kelompok 1 lds
Post on 03-Dec-2015
48 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PERSENTASI ILMIAH
LABORATORIUM DINAMIKA STRUKTUR
“MENGHITUNG GAYA DALAM PADA STRUKTUR SEDERHANA”
Disusun oleh :
KELOMPOK 1
1. ADISON BALKA (1410919001)
2. ARIA WIBISONO (1410911059)
3. AZHARDI BUSTAMI (1410912033)
4. HABIBURRAHMAN HARAMAIN (1410911072)
5. MUHAMMAD FARIZ R. A. B. (1410912023)
6. RUSDI AZIZ (1410911029)
PEMBINA
FARLA KURNIA
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG, 2015
LEMBAR PENGESAHAN
PRESENTASI ILMIAH
LABORATORIUM DINAMIKA STRUKTUR
“MENGHITUNG GAYA DALAM PADA STRUKTUR SEDERHANA”
KELOMPOK 1
1. ADISON BALKA (1410919001)
2. ARIA WIBISONO (1410911059)
3. AZHARDI BUSTAMI (1410912033)
4. HABIBURRAHMAN HARAMAIN (1410911072)
5. MUHAMMAD FARIZ R. A. B. (1410912023)
6. RUSDI AZIZ (1410911029)
Mengetahui,
Pendamping
Yusra Aini
Padang, 20 September 2015
Menyetujui,
Pembina
Farla Kurnia
Lembar Asistensi
Persentasi Ilmiah
Kelompok : 1
Laboratorium : LDS
Asisten Pembina : Farla Kurnia
No Tanggal Uraian Paragraf
No Nama No. BP Asistensi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Adison Balka 1410919001
2 Aria Wibisono 1410911059
3 Azhardi Bustami 1410912033
4 Habiburrahman
Haramain
1410911072
5 Muhammad Fariz
Rizki A. B.
1410912023
6 Rusdi Aziz 1410911029
Padang, 17 September 2015
Asisten Pembina
Farla Kurnia
Kelompok 1 Hal i
ABSTRAK
Statika struktur merupakan mata kuliah keteknikan yang biasa dipelajari pada
jurusan kuliah teknik mesin dan teknik sipil. Dalam perkuliahan statika struktur di
jurusan teknik mesin, mahasiswa akan lebih dikonsentrasikan pada kekuatan
material suatu bahan yang akan digunakan pada struktur yang telah didesain. Pada
karya ilmiah ini, akan lebih terpusat pada pembahasan gaya dalam. Gaya dalam
merupakan suatu cabang ilmu statika yang lebih mempelajari tentang bagaimana
gaya berkerja dalam material, atau dalam bahan suatu struktur. Untuk mengetahui
besar gaya dalam yang bekerja pada suatu struktur, terlebih dahulu dicari seluruh
gaya luar yang berkerja pada struktur tersebut dengan menggambarkan diagram
benda bebas. Setelah itu barulah kita dapat menghitung gaya dalam yang bekerja
pada konstruksi tersebut.
Kelompok 1 Hal ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat bantuan-Nya,
limpahan berkah dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan karya ilmiah ini
dengan baik dan tepat pada waktunya. Dalam karya ilmiah ini, kami membahas
tentang bagaimana penerapan gaya dalam pada suatu konstruksi. Yang mengarah
pada bagaimana cara kita memilih material atau bahan dari kekuatannya.
Karya ilmiah ini dibuat dengan cara pengolahan data dan dengan bantuan berbagai
pihak dalam menyelesaikan hambatan dan tantangan saat pengerjaan karya ilmiah
ini. Oleh karena itu kami mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang
telah turut membantu penyelesaian karya ilmiah ini, terutama kepada:
1. Rekan-rekan kelompok yang telah menghibahkan waktu untuk menyusun
laporan ini.
2. Uda Farla Kurnia yang telah membagikan ilmu kepada kelompok kami.
3. Uda dan uni yang menjadi asisten di laboratorium statika struktur yang
telah memberikan kesempatan pada kami untuk memperoleh ilmu di
laboratorium ini
4. Uni Yusra Aini yang telah memberikan arahan kepada kami dalam
pembuatan laporan ini.
