang terjadi dilukiskan dalam gambar selanjutnya, dengan regangan serat tekan beton dianggap telah mencapai regangan maksimum 0,003. Garis netral terletak pada jarak c yang belum diketahui nilainya. Melalui perbandingan segitiga dalam diagram ini, dapat ditentukan besar regangan masing-masing tulangan, yaitu :


     

    dan


     

    pada persamaan di atas a=b1c

     

     

     

     

     


     

     

     

     


    Pertama-tama, kedua tulangan AS dan AS‘ diasumsikan telah mencapai tegangan leleh fy maka regangannya adalah :

     

    dan

     

     

    Bila kedua kondisi persamaan regangan tersebut terpenuhi, tegangan pada baja tulangan menjadi fs = fs’ = fy dengan fs adalah tegangan pada baja tulangan tarik, fs’ adalah tegangan pada baja tulangan tekan, dan fy adalah tegangan lelehnya. Diagram tegangan internalnya dapat dianggap menjadi tiga bagian yaitu :

    1. pada daerah tekan beton :

                  

    2. Pada daerah tekan baja tulangan

                      

    3. Pada daerah tarik baja tulangan

                      

    dengan AS‘ dan AS berturut-turut menyatakan luas baja tulangan tekan dan tarik. Berdasarkan keseimbangan horisontal gaya internal CC + CS = T, dihasilkan persamaan :

                                                

    dengan tinggi blok tegangan adalah :

     

    momen tahanan nominal penampang adalah :

     

    Bila regangan tidak dipenuhi, mungkin tegangan tulangan tekan ataupun tulangan tarik tidak mencapai tegangan leleh materialnya, sehingga dalam hal ini persamaan tersebut tidak berlaku lagi. Untuk dapat menentukan momen ketahanan penampang, regangan aktual harus dihitung. Selanjutnya diperoleh :

     

     

    kemudian persamaan di atas dapat dirumuskan menjadi :

     

    dan

     

    dengan cara yang sama,

     

    kemudian diperoleh :

     

    Sehingga, momen tahanan penampang menjadi :

     

    Momen disain dapat diperoleh dengan memberikan faktor reduksi tertentu, yang disarankan dalam SK SNI T-15-1991-03 (Wahyudi dan Rahim, 1997, halaman 61-63).

    Standar SK SNI T-15-1991-03 pasal 2.2.3 ayat 2 memberikan faktor reduksi kekuatan f untuk berbagai mekanisme, antara lain sebagai berikut :

    • Lentur tanpa beban aksial = 0,80
    • Geser dan puntir = 0,60
    • Tarik aksial, tanpa dan dengan lentur (sengkang) = 0,65
    • Tekan aksial, tanpa dan dengan lentur (spiral) = 0,7
    • Tumpuan pada beton = 0,70

    Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa kuat momen MR (kapasitas momen) sama dengan kuat momen ideal Mn dikalikan faktor f (Dipohusodo, 1994, halaman 41).

    Seperti pada tulangan tunggal, keruntuhan tarik atau tekan dapat pula terjadi pada penampang tulangan rangkap. Bila hal tersebut terjadi, keruntuhan tarik dengan pelelehan tulangan lebih disukai daripada keruntuhan tekan dengan kehancuran beton yang mendadak. Keadaan ini dapat dikendalikan dengan memberikan batasan tertentu pada tulangan terpasang. SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.3.3 menetapkan batasan :


     

    rb adalah rasio imbang (balance ratio) baja tulangan yang bersesuaian dengan penampang tulangan tunggal (Wahyudi dan Rahim, 1997, halaman 64).

    Untuk menentukan rasio penulangan keadaan seimbang (rb) digunakan persamaan :


     

    dengan fc dan fy dalam Mpa, b1 adalah konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton (Dipohusodo, 1994, halaman 37).

    Standar SK SNI T-15-1991-03 menetapkan nilai b1 diambil 0,85 untuk fc’ £ 30 Mpa, berkurang 0,008 untuk setiap kenaikan 1 Mpa kuat beton, dan nilai tersebut tidak boleh kurang dari 0,65 (Dipohusodo, 1994, halaman 31).     

     

    (Diambil dari Skripsi Yohan Naftali Bab II)


