Kondisi Pipa Mendatar Horizontal

Dengan demikian maka akan didapatkan bahwa jenis pembebanan yang dialami oleh sistem pipa yaitu : 1. � 1 Berat Pipa = massa jenis pipa x luas penampang pipa x panjang pipa keseluruhan 2. � 2 Berat Fluida = massa jenis fluida x volume pipa keseluruhan 3. � 3 Berat Komponen = Berat tiap – tiap jenis komponen yang digunakan. Sehingga Pembebanan total yang diterima oleh sistem perpipaan secara statis atau dalam kondisi diam dapat dilihat pada persamaan. W = � 1 + � 2 + � 3 Pada kondisi tersebut hanya ada beban berat dalam kondisi diam yang diterima oleh sistem perpipaan feed water sistem dimana tekanan P yang dialami sistem pipa dalam keadaan standart atau dalam keadaan normal P=P standat udara luar , dan temperature yang diterima oleh sistem pipa adalah temperature rendah T= 35 C dimana terjadi thermal stress yang sangat kecil atau thermal stress yang dialami pipa dapat diabakan � �= 0 .

3.5.1 Kondisi Pipa Mendatar Horizontal

Pada sistem perpipaan feed water pump terdapat banyak sususan pipa mendatar dan susuna pipa tegak, pada situasi dimana pipa terletak mendatar maka jenis pembebana yang dialami adalah pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap panjang pipa, yang dapat dilihat pada gambar 3.4 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar 3.4 Kondisi Pipa Mendatar Dianchor Pembebanan pada pipa mendatar merupakan jenis pembebanan seragam, yang bebanya merata di setiap titik yang terdapat pada pipa, beban dari fluida merupakan bentuk beban seragam. Fluida yang mengalir pada pipa merupakan fluida kontiniu yang volumennya sama di setiap titik di sepanjang pipa. Matriks pembebanan akibat beban terbagi rata pada kondisi anchor W = W 1 + W 2 A B � � � � C = ½ Do = Ro � 2 y x � 1 A B W L UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Menentukan gaya-gaya reaksi � � � = � � � − �� � 2 = 0 � � = �� 2 2 � � � = � � �� = 0 � � � = 0 � �� − �� = 0 � �� = �� Setelah didapat gaya-gaya reaksi pada batang maka dapat ditentukan matriks gaya dengan kondisi pipa di anchor wL M A R AX L � 2 � UNIVERSITAS SUMATERA UTARA � = ⎩ ⎪ ⎨ ⎪ ⎧ �� �� 2 2 ⎭ ⎪ ⎬ ⎪ ⎫ Matriks kekakuan untuk pembebanan yang mengakibatkan defleksi Bentuk matriks kekauan umum untuk pembebanan yang mengakibatkan defleksi pada benda adalah � = � � � 3 � 12 6 � −12 6 � 6 � 4 � 2 −6� 2� 2 −12 −6� 12 −6� 6 � 2 � 2 −6� 4� 2 � Untuk menghitung nilai beban lentur maksimal pada batang, langkah pertama adalah mencari nilai perpindahan pada batang dengan rumus [ �] = [�] −1 [ �] Setelah mendapat nilai perpindahan, maka selanjutnya kita dapat menghitung gaya reaksi yang terjadi pada batang yang di dalamnya terdapat momen maksimum yang bekerja dengan rumus { �} = [�]{�} − {�} Setelah mendapatkan nilai momen maksimum, maka tegangan lentur maksimum dapat dihitung dengan rumus � = � � � UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Dimana: � = tegangan lentur Pa M = Momen maksimum yang bekerja N.m c = jari-jari terluar m I = momen inersia m 4 Matriks pembebanan untuk beban terbagi rata untuk kondisi dijepit dan ditumpu Gambar 3.5 Diagram Benda Bebas Beban Terbagi Rata Dari gambar 3.5 diatas yang merupakan bentuk dari diagram benda bebas yang terjadi pada pipa mendatar yang dibebani oleh beban berat pipa dan beban �� � �� � �� � W L wL A B � 2 L � 2 � �� � �� � �� � � W = W 1 + W 2 A B � � C = ½ Do = Ro UNIVERSITAS SUMATERA UTARA berat fluida akan didapat momen maksimum untuk pipa mendatar dapat diperoleh melalui penurunan persamaan berikut ini : + ∑ � � = 0 �� � � 2 � − � �� � = 0 � �� = �� 2 2 � � �� = �� 2 + ∑ � � = 0 ; �� − � �� − � �� = 0 � �� = �� − � �� � �� = �� − �� 2 � �� = �� 2 Untuk persamaan 0 ≤ x ≤ � 2 Gambar 3.6 Potongan Diagram Benda Bebas untuk 0 ≤ x ≤ � 2 M A x � �� wx V � 2 � 2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Dari free body diagram diatas dapat diketahui momen maksimum dan gaya geser dengan persamaan ; + ∑ � � = 0 ; −�� + � �� − � = 0 �� 2 − �� − � = 0 � = � � � 2 − �� + ∑ � = 0 − �� � 2 � � + �� �² 2 � + � = 0 � = � 2 �� − � 2 Setelah didapat nilai gaya reaksi serta momen gaya gesernya maka dapat disusun matriks pembebanan untuk kondisi pipa dijepit da ditumpu � 1 = ⎩ ⎪ ⎨ ⎪ ⎧ − �� 2 −� ��� − �� 2 � ��� ⎭ ⎪ ⎬ ⎪ ⎫ UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Bentuk matriks kekauan umum untuk pembebanan yang mengakibatkan defleksi pada benda adalah � = � � � 3 � 12 6 � −12 6 � 6 � 4 � 2 −6� 2� 2 −12 −6� 12 −6� 6 � 2 � 2 −6� 4� 2 � Untuk menghitung nilai beban lentur maksimal pada batang, langkah pertama adalah mencari nilai perpindahan pada batang dengan rumus [ �] = [�] −1 [ �] Setelah mendapat nilai perpindahan, maka selanjutnya kita dapat menghitung gaya reaksi yang terjadi pada batang yang di dalamnya terdapat momen maksimum yang bekerja dengan rumus { �} = [�]{�} − {�} Setelah mendapatkan nilai momen maksimum, maka tegangan lentur maksimum dapat dihitung dengan rumus � = � � � Dimana: � = tegangan lentur Pa M = Momen maksimum yang bekerja N.m c = jari-jari terluar m I = momen inersia m 4 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.5.2. Kondisi Pipa Tegak Vertikal