Cara Menghitung Berat Beban Sebelum Diangkat: Tabel dan Rumus

Oleh Suhinar El. Seri Motor Academy: Safety, Lesson 13: Pengantar Rigging Industri (artikel 1 dari 6)

Berat beban ditentukan dengan tiga cara: membaca dokumen seperti nameplate dan surat jalan, memakai tabel berat per meter, atau menghitung volume dikali massa jenis. Massa jenis baja 7.850 kilogram per meter kubik. Dengan angka itu, poros pejal berdiameter 150 milimeter sepanjang 2 meter beratnya sekitar 277 kilogram.

Satu poros yang terlihat sedang ukurannya sudah melewati kapasitas angkat manual satu orang.

Kenapa Berat Harus Diketahui Sebelum, Bukan Sesudah

Seluruh rantai keputusan dalam pengangkatan berdiri di atas satu angka: berat beban. Kapasitas crane, pemilihan sling, jumlah kaki sling, sudut pengikatan, sampai ukuran shackle semuanya diturunkan dari angka itu. Kalau angka awalnya meleset, semua hitungan di belakangnya ikut meleset tanpa ada yang mengoreksi.

Menebak dari pengalaman bekerja sampai suatu hari tidak. Baja terlihat lebih ringan dari yang sebenarnya karena volumenya kecil, sementara benda berongga terlihat lebih berat dari kenyataan. Dua kesalahan itu bergerak ke arah berlawanan, jadi tidak ada aturan praktis yang aman untuk menebak.

Cara 1: Baca Dokumen yang Sudah Ada

Ini cara tercepat dan paling sering terlewat. Sumber angkanya ada di nameplate, surat jalan, katalog pabrikan, gambar teknik, atau label pada kemasan.

Yang perlu diperiksa sebelum angka itu dipakai:

• Apakah beratnya masih sama dengan saat didokumentasikan. Wadah yang disebut kosong belum tentu benar-benar kosong. Gearbox yang masih berisi oli bisa puluhan kilogram lebih berat dari berat keringnya.
• Apakah ada yang menempel. Motor yang masih tersambung pompa, kopling, atau base frame bukan lagi seberat motornya sendiri.
• Apakah angka itu berat satuan atau berat total. Katalog sering menulis berat per batang, sementara yang diangkat satu ikat berisi puluhan batang.

Cara 2: Tabel Berat per Meter

Untuk material berbentuk batang, pipa, pelat, dan profil, berat per meter sudah tersedia dalam tabel katalog pabrikan maupun SNI, sehingga tidak perlu menghitung volume lebih dulu dan cukup mengalikan tiga angka saja. Rumusnya pendek.

W = berat per meter x panjang x jumlah batang

Untuk batang baja pejal bulat, berat per meternya bisa dihitung cepat tanpa tabel:

kg/m = 0,00617 x d², dengan d dalam milimeter.

Diameter batang	Berat per meter	Berat batang 6 meter
16 mm	1,58 kg/m	9,5 kg
19 mm	2,23 kg/m	13,4 kg
25 mm	3,86 kg/m	23,2 kg
32 mm	6,32 kg/m	37,9 kg
40 mm	9,87 kg/m	59,2 kg
50 mm	15,4 kg/m	92,5 kg
75 mm	34,7 kg/m	208 kg
100 mm	61,7 kg/m	370 kg
150 mm	138,8 kg/m	833 kg

Contoh yang dipakai modul, diubah ke satuan metrik: satu ikat berisi 150 batang baja berdiameter 19 milimeter, panjang masing-masing 6 meter.

2,23 kg/m x 6 m x 150 batang = 2.007 kilogram

Dua ton lebih untuk satu ikat yang kelihatannya biasa saja, dan inilah jenis beban yang paling sering membuat orang keliru menebak karena bentuknya tidak terlihat seberat angka sebenarnya. Untuk profil WF, H-beam, kanal, dan siku, berat per meternya sudah tertera di tabel katalog atau SNI, sehingga tinggal dikalikan panjang. Angka itu jangan ditaksir dari tebal pelatnya, karena profil punya radius dan ketebalan sayap yang berbeda-beda.

Cara 3: Volume Dikali Massa Jenis

Cara ini dipakai saat tidak ada dokumen apa pun yang menyertai beban, bentuknya tidak ditemukan di tabel mana pun, dan satu-satunya jalan tersisa adalah mengukur sendiri lalu menghitung dari nol.

