Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Tegangan geser yang terjadi
5
=
6
= 9,16 kgmm
2
Tegangan lentur yang terjadi
a5
= 60,4 kgmm
2 a6
= 55 kgmm
2
Putaran poros IV n
6
= 58,5 rpm
Bahan roda gigi 5 dipilih SUP6 dengan
a
= 110 kgmm
2
dan
b
= 125 kgmm
2
Bahan roda gigi 6 dipilih SUP6 dengan
a
= 110 kgmm
2
dan
b
= 125 kgmm
2
3.6. Perhitungan Konstruksi Boom dan Girder
3.6.1 Perhitungan Boom
Bentuk, ukuran dan pembebanan pada boom dapat dilihat pada gambar 3.24 berikut ini :
Gambar 3.24 Konstruksi boom
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar 3.25 Pembebanan pada boom Berdasarkan pembebanan yang dialami kontruksi boom seperti yang terlihat
pada gambar 3.25 maka dapat dianalisa gaya-gaya yang terjadi sebagai berikut : Gaya reaksi yang terjadi pada tumpuan A :
MA = 0
P.b + q
3
.a
2
a - q
3
.l.
2
l + Ra.l = 0
lit.4 , hal 187
R
A
= l
l q
a q
b P
+
−
− 2
. 2
. .
2 3
2 3
dimana : P
= kapasitas angkat pesawat, berat spreader dan berat trolley 44000 + 10000 + 20000 = 74000 kg.
b = jarak titik pembebanan dan titik tumpuan B 2 m
a = jarak tumpuan B dengan ujung boom 5 m
l = jarak tumpuan A dan tumpuan B 34 m
q
3
= berat boom permeter
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
= L
W
b
; L = panjang boom 39 m
= 39
100000 = 2564,1 kgm.
sehingga :
R
A
= 34
2 34
1 ,
2564 2
5 1
, 2564
2 74000
2 2
+
−
− = 135705,83 kg.
Gaya reaksi yang terjadi pada tumpuan B adalah : F
y
= 0 R
A
– q
3
.L + R
B
– P = 0 R
B
= -R
A
+ q
3
.L + P = -135705,83 + 2564,139 + 74000 = 38294,07 kg.
Momen maksimum yang terjadi pada batang adalah : M
max
= R
A
. 2
l - q
3
. 8
3
l lit.4 , hal 187
= 135705,83. 2
34 - 2564,1.
8 34
3
= 280486,83 kg.m Momen penampang lentur pada boom dari gambar 3.25 juga dapat ditentukan dengan
cara : W
= 6
. 6
.
2 2
h b
H B
− lit.4, hal 195
= 6
. 2
. 2
6 .
2 2
t H
t B
H B
− −
−
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
= 6
02 ,
. 2
65 ,
1 02
, .
2 85
, 3
6 65
, 1
85 ,
3
2 2
− −
− 0,1 m
2
Tegangan lentur yang terjadi pada boom adalah :
B
= W
M
max
= 1
, 83
, 280486
= 2804868,3 kgm
2
= 280,49 kgcm
2
.
Bahan boom yang dipilih adalah FC30 dengan kekuatan tarik
b
= 3000 kgcm
2
.
Maka tegangan lentur yang diizinkan adalah :
bi
= K
b
σ
; dimana faktor keamanan yang diambil K = 8
=
8 3000
= 375 kgcm
2
. Maka untuk beban lentur perencanaan boom aman digunakan karena
bi B
.
Defleksi yang terjadi akibat berat boom adalah :
Y
1
=
−
− +
−
2 2
2 3
4 3
3 3
1 12
. .
. 2
. .
24 l
x EI
x l
a q
x x
x l
EI q
lit.4 , hal 193
dimana : E
= modulus elastisitas = 21 x 10
9
kgm
2
. I
= momen inersia pada penampang boom.
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
= 12
. 12
.
3 3
h b
H B
− lit.4 , hal 149
= 12
. 2
. 2
12 .
3 3
t H
t B
H B
− −
−
= 12
02 ,
. 2
65 ,
1 02
, .
2 85
, 3
12 65
, 1
85 ,
3
3 3
− −
− = 0,12 m
maka defleksi yang terjadi akibat berat boom pada jarak x = 2
l adalah :
Y
1
=
−
− +
− −
2 2
9 2
4 3
3 9
34 17
1 12
, 10
. 21
12 17
34 5
1 ,
2564 17
17 .
2 17
34 12
, 10
. 21
24 1
, 2564
= 0,017 m. defleksi yang terjadi akibat beban angkat crane pada jarak x =
2 l
adalah :
Y
2
= EI
b l
P .
16 .
.
2
lit.4 , hal 193
=
12 ,
10 .
21 16
2 34
74000
9 2
= 0,0042 m.
deflesi total adalah : Y
= Y
1
+Y
2
= 0,017 + 0,042 = 0,0212 m.
3.6.2 Perhitungan Girder