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Kolom Biaksial

    Nov. 16, 2007

    Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka (frame) struktur yang memikul beban dari balok. Kolom meneruskan beban-beban dari elevasi atas ke elevasi yang lebih bawah hingga akhirnya sampai ke tanah melalui fondasi. Karena kolom merupakan komponen tekan, maka keruntuhan pada suatu kolom merupakan lokasi kritis yang dapat menyebabkan keruntuhan (collapse) lantai yang bersangkutan, dan juga merupakan batas runtuh total (ultimate total collapse) seluruh strukturnya. Oleh karena itu dalam merencanakan kolom perlu lebih teliti, yaitu dengan memberikan kekuatan cadangan yang lebih tinggi daripada yang dilakukan pda balok dan elemen struktur horisontal lainnya, terlebih lagi keruntuhan tekan tidak memberikan peringatan awal yang cukup jelas (Nawy, 1990).
    SK SNI T-15-1991-03 (PU 1991) memberikan definisi, kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban tekan aksial dengan bagian tinggi yang tidak ditopang paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil. Sedangkan komponen struktur yang menahan beban aksial vertikal dengan rasio bagian tinggi dengan dimensi terkecil kurang dari tiga disebut pedestal (Dipohusodo, 1994, halaman 287).
    Bila eksentrisitas beban mempunyai harga kecil sehingga gaya aksial tekan menjadi penentu, dan juga bila dikehendaki suatu kolom beton dengan penampang lintang yang lebih kecil, maka umumnya distribusi tulangan lebih baik dibuat merata di sekeliling sisi penampang tersebut. Untuk distribusi tulangan semacam ini, baja tulangan yang terletak di bagian tengah penampang akan menerima tegangan yang lebih kecil dibandingkan tulangan lainnya. Ketika kapasitas ultimit kolom tersebut telah tercapai, tegangan pada baja tulangan belum tentu mencapai tegangan lelehnya, sedangkan baja tulangan yang berada di tepi kemungkinan besar sudah leleh (Wahyudi dan Rahim, 1997, halaman 215).
    Menurut Winter dan Nilson pada tahun 1994, mekanisme gaya aksial yang bekerja bersamaan dengan lentur pada kedua arah dari sumbu utama penampang terjadi pada kolom-kolom sudut bangunan, pada balok-balok yang membentuk rangka dengan kolom dan menyalurkan momen-momen ujungnya ke kolom dalam dua bidang yang tegak lurus. Keadaan yang sama juga dapat terjadi pada kolomkolom sebelah dalam, khususnya pada tata letak kolom yang tidak teratur.
    Kolom-kolom seperti pada sudut bangunan pada struktur rangka memikul gaya aksial dan sekaligus momen dari dua sumbu aksis yang disebut kolom biaksial. Untuk menyelesaikan masalah kolom biaksial pada kolom persegi, dapat digunakan prosedur yang umum dipakai yaitu eksentrisitas biaksial, ex dan ey, digantikan dengan eksentrisitas uniaksial ekivalen e0x atau e0y, dan kolom didesain sebagai kolom uniaksial (MacGregor, 1997, halaman 466).
    Apabila eksentrisitas pada arah x (ex) dibagi dengan sisi pada arah x lebih besar daripada eksentrisitas pada arah y (ey) dibagi sisi pada arah y maka momen desain efektif dapat dihitung dengan :
    Mox = Mx + β.(h/b).My
    Dengan cara yang sama apabila eksentrisitas pada arah y dibagi dengan sisi pada arah y lebih besar daripada eksentrisitas arah x dibagi sisi arah x, maka momen desain efektifnya adalah :
    Moy = My + β.(h/b).Mx
    Dengan Mx adalah momen yang terjadi pada arah x dan My adalah momen pada arah y, b adalah sisi effektif pada arah y, h adalah sisi effektif pada arah x, sedangkan β adalah koefisien biaksial yang dapat dihitung persamaan :
    β = 0.3 + (0.7/0.6).(0.6-(Pu/b.h.fc’))
    Dengan β tidak boleh lebih kecil daripada 0,3, PU adalah gaya aksial (Hulse dan Mosley, 1986, halaman 163)