Berat = volume x massa jenis

Material	Massa jenis	Catatan pemakaian di bengkel
Baja	7.850 kg/m3	Poros, housing, rangka, pelat
Besi tuang	7.200 kg/m3	Body motor lama, end shield, pulley
Tembaga	8.960 kg/m3	Belitan stator dan rotor, busbar
Kuningan	8.500 kg/m3	Bushing, fitting
Aluminium	2.700 kg/m3	Rumah motor ringan, kipas, rotor sangkar
Beton bertulang	2.400 kg/m3	Pondasi, blok penyeimbang

Syarat mutlaknya satu. Satuan harus seragam. Kalau massa jenisnya dalam kilogram per meter kubik, volumenya harus dalam meter kubik. Mencampur sentimeter dengan meter adalah kesalahan paling sering dan paling mahal, karena hasilnya bisa meleset seribu kali lipat.

Rumus volume yang paling sering dipakai:

• Balok: panjang x lebar x tinggi
• Silinder pejal: 0,785 x d² x panjang
• Silinder berongga: 0,785 x (D² dikurangi d²) x panjang, dengan D diameter luar dan d diameter dalam
• Kerucut: sepertiga x 0,785 x d² x tinggi

Benda yang bentuknya rumit dipecah dulu menjadi bentuk sederhana, dihitung satu per satu, lalu dijumlahkan, dan bila bendanya terdiri dari beberapa material, tiap bagian dihitung terpisah karena massa jenis baja, tembaga, dan aluminium berbeda jauh satu sama lain. Jangan dirata-ratakan.

Contoh tabung baja. Diameter luar 1,2 meter, tebal dinding 25 milimeter, tinggi 1,2 meter. Diameter dalamnya 1,2 dikurangi dua kali 0,025, yaitu 1,15 meter.

V = 0,785 x (1,2² dikurangi 1,15²) x 1,2
V = 0,785 x 0,1175 x 1,2 = 0,111 meter kubik
Berat = 0,111 x 7.850 = 871 kilogram

Kesalahan paling sering pada benda berongga adalah lupa mengurangi dua kali tebal dinding.

Konteks Motor Academy

Poros motor. Poros pejal berdiameter 150 milimeter sepanjang 2 meter: 0,785 x 0,15 kuadrat x 2 = 0,0353 meter kubik, dikali 7.850 menjadi 277 kilogram. Bandingkan dengan batas angkat manual yang wajar untuk satu orang. Poros itu pekerjaan crane, bukan pekerjaan empat orang dan satu linggis.

Stator dan housing. Bentuknya silinder berongga dengan sirip. Taksir dengan memecahnya jadi silinder berongga utama, lalu tambahkan sekitar sepuluh sampai lima belas persen untuk sirip, kaki, dan terminal box. Taksiran yang sedikit berlebih lebih aman dibanding taksiran yang pas.

Belitan tembaga. Massa jenis tembaga 8.960 kilogram per meter kubik, jauh lebih berat dari baja. Belitan stator dengan volume tembaga 0,012 meter kubik beratnya sekitar 107 kilogram. Angka ini berguna bukan hanya untuk mengangkat, tetapi juga saat menaksir nilai tembaga bekas rewinding.

Nameplate tidak selalu mencantumkan berat. Banyak nameplate motor hanya memuat data kelistrikan dan mekanik, tanpa massa. Kalau begitu, cek katalog pabrikan berdasarkan frame size, atau hitung sendiri dengan cara ketiga.

Empat Kesalahan yang Paling Sering Terjadi

1. Satuan bercampur. Dimensi diukur dalam sentimeter, massa jenis dalam meter kubik, hasilnya kacau. Seragamkan dulu sebelum mengalikan.
2. Lupa aksesori. Base frame, kopling, pulley, dan terminal box ikut terangkat tetapi tidak ikut dihitung.
3. Lupa isi. Oli di gearbox, air di pompa, atau sisa material di dalam tangki tidak terlihat dari luar.
4. Memakai berat satuan sebagai berat total. Satu ikat berisi 150 batang tidak seberat satu batang.

Sudut Pandang Workshop

Di bengkel servis motor listrik, angka berat yang paling sering salah bukan berat motornya, melainkan berat rakitan. Motor yang datang dari plant pelanggan hampir selalu masih menempel pada base frame, kadang lengkap dengan kopling dan setengah pompa. Nameplate menyebut 850 kilogram, yang terangkat ternyata 1.300 kilogram.