Kami menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat pada karya ilmiah ini.
Oleh karena itu kami mengajak pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang
membangun kepada kami. Kritik saudara akan sangat kami harapkan dalam
penyempurnaan karya ilmiah kami selanjutnya
Akhir kata semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca
Padang, 20 September 2015
Penulis
Kelompok 1 Hal iii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................................. i
KATA PENGANTAR.............................................................................................................. ii
DAFTAR ISI......................................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................................. iv
1. PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................................... 1
1.3 Tujuan dan Manfaat ................................................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah ...................................................................................................... 2
1.5 Sistematika Penulisan............................................................................................... 2
2. KAJIAN PUSTAKA ............................................................................................................ 3
2.1 Konsep Gaya dan Momen ........................................................................................ 3
2.2 Pengertian gaya dalam ............................................................................................. 3
2.3 Perjanjian Tanda Gaya Dalam................................................................................... 4
2.4 Jenis-jenis Tumpuan ................................................................................................. 5
3. PEMBAHASAN STUDI KASUS .......................................................................................... 7
4. PENUTUP ...................................................................................................................... 14
4.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................ 15
Kelompok 1 Hal iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Gaya Normal bekerja sepanjang sumbu batang ............................ 4
Gambar 2.2. Perjanjian tanda gaya-gaya dalam ................................................. 4
Gambar 2.3. Reaksi tumpuan sendi.................................................................... 5
Gambar 2.3. Reaksi tumpuan geser.................................................................... 5
Gambar 2.3. Reaksi tumpuan jepit ..................................................................... 6
Gambar 3.1. Contoh kasus 1 .............................................................................. 7
Gambar 3.2. Diagram momen 1 ......................................................................... 9
Gambar 3.3. Diagram geser 1 ............................................................................ 9
Gambar 3.4. Contoh kasus 2 ............................................................................. 10
Gambar 3.5. Diagram momen 2 ........................................................................ 13
Gambar 3.6. Diagram geser 2 ........................................................................... 13
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebagai negara berkembang, Indonesia berada dalam tahap pembangunan yang
sangat pesat. Baik dari segi infrastruktur, sarana, dan prasarana.Dapat dilihat pada
beberapa provinsi di negara ini, telah banyak infrastruktur yang dibangun seperti
jembatan, bangunan yang tinggi, fly-over, sebagai bukti bahwa Indonesia sedang
melakukan perubahan. Dalam membangun infrastruktur tersebut dibutuhkan
pulaperhitungan yang matang, pemilihan bahan bangunan yang tepat, dan
perencanaan yang baik agar tercipta keamanan dan kenyamanan. Tentunya prinsip
ilmu khusus tentang konstruksi sendiri sangat dibutuhkan, kita akan bergelut
terhadap bahan bangunan, pekerjaan konstruksi, bahkan perhitungan-perhitungan
dalam pengerjaannya. Perhitungan – perhitungan yang dilakukan terbukti dapat
menghasilkan infrastrukturdengandaya tahan kuat.
Dalam jurusan teknik mesin, prinsip ilmu tentang konstruksi ini dibagi menjadi
empat bagian, yaitukinematika dan dinamika partikel, statika struktur, mekanika
kekuatan material, dan getaran mekanik. Sehingga keempat kombinasi ilmu
tersebut dapat menghasilkan bangunan yang kuat dan padu. Dapat diuji ketahanan
dan kekuatannya. sebagaimana pada bangunan yang tinggi terdapat rangka yang
kuat. Hal ini dibutuhkan untuk mempertahankan kekuatan pada bangunan. Agar
bangunan dalam kondisi saling menguatkan, perhitungan yang terperinci pun
dilakukan, seluruh susunan rangkaian harus berada dalam kondisi statis. Tiang-
tiang yang saling dihubungkan membuat bangunan tersebut dapat menahan gaya
yang tersebar pada setiap rangkaian bangunan. Disinilah statika struktur
diterapkan. Maka dari itu, juga dibutuhkan pentingnya perhitungan gaya dalam
pada struktur, sehingga kita dapat mengetahui dimana titik kelemahan struktur
tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
Materi ini akan membahas tentang:
1. Apa itu gaya dalam?
2. Bagaimana bentuk-bentuk gaya dalam?
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 2
3. Bagaimana perhitungan gaya dalam?
1.3 Tujuan dan Manfaat
Pembahasan materi ini bertujuan untuk meningkatkan pemahaman mahasiswa
dalam penerapan gaya dalam pada sistem konstruksi. Gaya dalam Perhitungan
akan lebih spesifik pada safety factor suatu rangkaian dan dari pembahasan
tentang gaya dalam, diharapkan manfaat yang didapat dalam pembahasan materi
ini adalah kemampuan memahami gaya dalam pada pada konstruksi. Dapat
memvisualisasikan gaya dalam pada bentuk grafik gaya.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah pada karya ilmiah yang kami buat pada kesempatan kali ini
adalah mempelajari tentang gaya geser dan gaya momen yang bekerja pada
sebuah konstruksi sehingga dapat mengetahui titik kritis (critical point) pada
suatu rangkaian.
1.5 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan persentasi ilmiah ini adalah bab 1 berupa
pendahuluan yang berisi latar belakang, tujuan, dan manfaat. Lalu pada bab 2
akan dibahas mengenai tinjauan pustaka dari gaya dalam dan grafiknya. Pada bab
3 akan diberikan sebuah contoh kasus dari gaya dalam beserta pembahasannnya
dengan membuat grafiknya, Lalu ada penutup beserta lampiran.
2. KAJIAN PUSTAKA
2.1 Konsep Gaya dan Momen
Pada mata kuliah statika struktur, pemecahan masalah dikonsentrasikan pada
bagaimana gaya bekerja di rangkaian yang telah dibuat. Karena pembahasan
dalam karangan ilmiah ini adalah statis, maka kondisi rangkaian struktur ini dalam
keadaan diam atau dalam kondisi equilibrium, dimana gaya yang berkerja pada
benda tersebut saling meniadakan. Pembahasan masalah akan menjurus pada
hukum newton. Terutama hukum newton I yang berbunyi “Resultan gaya yang
berkerja pada suatu benda yang diam atau benda yang bergerak dengan kecepatan
konstan adalah nol” sehingga dapat dianalogikan
Dan juga diterapkan hukum newton I ini pada momen gaya yang berkerja pada
rangkaian itu. Sehingga didapat resultan momen gaya yang berkerja pada benda
yang diam adalah nol, dikarenakan tidak ada gerakan melingkar yang beraksi pada
rangkaian. Dapat pula dianalogikan menjadi
2.2 Pengertian gaya dalam
Gaya Dalam adalah gaya yang menahan gaya rambat pada konstruksi untuk
mencapai keseimbangan. Misal suatu balok dijepit diujung atasnya dan dibebani
oleh gaya P (gambar. 2.1) searah sumbu balok, maka balok tersebut dipastikan
timbul gaya dalam. Gaya dalam yang mengimbangi gaya aksi (beban) bekerja
sepanjang sumbu batang, sama besar, dan berlawanan arah dengan gaya aksi.
Gaya dalam tersebut dinamakan gaya normal, dan dinyatakan sebagai NX bila
gaya normal terletak di titik berjarak X dari B.
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 4
A
B
X
P P
NX
Gambar 2.1. Gaya Normal bekerja sepanjang sumbu batang[2]
2.3 Perjanjian Tanda Gaya Dalam.
Gaya normal diberi tanda positif (+) apabila gaya cenderung menimbulkan sifat
tarik pada batang dan negatif (-) bila gaya cenderung menimbulkan sifat tekan
(gb. 3.3.a.). Gaya lintang disebut positif apabila gaya cenderung menimbulkan
patah dan searah jarum jam, dan negatif bila sebaliknya.