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Nelder-Mead

    Nov. 16, 2007

    Metoda polihedron fleksibel merupakan metoda pengembangan dari metoda simplex, yang dikembangkan oleh Nelder-Mead (Haftka, 1991, halaman 64), dasar pemikiran metoda simplex adalah menurunkan nilai fungsi sasaran secara kontinu dimulai dari suatu nilai fungsi awal sampai mencapai nilai fungsi minimum terpenuhi (Haftka, 1991, halaman 64).
    Metoda ini bermanfaat untuk mencari harga-harga extrem suatu fungsi dengan banyak variabel, dengan turunan dari fungsi tersebut sulit untuk dicari. Metoda polihedron fleksibel menggunakan pencerminan (reflection), ekspansi (expansion) dan penyusutan (contraction) dalam melakukan penelusuran.
    Polihedron Fleksibel menggunakan banyak titik coba, dengan jumlah titik coba Ntitik minimum sama dengan jumlah variabel desain JVD ditambah satu. Ntitik = JVD +1 dipakai oleh Harb dan Mattews pada tahun 1987. Box mengusulkan Ntitik = 2 * JVD, sedangkan Ntitik = JVD + 2 diusulkan oleh Biles pada tahun 1983. Jumlah titik coba makin banyak dimaksudkan untuk mengurangi terjadinya konvergen prematur, tetapi memperlambat konvergensi.
    Masalah meminimumkan fungsi sasaran f = f(x,y), dengan dua variabel desain x dan y, dan memakai jumlah titik coba Ntitik = JVD + 1 = 3, prosedurnya adalah sebagai berikut :
    1. Tentukan atau acak tiga buah titik di dalam ruang variabel disain, kemudian hitung nilai fitnessnya. Titik terbaik disebut titik B (best) dengan koordinat (XB,YB), titik terjelek disebut titik W (worst) dengan koordinat (XW,YW), sedang titik lainnya disebut titik G (good) dengan koordinat (XG,YG)
    2. Hitung titik pusat M dengan koordinat (XM,YM) yang didapat dengan merata–rata titik coba selain titik W, sehingga :
    XM = 0.5*(XB + XG)
    YM = 0.5*(YB + YG)
    3. Tentukan arah penelusuran, yaitu garis yang menghubungkan titik W dan titik M dan dinyatakan sebagai :
    XS = XN – XW
    YS = YN – YW
    4. Cari titik coba baru dalam arah S (search) yang memberikan nilai fitness lebih baik daripada fitness dititik W, titik coba ini tidak boleh identik dengan titik M. Titik coba baru T (try) dengan koordinat XT,YT adalah :
    XT = XW + λ.XS
    YT = YW + λ.YS
    λ adalah koefisien refleksi. Kalau tidak ditemukan titik coba baru yang lebih baik dari titik W maka dilakukan penyusutan menuju B, besarnya penyusutan sama dengan setengah jaraknya terhadap titik b, sehingga titik B baru adalah :
    XW baru = 0.5 * (XW + XB)
    YW baru = 0.5 * (YW + YB)
    dan titik G baru adalah
    XG baru = 0.5 * (XW+XG)
    YG baru = 0.5 * (Yw+YG)
    Kemudian diperiksa apakah sudah konvergen atau belum, kalau sudah maka berhenti kalau belum ulangi ke langkah dua lagi.
    Pemeriksaan konvergensi dapat menggunakan persamaan-persamaan yang ada di bawah ini :
    |XB – XG| ≤ ε
    |XB – XW| ≤ ε
    |XW – XG| ≤ ε
    |YB – YG| ≤ ε
    |YB – YW| ≤ ε
    |YW – YG| ≤ ε
    dengan ε adalah suatu nilai konvergensi dan diambil sekecil mungkin, misalnya 0.0003.
    Secara umum metoda ini membuat sebuah segi banyak dalam ruang variabelnya yang terus diiterasi sehingga segi banyak itu makin lama makin mengecil, dan akan didapatkan hasil yang optimum begitu segi banyak itu menjadi sangat kecil sekali, yang ditentukan nilainya sebagai suatu nilai konvergensi.


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Perancangan Struktur dengan Optimasi

    Nov. 16, 2007

    Penggunaan metoda optimasi dalam perencanaan struktur sebenarnya bukanlah merupakan hal yang baru dan sudah banyak dikembangkan karena manfaatnya yang banyak dirasakan. Pada tahun 1890 Maxwell mengemukakan beberapa teori tentang desain yang rasional pada suatu struktur yang kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh Michell pada tahun 1904 (Wu, 1986, halaman 1).

    Beberapa penelitian tentang optimasi struktur yang ditujukan untuk penggunaan praktis telah dilakukan sekitar tahun 1940 dan 1950. Pada tahun 1960 Schmit mendemonstrasikan penggunaan teknik pemrograman non-linier untuk desain struktur dan menyebutnya dengan istilah “sintesa struktur” (Wu, 1986, halaman 1). Komputer digital yang kemudian dibuat dan mampu untuk memecahkan masalah numeris dalam skala besar telah memberikan momentum yang besar untuk penelitian. Pada awal tahun 1970 optimasi struktur telah menjadi sesuatu yang penting dalam berbagai aspek perancangan suatu struktur (Wu, 1986, halaman 1).

    Ada dua pendekatan utama dalam optimasi struktur. Pendekatan yang pertama menggunakan pemrograman matematika dan pendekatan yang lain menggunakan metoda kriteria optimal. Kedua pendekatan ini masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan.

    Setiap struktur rangka memiliki empat hal pokok dengan empat hal ini dapat merupakan suatu variabel yang dapat diubah-ubah untuk mengoptimasi struktur tersebut (variabel desain). Empat hal ini adalah ukuran elemen, geometri struktur (posisi titik-titik kumpul), gambaran struktur (bagaimana titik-titik kumpul tersebut dihubungkan oleh elemen-elemen), dan material bangunan. Material bangunan biasanya ditentukan terlebih dahulu. Persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi oleh struktur disebut kendala. Dalam sebagian besar kasus, kendala berhubungan dengan kekuatan dan defleksi struktur.

    Dalam banyak kasus optimasi struktur yang telah dipecahkan sejauh ini, variabel desain diasumsikan dapat berubah secara kontinyu. Akan tetapi dalam desain yang sesungguhnya kadang-kadang dijumpai variabel desain diskrit yang terbatas. Balok baja dan balok beton bertulang hanya ada dalam ukuran standar. Untuk mengatasi masalah diskrit ini, beberapa usaha telah dilakukan untuk memecahkan kasus-kasus tertentu, antara lain menggunakan pendekatan branchand-bound (Wu, 1986, halaman 4). Keberhasilan optimasi struktur sejauh ini masih terbatas. Pada satu sisi, optimasi telah berhasil digunakan dalam perancangan berbagai jenis struktur seperti overhead cranes, bangunan-bangunan standard, menara transmisi, girder dengan bentang pendek dan medium, dan bermacam-macam kendaraan termasuk pesawat terbang, mobil, dan kapal. Pada sisi lain, teknik-teknik optimasi masih kurang dapat diterapkan jika struktur sangat besar atau jika kendala-kendalanya terlalu kompleks, belum lagi jika ada pertimbangan-pertimbangan lain seperti standar produksi, pengaruh estetika struktur, dan praktek-praktek konvensional dalam industri (Wu, 1986, halaman 5).

