Memodelkan Gording C pada ANSYS untuk Kemiringan Atap α = 10°

Universitas Sumatera Utara

BAB IV PEMODELAN ANSYS

IV.1. Memodelkan Gording C pada ANSYS untuk Kemiringan Atap α = 10°

Tahapan yang akan dijelaskan berikut ini untuk kemiringan atap α = 10°. Adapun langkah-langkah pemodelan gording light lip channel sampai dengan tahap analisisnya pada program ANSYS yaitu: I. Tahap Preprocessor • Pertama-tama samakan sistem satuannya menjadi satuan SI. Command : units,si • Tentukan titik-titik koordinat sehingga membentuk profil C lips sesuai dimensi profil. Preprocessor Modelling Create Keypoints In Active CS keypoint coordinates x,y,z 1 0 ; 0 ; 0 2 0.065 ; 0 ; 0 3 0.065 ; 0.02 ; 0 4 0.0618 ; 0.02 ; 0 5 0.0618 ; 0.0032 ; 0 6 0.0032 ; 0.0032 ; 0 7 0.00032 ; 0.1468 ; 0 8 0.0618 ; 0.1468 ; 0 9 0.0618 ; 0.13 ; 0 10 0.065 ; 0.13 ; 0 11 0.065 ; 0.15 ; 0 12 0 ; 0.15 ; 0 Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Penggambaran bentuk C lips pada titik-titik koordinat yang di atas. Preprocessor Modelling Create Area Arbitrary Through KPs Klik titik-titik koordinat secara berurutan hingga membentuk profil Clips lalu klik OK, dan hasilnya seperti di bawah ini : • Setelah terbentuk luasan Clips, kita buat luasan yang ada menjadi elemen solid 3 dimensi. Preprocessor Modelling Operate Extrude Areas Along Normal Klik luasan Clips nya lalu ok. Lalu masukkan nilai ‘-6’ pada ‘Length of extrusion’ yang berarti panjangnya 6 m. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Setelah prosedur di atas dilakukan maka pada ANSYS akan menampilkan model seperti di bawah ini : • Model Clips yang kita inginkan sudah ada tinggal ditentukan elemen- elemennya lalu dianalisis. Sekarang kita tentukan tipe elemen yang cocok dengan model di atas. Preprocessor Element Type AddEditDelete… Elemen yang dipilih adalah elemen solid tipe Brick 8node45 karena setelah dicoba beberapa kali, tipe Brick 8node45 lebih cocok dengan analisis yang dilakukan. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Menentukan elemen material properties. Preprocessor Material Props Material Models Structural linear Elastic Isotropic. Pada tabel yang muncul, diisi dengan : youngs modulus EX 2E11 Pa Poissons Ratio PRXY 0.3 • Membagi model yang ada menjadi elemen yang lebih kecil Preprocessor Meshing Mesh Tool Pada tabel Mesh Tool yang muncul, untuk kolom ‘Size Control’ klik ‘Set’ pada bagian ‘global’ kemudian masukan angka ‘8’ pada kotak ‘NDIV No. of element divisions-‘ untuk membagi model menjadi 8 bagian agar memudahkan kita dalam peninjauan pemasukan beban. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Kemudian pada kolom ‘Shape’ pilih ‘HexWedge’ dan ‘Sweep’ lalu klik ‘Sweep’. Klik luasan Clips nya klik OK. Hasilnya seperti gambar berikut : II. Tahap Solution • Menentukan tipe analisis. Solution Analysis Type New Analysis Static • Menerapkan analisis nonlinear geometri. Solution Sol’n controls tampilan tabel Pada tabel ‘Basic’ terapkan seperti yang ada di bawah: analysis option large displacement of static automatic time stepping on number of substeps 20 max no. of substeps 1000 mn no. of substeps 1 Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Misalkan masukkan angka 5 pada number of substeps. Ini akan mengatur substeps awal menjadi 15 dari total beban. Misalkan beban yang diterapkan 100 KN. Jika ‘Automatic Time Stepping’ bersifat tidak