Kebiasaan yang membantu: timbang sekali, catat selamanya. Kalau bengkel punya timbangan crane atau load cell, timbang tiap unit yang masuk dan tulis angkanya di kartu kerja unit tersebut. Setelah dua atau tiga tahun, Anda punya basis data berat yang jauh lebih cepat dipakai dibanding menghitung ulang, dan jauh lebih akurat dibanding menebak.

Kalau timbangan belum ada, hitungan volume dikali massa jenis sudah cukup untuk memilih kapasitas alat angkat, asal hasilnya dibulatkan ke atas dan diberi margin. Taksiran yang dibulatkan ke bawah tidak punya tempat dalam rigging.

Cara mana pun yang dipakai, satuannya harus diseragamkan sebelum dikalikan.

Cek Pemahaman

• Berapa berat 25 batang baja sepanjang 9 meter dengan berat 2,23 kilogram per meter? Sekitar 502 kilogram.
• Rumus apa yang dipakai menghitung berat profil baja yang berat per meternya sudah diketahui? Berat per meter dikali panjang.
• Bolehkah satuan luas, volume, dan massa jenis berbeda-beda dalam satu hitungan? Tidak boleh.

Baca juga:

• Sudut sling dan tegangan: beban 1 ton jadi 1 ton per kaki
• 6 aturan mengangkat beban yang benar agar punggung aman
• Penanganan material manual dan cedera punggung bawah
• Cara menyimpan material di gudang dengan aman
• Keselamatan forklift dan area bongkar muat
• Memindahkan drum, pipa, dan lembaran logam dengan aman

Ringkasan

Mulai dari dokumen. Kalau tidak ada, pakai tabel berat per meter. Kalau bentuknya tidak ada di tabel, hitung volume dikali massa jenis dengan satuan yang seragam. Tambahkan berat aksesori dan isi yang ikut terangkat, lalu bulatkan ke atas. Angka inilah yang menentukan seluruh pilihan alat angkat sesudahnya.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bagaimana cara menghitung berat besi as atau batang baja?

Pakai rumus cepat berat per meter sama dengan 0,00617 dikali diameter kuadrat, dengan diameter dalam milimeter. Batang berdiameter 19 milimeter berarti 2,23 kilogram per meter. Kalikan dengan panjang batang dan jumlah batangnya untuk mendapat berat total.

Berapa massa jenis baja?

7.850 kilogram per meter kubik, atau 7,85 gram per sentimeter kubik. Besi tuang sekitar 7.200, tembaga 8.960, kuningan sekitar 8.500, dan aluminium 2.700 kilogram per meter kubik.

Bagaimana menghitung berat pipa atau tabung baja?

Hitung volume silinder berongga dengan rumus 0,785 dikali selisih kuadrat diameter luar dan diameter dalam, dikali panjang, lalu kalikan dengan massa jenis baja 7.850 kilogram per meter kubik. Diameter dalam adalah diameter luar dikurangi dua kali tebal dinding.

Bagaimana mengetahui berat motor listrik?

Periksa nameplate lebih dulu, tetapi banyak nameplate hanya memuat data kelistrikan tanpa massa. Bila tidak tercantum, cek katalog pabrikan berdasarkan frame size, atau hitung sendiri dengan memecah motor menjadi bentuk sederhana lalu mengalikan volume dengan massa jenis. Jangan lupa menambahkan base frame, kopling, dan aksesori yang ikut terangkat.

Kenapa satuan harus seragam saat menghitung berat?

Karena massa jenis dinyatakan per satuan volume tertentu. Bila massa jenis dalam kilogram per meter kubik sementara volume dihitung dalam sentimeter kubik, hasilnya bisa meleset sampai seribu kali lipat. Seragamkan semua dimensi ke satu satuan sebelum mengalikan.

Sumber dan Rujukan

• Disarikan dan dikembangkan dari modul pelatihan Industrial Rigging Principles and Practices (TPC Training, Course 318), Lesson 1, bagian Determining the Weight of a Load
• Permenaker No. 8 Tahun 2020 tentang K3 Pesawat Angkat dan Pesawat Angkut, acuan kewajiban juru ikat dan alat bantu angkat di Indonesia
• Massa jenis material mengacu pada nilai teknik yang umum dipakai: baja 7.850, besi tuang 7.200, tembaga 8.960, aluminium 2.700 kilogram per meter kubik