    Kesulitan utama dari penggunaan praktis optimasi struktur adalah lamanya proses komputasi sehingga biaya perhitungan menjadi relatif tinggi. Akan tetapi belakangan ini biaya perhitungan telah turun secara drastis karena komputer pribadi mekin cepat dan makin murah harganya. Dengan demikian optimasi struktur yang sangat tergantung pada komputer akan semakin luas aplikasinya.

    Formulasi masalah untuk optimasi struktur dengan variabel desain yang dapat berubah secara kontinyu dan menggunakan analisa struktur elastik adalah program non-linier. Pendekatan untuk pemecahannya menggunakan program linier sekuensial dan program non-linier (Wu, 1986, halaman 6).

    Pendekatan linier sekuensialnya adalah melinierkan fungsi kendala nonlinier dan fungsi sasaran kemudian menyelesaikan masalah menggunakan program linier berulang-ulang. Romstad dan Wang pada tahun 1967 dan 1968 memberikan penjelasan fisik tentang formulasi ini yaitu : yang tidak diketahui adalah penambahan variabel desain dari suatu titik dalam daerah layak yang diperoleh dari iterasi sebelumnya, dan kendala dari pendekatan linier ini adalah perpindahan ijin dari titik kumpul dan gaya-gaya yang terjadi pada elemen tidak boleh melebihi yang diijinkan. Pendekatan non-liniernya adalah menyelesaikan masalah optimasi dengan menggunakan program non-linier secara langsung. Akan tetapi persamaan analisa elastik menunjukkan masalah yang besar sebab tidak ada algoritma pada program non-linier yang dapat menangani kendala persamaan
    secara efisien. Teknik yang biasa digunakan untuk menangani masalah ini adalah menggunakan matriks untuk analisa struktur dalam algoritmanya (Wu, 1986, halaman 7).

    Formulasi masalah untuk optimasi struktur dengan variabel desain yang dapat berubah secara kontinyu dan menggunakan analisa struktur plastis (analisa batas) adalah program linier (Wu, 1986, halaman 8). Masalah ini dapat dipecahkan dengan mudah bahkan untuk struktur yang besar. Akan tetapi analisa batas belum dipakai secara luas dalam desain struktur. Di samping itu banyak kendala lain seperti defleksi tidak dapat dipenuhi jika perancangan didasarkan pada analisa batas.

    Optimasi struktur dengan sebagian atau seluruh variabel desain merupakan nilai diskrit yang terbatas dan menggunakan analisa struktur elastis memberikan formulasi masalahnya berupa masalah non-linier diskrit. Beberapa pendekatan untuk memecahkan maslah ini telah diusulkan termasuk program integer sekuensial, algoritma penelusuran arah variabel diskrit, dan lain-lain (Wu, 1986, halaman 8).

    Program integer sekuensial adalah ekstrapolasi dari program linier sekuensial ke program diskrit. Dalam setiap iterasi, program linier integer digunakan untuk menjamin penelusuran hanya berkisar dari satu titik diskrit ke yang lain. Toakley pada tahun 1968 menemukan bahwa pendekatan ini tidak efisien dan hasilnya tidak bisa diramalkan. Reinschmidt pada tahun 1971 juga mempunyai kesimpulan yang sama meskipun dia telah menunjukkan beberapa contoh kasus numerik yang dipecahkan dengan cara ini, termasuk desain elastis rangka batang yang terdiri atas 9 elemen. Saglam pada tahun 1976 menggunakan pendekatan yang mirip dan telah memecahkan beberapa contoh rangka batang.

    Algoritma penelusuran arah variabel diskrit dikemukakan oleh Lai dan Achenbach (1973, halaman 119-131). Struktur portal, kantilever, dan pelat lantai dua lapis dengan kendala dinamis telah dioptimasi dengan metoda ini. Optimasi struktur dengan sebagian atau seluruh variabel desain merupakan harga diskrit yang terbatas dan menggunakan analisa struktur plastis, formulasi masalahnya adalah program integer atau program integer campuran. Toakley (1968, halaman 1219) merumuskan masalah desain plastis dengan variabel diskrit sebagai program integer dan telah dipecahkan. Fu dan You pada tahun 1976 menggunakan metoda complex, tetapi mereka menemukan metoda ini konvergen
    prematur, kadang-kadang jauh dari nilai optimum. Levey dan Fu (1979, halaman 363-368) menggunakan metoda complex-simplex. Lev (1977, halaman 365-371) mengusulkan algoritma branch-and-bound untuk memecahkan masalah diskrit dengan kendala linier. Algoritma ini mengatasi keterbatasan dari beberapa algoritma program integer yang lain.

    Selama perkembangan optimasi struktur, para ilmuwan secara bertahap mengembangkan banyak cara yang lain untuk merumuskan dan memecahkan berbagai masalah sehingga banyak algoritma-algoritma yang diusulkan. Sementara situasi ini dikenal secara umum sebagai sesuatu yang tidak dapat dihindari dan harus dialami selama tahap awal perkembangan bidang teknologi, ada juga saran untuk optimasi struktur dengan pendekatan yang disatukan dan sistematis.