aktif, maka akan ada 5 kali beban yang diterapkan masing-masing naik 15 dari total beban 20 KN, 40 KN, 60 KN, 80 KN, 100 KN. Dengan ‘Automatic Time Stepping’ bersifat aktif, maka beban pertama akan 20 KN. Bagaimanapun, substeps yang lainnya akan ditentukan berdasarkan respon dari material yang disebabkan kenaikan beban sebelumnya. • Memberi perletakan. Solution Define Loads Apply Structural Displacement On lines Untuk tumpuan kiri, klik garis di bagian kiri dari flens bawah model lalu OK dan klik UY pada ‘DOFs to be constrained’ klik ‘Apply’ kemudian klik lagi garis yang tadi lalu OK dan klik UX pada ‘DOFs to be constrained’ klik ‘Apply’. Dan untuk tumpuan kanan, lakukan langkah yang sama. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Memberi beban. Beban yang bekerja : = 17,365 kg = 173,65 N = 3,909 kgm = 39,09 Nm = 98,481 kg = 984,81 N = 22,168 kgm = 221,68 Nm Solution Define Loads Apply Structural ForceMoments On nodes untuk ForceMoment untuk Pressure Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Klik pada node di tengah bentang taksir di node mana letak sumbu-y yang berada di flens atas, lalu pada ‘direction of forcemom’ diganti menjadi arah ‘FY’ dan isi ‘ VALUE forcemoment value’ sebesar -984,81 N. tanda minus - artinya ke bawah. Lalu klik Apply. Klik pada node di tengah bentang tadi, pada ‘direction of forcemom’ diganti menjadi arah ‘FX’ dan isi ‘ VALUE forcemoment value’ sebesar -173,65 N. tanda minus - artinya ke kiri. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas Klik untuk area flens atas lalu isi 221,68 Nm pada ‘VALUE Load PRES value’. Lalu klik Apply. Klik untuk area kait flens atas lalu isi 39,09 Nm pada ‘VALUE Load PRES value’. Klik OK. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Menjalankan analisissolution-nya. Solution Solve Current LS. Jika tidak ada masalah maka analisisnya bisa dijalankan sampai muncul Note Solution is done berarti pemodelan kita berhasil. Dan apabila bermasalah akan keluar tanda error dimana hasil dari analisis kita tidak akan keluar. III. Tahap Postprocessing • Menampilkan lendutan yang terjadi. General Postproc Plot result Deformed shape Def + underformed OK Gambar 4.1. Deformasi atau Lendutan yang Terjadi untuk α = 10° Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Menampilkan tabel reaksi perletakan. General postproc List Result Reaction Solution All struc force F Gambar 4.2. Reaksi Perletakan untuk α = 10° • Menampilkan tabel hasil tegangan. General Postproc List Results Element Solution Stress pilih jenis tegangan. • Menampilkan tegangan yang terjadi pada model gording Clips. General Postproc Plot Result Countur Plot Nodal Solution atau Element Solution Dari hasil tegangan yang ditampilkan, kita dapat melihat di daerah mana terjadi tegangan yang paling maksimum maupun minimum melalui perbedaan yang disajikan dengan nilai tegangan yang berbeda. Universitas Sumatera Utara • Hasil tegangan nor Gam Tegang Univer gan normal pada ANSYS : ambar 4.3. Tegangan normal pada ANSYS unt gangan normal maximum = 0,144E+09 = µ, ¶¶ · versitas Sumatera Utara untuk α = 10° · µ¸ ¹ Nm 2 Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Hasil tegangan geser pada ANSYS : Gambar 4.4. Tegangan akibat geser pada ANSYS untuk α = 10° Tegangan maximum akibat geser = ¸, ºº¹ · µ¸ ¹ Nm 2

IV.2. Perbandingan Hasil Analitis dengan Hasil ANSYS untuk Kemiringan Atap α = 10°