Dalam dunia industri, keselamatan kerja menjadi prioritas utama, terutama dalam aktivitas pengangkatan beban. Alat bantu angkat seperti lifting stand, jig, fixture, hingga hand tools khusus pengangkatan sangat krusial dalam mendukung proses pengangkatan beban secara manual maupun mekanis. Oleh karena itu, diperlukan proses perhitungan struktural untuk memastikan kekuatan dan keamanan alat tersebut, salah satunya dengan menentukan Safe Working Load (SWL).
SWL adalah beban maksimum yang dapat ditanggung oleh suatu peralatan angkat dalam kondisi kerja normal tanpa menimbulkan risiko kerusakan atau kecelakaan. SWL ditentukan berdasarkan perhitungan teknik yang memperhitungkan kekuatan material, faktor keamanan, serta konfigurasi penggunaan alat tersebut.
Menjamin Keamanan: Mencegah kegagalan struktur selama penggunaan yang bisa menyebabkan kecelakaan kerja.
Menentukan Kapasitas Angkat (SWL): Memberikan batasan beban maksimal untuk penggunaan alat secara aman.
Mendukung Sertifikasi dan Regulasi: Perhitungan diperlukan sebagai bagian dari proses sertifikasi K3 atau inspeksi teknis.
Optimalisasi Desain: Menghindari overdesign atau underdesign agar efisien secara biaya dan material.
Identifikasi Komponen dan Fungsi Alat
Menentukan komponen utama yang menerima beban (tiang vertikal, penopang horizontal, engsel, dll.)
Menentukan jenis beban yang diterima (beban statis, dinamis, beban tarik, tekan, lentur, dll.)
Spesifikasi Material
Menentukan jenis dan grade material (contoh: baja S275, aluminium 6061).
Menentukan tegangan izin berdasarkan sifat mekanik material (yield strength, tensile strength).
Analisis Beban
Beban maksimum yang direncanakan (working load).
Faktor-faktor tambahan seperti gaya geser, torsi, atau getaran.
Perhitungan Tegangan
Menghitung tegangan yang bekerja pada setiap komponen alat menggunakan rumus dasar teknik mesin:
Tegangan tarik/tekan: σ = F / A
Tegangan geser: τ = V / A
Tegangan lentur: σ = M * y / I
Tegangan torsi: τ = T * r / J
Faktor Keamanan (Safety Factor)
Umumnya digunakan faktor 3–5 tergantung tingkat risiko aplikasi.
SWL = Ultimate Load / Safety Factor
Verifikasi dan Simulasi
Analisa menggunakan software simulasi seperti SolidWorks Simulation, ANSYS, atau Autodesk Inventor untuk pembuktian hasil perhitungan.
Misalnya, sebuah lifting stand dirancang dari baja profil kotak 50x50 mm, dengan tebal 5 mm dan panjang 1 meter, menopang beban 500 kg di tengah bentang. Perlu dilakukan perhitungan momen lentur, tegangan maksimum yang terjadi, dan membandingkan dengan tegangan izin material, lalu diterapkan faktor keamanan untuk menentukan SWL.