    Dalam pendekatan sistematis yang digambarkan oleh Morris dan kawan kawan pada tahun 1982, algoritma dibagi dalam tiga bagian, tiap bagian mempunyai fungsi yang terdefinisi secara baik, dan program komputer untuk tiap bagian dapat dikembangkan dan diuji secara terpisah. Pendekatan ini memperbolehkan penggunaan program secara berdiri sendiri yang kemudian dapat dikumpulkan dengan cepat untuk persoalan desain yang spesifik.

    Pendekatan ini dapat juga digunakan sebagai bahan perbandingan untuk perkembangan langkah-langkah optimasi yang baru. Di samping itu, pendekatan sistematik ini dapat dengan mudah diterapkan pada masalah yang lebih kompleks di bidang teknik yang lain (Wu, 1986, halaman 10).

    Menurut Kirsch pada tahun 1981 biasanya dalam suatu perencanaan terdiri atas empat langkah yaitu :

    1. Perumusan syarat-syarat fungsional, yaitu mencari dan merumuskan syaratsyarat fungsional yang dalam beberapa kasus tidak terlihat secara nyata.
    2. Perencanaan dasar, misalnya pemilihan topologi, tipe struktur dan material.
    3. Proses optimasi, yaitu untuk memperoleh kemungkinan perencanaan terbaik dengan kriteria, pertimbangan dan batas-batas yang ada.
    4. Pendetailan, setelah seluruh penyajian optimasi, hasil yang didapat harus diperiksa dan dimodifikasi jika perlu.

    Berdasarkan berbagai kemajuan ilmu dan teknologi, perancangan struktur
    bangunan harus direncanakan secara optimal yaitu struktur yang paling ekonomis
    serta memenuhi segala persyaratan yang diinginkan. Oleh karena itu perlu
    dikembangkan suatu sistem yang mampu menangani berbagai masalah optimasi.

    Secara Umum masalah optimasi ada empat jenis, yaitu :

    1. Optimasi bentuk.
    2. Optimasi topologi.
    3. Optimasi geometri.
    4. Optimasi ukuran penampang.

    Dalam metoda optimasi terdapat tiga besaran utama, yaitu:

    1. Variabel desain. Besaran yang tidak berubah nilainya disebut parameter tetap, sedangkan yang nilai berubah selama proses optimasi disebut variabel desain. Variabel desain merupakan variabel yang dicari dalam masalah optimasi. Contohnya adalah ukuran komponen struktur dan geometri struktur. Data variabel desain ada dua macam, yaitu data diskrit dan data kontinu. Dalam beberapa kasus, khususnya optimasi bentuk dan geometri, variabel desain lebih sesuai dinyatakan sebagai variabel desain kontinu dibandingkan variabel diskrit.
    2. Fungsi kendala. Fungsi kendala merupakan suatu fungsi yang memberikan batasan daerah layak dan daerah tak layak. Dalam bidang teknik terdapat dua macam kendala yaitu : (a) Kendala rencana, yaitu kendala yang menentukan variabel desain selain yang memberikan batasan berdasarkan sifat. Kendala ini biasanya dapat dilihat secara nyata, misalnya batasan karena masalah fungsional, fabrikasi atau keindahan. Contoh kendala rencana adalah ketebalan plat, kemiringan atap. (b) Kendala sifat, yaitu kendala yang didapat dari persyaratan sifat. Biasanya kendala ini tidak dapat terlihat secara nyata karena berhubungan dengan analisis struktur. Contoh kendala sifat adalah batas tegangan maksimum, perpindahan (displacements) yang diijinkan, kekuatan tekuk.
    3. Fungsi sasaran. Fungsi sasaran adalah suatu fungsi yang mengandung kriteria dari struktur yang diinginkan, misalnya struktur dengan berat paling ringan, dengan harga termurah, paling aman atau paling efisien. Pemilihan fungsi sasaran merupakan hal yang terpenting dalam proses optimasi agar dapat mencapai sasaran yang sebenarnya sedekat mungkin. Dalam beberapa situasi fungsi sasaran dapat terlihat jelas. Misalnya jika ingin mencari harga yang termurah maka fungsi sasarannya dapat diasumsikan ke dalam berat strukturnya. Namun terkadang sulit juga untuk menentukan harga yang sebenarnya dari sebuah konstruksi, misalnya struktur dengan berat paling ringan belum tentu yang termurah, karena biasanya masalah harga minimum akan termasuk juga harga bahan, fabrikasi, transportasi dan lain-lain.

    Masalah dalam optimasi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

    1. Masalah optimasi linier merupakan dasar dari metoda optimasi secara matematis. Dalam masalah ini fungsi kendala dan fungsi sasarannya semuanya dinyatakan dalam fungsi linier. Fungsi kendala dapat berupa persamaan maupun pertidaksamaan, dan fungsi sasarannya berupa meminimumkan dan memaksimumkan.
    2. Masalah optimasi tak linier, yaitu bila fungsi kendala dan fungsi sasarannya tak linier. Masalah optimasi dalam bidang teknik, pada umumnya berupa masalah optimasi tak linier. Masalah yang tak linier ini juga dapat dilinierkan, tetapi memberikan hasil yang kurang akurat ditinjau dari segi teknik. Oleh karena itu terpaksa diselesaikan memakai program tak linier yang lebih sulit dipelajari dibandingkan program linier, karena memerlukan matematika yang kompleks.