+
-
+ -
a. Gaya Normal b. Gaya Lintang
+
-
c. Momen Lentur
Nka
Nka
Nki
Nki
Lki
Lki
Lka
Lka
Mka
Mka
Mki
Mki
Gambar 2.2. Perjanjian tanda gaya-gaya dalam[2]
Momen lentur diberi tanda positif apabila gaya menyebabkan sumbu batang
cekung ke atas, dan bila cekung ke bawah diberi tanda negatif.
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 5
2.4 Jenis-jenis Tumpuan
1. Sendi
Sendi merupakan tumpuan yang dapat menerima gaya reaksi vertikal dan gaya
reaksi horizontal.
Gambar 2.3. Reaksi tumpuan sendi
2. Rol
Rol merupakan tumpuan yang hanya dapat menerima gaya reaksi vertical.
Gambar 2.3. Reaksi tumpuan geser
3. Tumpuan Jepit
Jepit merupakan tumpuan yang dapat menerima gaya reaksi vertical, gaya reaksi
horizontal dan momen akibat jepitan dua penampang
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 6
Gambar 2.3. Reaksi tumpuan jepit
3. PEMBAHASAN STUDI KASUS
Berbagai macam bentuk konstruksi yang dapat dibuat oleh manusia. Salah satu
contohnya adalah sebuah bim yang ditumpukan di atas pin, roller, ataupun
ditumpukan pada tumpuan jepit. Untuk kasus yang akan dibahas pada pokok
bahasan ini, contoh yang akan dipakai adalah bim yang diletakkan pada tumpuan
pin dan roller
Soal 1
Gambar 3.1. Contoh kasus 1[1]
DBB 1
∑Fx = 0
Ax = 0
∑MA = 0
-320KN.4 + By.8 – 20KN.11 – 150KN = 0
150 kNm
150 kNm
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 8
By = KN
∑Fy = 0
Potongan 1
0≤x≤8
∑Mo = 0
∑Fy = 0
Potongan 2
8≤x≤11
∑Mo = 0
(CCW)
∑Fy = 0
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 9
0
50
100
150
200
250
0 2 4 6 8 10 12
Momen Gaya (Nm)
Jarak (m)
Diagram Momen
Y-Values
Gambar 3.2. Diagram momen 1
-300
-200
-100
0
100
200
0 2 4 6 8 10 12Gaya Geser (N)
Jarak (m)
DIAGRAM GESER
Y-Values
Gambar 3.3. Diagram geser 1
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 10
Soal 2
Gambar 3.4. Contoh kasus 2[1]
DBB 2
∑Fx=0
Ax=0
∑Fy=0
Ay+By-10kN-10kN=0
Ay+By=20kN
∑M=0
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 11
Potongan 1
0≤X≤5
Potongan 2
5≤X≤8
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 12
Potongan 3
8≤X≤10
LDS ORNAMEN M XXVII
Kelompok 1 Hal 13
Gambar 3.5. Diagram momen 2
Gambar 3.6. Diagram geser 2
4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. Gaya dalam merupakan gaya internal yang berkerja dalam rangkaian dan
lebih mengacu pada kekuatan material tersebut.
2. Dari gaya dalam, kita dapat mencari titik kritis suatu struktur.
3. Kita dapat menghitung nilai momen gaya dan gaya geser pada prinsip
gaya dalam.
4.2 Saran
1. Terlebih dahulu pahami tentang reaksi tumpuan, gaya terdistribusi, dan
gaya terpusat pada sistem.
2. Penggambaran diagram benda bebas harus tepat untuk mencari gaya
dalam.
3. Pahami bagaimana cara membagi potongan pada tahap pencarian gaya
dalam.
DAFTAR PUSTAKA
1. Hibbeler, R. C. 2004. Statics and Mechanics of Materials SI Edition.
Singapore: Prentice Hall
2. Http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/BahanAjar/Mulyati/Bahan%20Ajar%20Statika/
Materi%20Ajar/Materi%20Pertemuan%20III,IV.pdf (diakses pada 19
September 2015)
top related