    Penyelesaian masalah optimasi dapat dipakai dua cara yaitu :

    1. Metoda analisa, Metoda ini menggunakan dasar teori matematika yang dibuat oleh Maxwell pada tahun 1890 dan Michell tahun pada 1904 dan memberikan hasil eksak namun hanya dapat digunakan untuk masalah optimasi yang sederhana saja karena pada beberapa masalah yang lebih kompleks pengolahan matematikanya sangat tidak sederhana (Wibowo, 1996, halaman 2).
    2. Metoda numerik, Metoda optimasi numerik berkembang sejak ditemukannya komputer sebagai alat bantu hitung. Dynamic programming, integer programming, stepest descent, sequential unconstraint minimization technique, gradient projection, dan penalty function merupakan metoda optimasi numerik yang sering dipakai untuk menyelesaikan masalah optimasi di bidang sipil (Wibowo, 1996, halaman 3). Dalam metoda ini nilai yang akan dicari didekati dengan cara iterasi dan proses iterasi dihentikan apabila nilai yang dicari sudah cukup dekat dengan titik optimal yang sesungguhnya (Kirsch, 1981, halaman 5).

    Metoda-metoda tersebut di atas mempunyai kelemahan, yaitu mempunyai peluang relatif besar untuk konvergen ke titik optimum lokal, bila dipakai untuk menyelesaikan masalah optimasi dengan jumlah titik optimum lebih dari satu. Hal ini dapat dimaklumi, karena penurunan perumusannya berdasarkan asumsi fungsi konveks. Selain itu juga memerlukan analisis struktur yang banyak, keharusan mengikutsertakan semua kendala dalam model matematikanya dan modifikasi variabel yang kurang efisien (Wibowo, 1996, halaman 3).


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious

    Algoritma Genetik

    Nov. 16, 2007

    Goldberg (1989) menjelaskan bahwa algoritma genetik merupakan algoritma pencarian berdasarkan mekanisme seleksi alam dan genetika alam. Algoritma genetik mengkawinkan struktur string yang bertahan untuk membentuk algoritma pencarian baru. Pada setiap generasi sejumlah individu baru diciptakan melalui bagian yang kuat dari orang tuanya. Metode algoritma genetik dikembangkan oleh John Holland dan mahasiswanya di Universitas Michigan. Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah untuk meneliti proses adaptasi dari sistem alam serta mendesain perangkat lunak yang memiliki kecerdasan buatan dengan mencontoh mekanisme sistem alam.

    Goldberg (1989) menjelaskan beberapa istilah yang digunakan dalam algoritma genetik. Istilah strings dalam sistem genetik buatan analog dengan kromosom dalam sistem biologi. Pada sistem biologi, satu atau lebih kromosom dikombinasi untuk membentuk resep genetik secara keseluruhan. Resep genetika ini digunakan untuk pembentukan dan operasi beberapa organisme.

    Pada sistem alamiah, keseluruhan paket genetik disebut genotip. Pada sistem genetik buatan, keseluruhan paket strings disebut sebuah struktur. Pada sistem alamiah, organisme dibentuk oleh interaksi dari keseluruhan paket genetik dengan lingkungannya yang disebut fenotip.

    Pada sistem genetik buatan, struktur di-decode untuk membentuk paket parameter, alternatif solusi, atau titik pada ruang solusi. Pada sistem alamiah, kromosom terdiri dari gen-gen, yang terdiri dari sejumlah nilai yang disebut allel. Pada genetik, posisi (locus) dari sebuah gen diidentifikasi secara terpisah dari fungsi gen. Tabel 1 menjelaskan perbandingan istilah yang digunakan oleh sistem alamiah dan algoritma genetik.

    Tabel 1. Perbandingan Istilah pada Sistem Alamiah dan Algoritma Genetik.

    Sistem Alamiah

    Algoritma Genetik

    Kromosom String
    Gen Fitur, Karakter, atau detektor
    Allel Nilai fitur
    Locus Posisi String
    Genotip Struktur
    Fenotip Set parameter, solusi alternatif, struktur yang di-decode
    Epitasis Non linieritas

    Sumber: Goldberg (1989)

    Gen dan Cheng (2000) menjelaskan bahwa secara umum algoritma genetik memiliki lima komponen dasar yang telah diringkaskan oleh Michalewicz. Lima komponen dasar tersebut adalah:

    1. Sebuah genetik yang merepresentasikan solusi dari masalah.

    2. Sebuah cara untuk menciptakan populasi awal dari penyelesaian masalah.

    3. Sebuah fungsi evaluasi untuk menilai fitness.

    4. Operator genetik yang mengubah komposisi genetik anak selama reproduksi.

    5. Nilai untuk parameter algoritma genetik.

    Gen dan Cheng (2000) menjelaskan bahwa algoritma genetik memelihara populasi dari individu (Pi) pada setiap generasi i. Setiap individu merepresentasikan sebuah solusi potensial. Setiap individu dievaluasi untuk dinilai fitness-nya. Setiap individu menjalani stochastic transformations dengan menggunakan opreasi genetik untuk membentuk individu baru. Ada dua jenis transformasi yang digunakan yaitu mutasi dan kawin silang (crossover). Individu baru yang disebut offspring C(i) dievaluasi kembali. Setelah beberapa generasi diharapkan setiap individu menjadi konvergen menjadi individu terbaik. Individu terbaik inilah yang diharapkan menjadi solusi optimal atau suboptimal dari masalah. Struktur umum dari algoritma genetik dijelaskan sebagai berikut:

    Teroma Skema

    Tahap1
    Teorema skema merupakan dasar teori yang menjelaskan bagaimana Algoritma Genetik bekerja. Skema adalah keserupaan pola dalam mendeskripsikan suatu himpunanan bagian dari beberapa string yang mempunyai kesamaan pada posisi tertentu. Sebuah skema dibentuk dengan menambahkan sebuah simbol spesial, yaitu sebuah simbol * (don’t care) dalam representasi biner (0 atau 1).

    Contoh: *01 adalah 101 atau 001 yaitu 5 atau 1

    Tahap2
    Tingkatan dari sebuah skema S(dinotasikan denga o(S)) menunjukkan jumlah dari posisi angka 0 atau 1 yang sudah tetap(Bukan posisi don’t care) yang ada dalam skema. Tingkatan ini menunjukkan spesialisasi dari sebuah skema. Contoh:

    S1=(* * * 0 0 1 * 1 1 0)

    S2=(* * * * 0 0 * * 0 * )

    S3=(1 1 1 0 1 * * 0 0 1)

    Dimana

    o(S1)= 6

    o(S2)= 3

    o(S3)= 8

    Tahap3
    Batasan panjang dari skema S (dinotasikan dengan δ(S)) adalah jarak antara posisi angka 0 atau 1 yang pertama hingga terakhir. Angka ini menunjukkan kerapatan informasi yang ada dalam sebuah skema. Contoh:

    δ(S1)= 10-4=6

    δ(S2)= 9-5 =4

    δ(S3)= 10-1=9

    Procedure: Algoritma Genetik

    begin

    i ← 0;

    initialize P(i);

    evaluate P(i);

    while (not termination condition) do

    begin

    recombine P(i);

    evaluate C(i);

    select P(i+1) from P(i) and C(i);

    i ← i + 1;

    end

    end

    Besarnya populasi pada setiap generasi akan mempengaruhi kecepatan konvergensi. Semakin besar jumlah populasi akan mengakibatkan konvergensi yang lambat, akan tetapi bila jumlah populasi awal semakin kecil maka dapat terjadi konvergensi prematur. Jumlah titik coba yang dipakai oleh Harb dan Matthews pada tahun 1987 adalah sebesar jumlah variabel desain ditambah 1. Box mengusulkan jumlah titik coba adalah 2 kali jumlah variabel desain. Sedangkan Biles pada tahun 1983 mengusulkan jumlah titik coba adalah jumlah variabel desain ditambah dengan 2.

    Pengkodean adalah suatu teknik untuk menyatakan populasi awal sebagai kandidat solusi suatu masalah ke dalam suatu kromosom. Gen dan Cheng (2000) juga menjelaskan bahwa pengkodean merupakan kunci pokok persoalan, dalam melakukan pengkodean harus diperhatikan apakah dapat membangun pencarian genetik yang efektif menggunakan pengkodean. Beberapa prinsip untuk mengevaluasi pengkodean adalah yang diajukan oleh Rechenberg (1973) dalam Gen dan Cheng (2000):

    1. Tidak berlebihan (non redundancy), pemetaan antara kode dan solusi harus 1-to-1 mapping. Pemetaan 1-to-1 menjamin tidak ada operasi sia-sia yang terjadi ketika membuat keturunan. Pada pemetaan n-to-1, algoritma genetik akan membuang waktu saat mencari, karena dua individu diduplikasi pada ruang fenotip tetapi tidak pada ruang genotip, pengukuran jarak pada ruang genotip tidak dapat memperlakukan individual sebagai identik, hal ini akan menjadikan algoritma genetik menjadi konvergen secara prematur. Pada pemetaan 1-to-n, dibutuhkan prosedur tambahan pada ruang fenotip untuk menentukan sebuah solusi di antara banyak kemungkinan solusi.

    2. Legality, permutasi dari sebuah pengkodean berhubungan pada sebuah solusi. Prinsip ini menjamin bahwa sebagian besar operator genetik yang ada dapat dengan mudah diaplikasikan pada pengkodean.

    3. Completeness, solusi mempunyai hubungan dengan pengkodean. Prinsip ini menjamin bahwa suatu titik pada ruang solusi dapat dicapai pada pencarian genetik.

    4. Sifat Lamarckian, allel untuk sebuah gen tidak tergantung pada konteks. Sifat Lamarckian pada pengkodean berhubungan dengan apakah sebuah kromosom dapat mewariskan sifatnya pada generasi yang akan datang melalui operasi genetik. Sebuah teknik pengkodean diharapkan dapat mewariskan sifat baik orang tua.

    5. Causality, berarti variasi kecil pada ruang genotip karena mutasi berimplikasi pada variasi kecil pada ruang fenotip.

    Gen dan Cheng (2000) menjelaskan bahwa berdasarkan jenis simbol yang digunakan sebagai nilai suatu gen maka pengkodean dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

    1. Pengkodean biner, yaitu metode pengkodean yang menggunakan bilangan biner. Metode ini banyak digunakan karena sederhana untuk diciptakan dan mudah dimanipulasi (Davis, 1991).

    2. Pengkodean bilangan riil, yaitu metode pengkodean dalam bentuk bilangan riil. Masalah optimalisasi fungsi dan optimalisasi kendala lebih tepat jika diselesaikan dengan pengkodean bilangan riil karena struktur topologi ruang genotip untuk pengkodean bilangan riil identik dengan ruang fenotipnya, sehingga mudah membentuk operator genetika yang efektif dengan cara memakai teknik yang dapat digunakan yang berasal dari metode konvensional.

    3. Pengkodean bilangan bulat, yaitu metode pengkodean menggunakan bilangan bulat. Pengkodean ini baik digunakan untuk masalah optimasi kombinatorial.

    4. Pengkodean struktur data, yaitu model pengkodean yang menggunakan struktur data.

    Goldberg (1989) mengemukakan bahwa ada empat hal yang membedakan algoritma genetik dari teknik optimasi tradisional. Perbedaan tersebut adalah:

    1. Manipulasi langsung dari pengkodean.

    2. Pencarian dari sebuah populasi, bukan dari single point.

    3. Pencarian melalui metode sampel.

    4. Pencarian menggunakan operator stochastic, bukan deterministik.

    Gen dan Cheng (2000) menjelaskan bahwa selama dua dekade beberapa metode seleksi telah diperkenalkan, dipelajari dan dibandingkan. Beberapa jenis seleksi yang umum dipakai adalah:

    1. Roulette wheel selection. Metode ini diajukan oleh John Holland. Ide dasarnya adalah untuk menentukan proporsi probabilitas seleksi atau probabilitas survival pada tiap kromosom sesuai dengan nilai fitness-nya. Individu dipetakan dalam suatu segmen garis secara berurutan sedemikian hingga tiap segmen individu memiliki ukuran yang sama dengan ukuran fitness-nya. Sebuah bilangan random dibangkitkan dan individu yang memiliki segmen dalam kawasan bilangan random tersebut akan terseleksi. Proses ini diulang hingga diperoleh sejumlah individu yang diharapkan.

    2. (μ + λ) selection. Metode ini merupakan prosedur deterministik yang memilih kromosom terbaik dari orang tua dan keturunan. Metode ini biasanya digunakan pada masalah optimasi combinatorial.

    3. Tournament selection. Metode ini memilih secara acak sejumlah kromosom dan memilih kromosom terbaik untuk reproduksi.

    4. Steady-state reproduction. Pada metode ini sejumlah fitness parents yang terburuk digantikan dengan sejumlah individu baru (offspring).

    5. Ranking and scaling. Ide dasar metode ini adalah mengurutkan berdasarkan ranking fitness-nya, kemudian menetapkan probabilitas seleksi tiap kromosom berdasarkan urutan ranking-nya.

    6. Sharing. Teknik sharing diperkenalkan oleh Goldberg dan Richardson untuk optimasi dengan fungsi multi model. Teknik ini digunakan untuk menjaga keanekaragaman populasi. Fungsi sharing adalah sebuah cara untuk menentukan degradasi fitness individu dikarenakan jaraknya dengan tetangga. Dengan adanya degradasi, probabilitas reproduksi individu pada puncak keramaian ditahan, individu lain akan memperoleh keturunan.

    Gen dan Cheng (2000) menjelaskan bahwa beberapa operator cross-over untuk pengkodean dengan bilangan riil dapat dibagi menjadi 4 metode:

    1. Operator konvensional. Operator konvensional merupakan adaptasi operator biner untuk yang dipakai untuk operator bilangan riil.

    2. Operator aritmatika. Konsep dasar operator jenis ini diambil dari convex set theory. Operator kawin silang (cross-over) aritmatika didefinisikan sebagai kombinasi dari dua kromosom yang menggunakan persamaan di bawah ini.

    x1′ = λ1. x1 + λ2. x2

    x2′ = λ1. x2 + λ2. x1

    λ1 + λ1 = 1

    λ1 ≥ 0

    λ2 ≥ 0

    3. Operator berdasarkan arah. Pada metode ini digunakan nilai dari fungsi sasaran untuk menentukan arah dari pencarian genetik. Operator akan membuat keturunan tunggal x’ dari dua orang tua x1 dan x2 sesuai dengan persamaan (21), r merupakan bilangan acak antara 0 dan 1. Diasumsikan bahwa x2 lebih baik dari x1.

    x’ = r(x2 – x1) + x2

    4. Operator Stokastik. Metode ini menggunakan bilangan acak untuk melakukan mutasi genetik individu. Mutasi diperlukan untuk memperluas ruang pencarian genetik, sehingga hasil optimasi tidak terjebak pada solusi optimum lokal.


    Share on Facebook Delicious Bookmark this on Delicious