3.3 Analisa dan Perhitungan Tegangan Geser
Untuk menganalisa tegangan geser yang terjadi pada lengan tower crane, luas penampang dimisalkan berbentuk persegi karena konstruksi lengan tower
crane adalah konstruksi ringan.
Gambar 3.19 Bentuk Penampang Tegangan Geser
Dari gambar diatas diketahui:
m cm
b m
cm b
25 ,
1 125
1 ,
1 110
2 1
= =
= =
m cm
h m
cm h
1 100
85 ,
85
2 1
= =
= =
s m
s kg
V 10
3200 ×
=
kN N
32 32000
= =
Luas I =
2
25 ,
1 1
25 ,
1 m
= ×
Luas II =
2
935 ,
85 ,
1 ,
1 m
= ×
- Maka Ab
=
2
315 ,
m
Maka tegangan geser yang terjadi adalah
A V
g
2 3
= τ
Universitas Sumatera Utara
kPa m
N 385
, 152
315 ,
32000 2
3
2
= =
3.4 Analisa dan Perhitungan Tegangan Lentur
Gambar 3.20 Bentuk Penampang Tegangan
m cm
h y
5 ,
50 2
100 2
1
= =
= =
2 1
09375 ,
075 ,
25 ,
1 .
m L
P A
= ×
= =
m cm
a h
d d
4625 ,
25 ,
46 75
, 3
50 2
1 2
1
= =
− =
− =
=
4 5
2 3
1
10 395
, 4
12 075
, 25
, 1
12 .
m h
b Ix
−
× =
= =
4 3
3 3
3
10 838
, 3
12 85
, 075
, 12
. m
h b
Ix
−
× =
= =
Maka :
2 3
3 3
1 .
1 1
. 2
2 d
A Ix
d A
Ix I
x
+ +
+ =
10 838
, 3
2 4625
, 09375
, 10
395 ,
4 2
3 2
5
+ ×
+ +
× =
− −
10 676
, 7
02 ,
10 395
, 4
2
3 5
− −
× +
+ ×
= 007676
, 04
, +
=
4
0478 ,
m =
Universitas Sumatera Utara
Untuk mendapatkan titik berat dapat dilihat pada tabel 3.3 sebagai berikut:
Tabel 3.3 Luas Penampang Total A
y A .y
A2 = 125 100 = 1,25 m² 0,5
0,625 A1 = 110 85 = 0,935 m² -
0,425 0,397 -
Atotal = 0,315 m² ∑Ay = 0,228 m³
m A
Ay y
724 ,
315 ,
228 ,
= =
∑ ∑
=
Maka :
kPa I
y M
L
033 ,
33928 0478
, 724
, .
2240000 .
= =
= σ
3.5 Analisa dan Perhitungan Tegangan Utama Vonmisses
2 2
max
2 2
xy y
x y
x
τ σ
σ σ
σ σ
+ +
+ +
=
2
385 ,
152 2
033 ,
33928 2
033 ,
33928 +
+ +
=
7 ,
16964 0165
, 16964
+ =
kPa 72
, 33928
=
2 2
min
2 2
xy y
x y
x
τ σ
σ σ
σ σ
+ +
− +
=
2 2
38 ,
152 2
033 ,
33928 2
033 ,
33928 +
− +
=
7 ,
16964 0165
, 16964
− =
kPa 6835
, −
= Pa
5 ,
683 −
=
Dari hasil perhitungan di atas didapat tegangan maksimum terjadi pada jarak 19,5m dengan
max
σ
= 33928,72 kPa. Sedangkan tegangan minimum pada jarak 19,5 didapat
min
σ
= -683,5 Pa. Untuk perhitungan jarak yang lain dapat dilihat pada tabel 3.3 sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Table 3.4 Tabel Hasil Perhitungan Tegangan Jarak
Lengan m Tegagan
Geser kPa Tegangan
Lentur kPa Tegangan Utama
max
σ
kPa Tegangan Utama
max
σ
kPa 152.385
0.0 0.0
5 152.385
8709.0 8711.9
-2.667 10
152.385 17418.4
17419.7 -1.34
15 152.385
26127.6 26128.5
-0.9 19.5
152.385 33928.0
33928.7 -0.683
25 152.385
31504.6 31505.3
-0.698 30
152.385 29081.2
29082.0 -0.794
35 152.385
26657.7 26658.6
-0.869 40
152.385 24234.3
24235.3 -0.945
45 152.385
21810.9 21811.9
-1.06 50
152.385 19387.5
19388.6 -1.176
55 152.385
16964.0 16965.4
-1.371 60
152.385 14540.6
14542.2 -1.597
65 152.385
12117.2 12119.1
-1.912 70
152.385 9693.7
9696.1 -2.398
75 152.385
7270.3 7273.5
-3.193 80
152.385 4846.9
4851.7 -4.789
85 152.385
242.3 315.9
-73.518 89.5
152.385 0.0
0.0
Dari tabel 3.4 dapat dianalisa tegangan geser yang terjadi pada lengan adalah konstan yang mana besar tegangan geser sebesar 152,385 kPa. Sedangkan
tegangan utama atau vonmisses maksimum terjadi pada jarak 19,5 yaitu sebesar 33928,7 kPa. Yang mana tegangan utama ini dipengaruhi oleh beberapa tegangan
lain seperti tegangan geser, dan tegangan lentur. Sedangkan tegangan lentur merupakan tegangan murni yang terjadi pada lengan yaitu sebesar 33928 kPa.
Oleh sebab itu tegangan kritis yang terjadi pada batang terjadi pada jarang 19,5 m yang terjadi pada tumpuan.
Universitas Sumatera Utara
20 40
60 80
100 120
140 160
180
5 10
15 19.5
25 30
35 40
45 50
55 60
65 70
75 80
85 89.5
T E
G ANG
AN GESER
k N
JARAK m
Gambar 3.21 Grafik Tegangan Geser Vs Jarak
Dari data gambar 3.21 dapat dikatakan tegangan geser yang terjadi pada lengan tidak dipengaruhi oleh jarak. Sehingga hasil grafik tegangan geser Vs jarak
didapat garis lurus.
0.0 5000.0
10000.0 15000.0
20000.0 25000.0
30000.0 35000.0
40000.0
5 10
15 19.5
25 30
35 40
45 50
55 60
65 70
75 80
85 89.5
T E
G ANG
AN L
EN T
U R
kPa
JARAK m
Gambar 3.22 Grafik Tegangan Lentur Vs Jarak
Dari gambar 3.22 dapat dianalisa, data diatas dapat dikatakan tegangan lentur dipengaruhi oleh jarak, sehingga tegangan lentur kritis terjadi pada jarak
Universitas Sumatera Utara
19,5 m tepatnya terjadi pada tumpuan. Tegangan lentur bisa juga dikatakan tegangan murni karna tegangan lentur tidak dipengaruhi oleh tegangan lain.
Tegangan lentur maksimum atau tegangan kritis yang terjadi pada lengan tower crane sebesar 33928 kPa, yang menghasilkan grafik melengkung.
0.0 5000.0
10000.0 15000.0
20000.0 25000.0
30000.0 35000.0
40000.0
5 10
15 19.5
25 30
35 40
45 50
55 60
65 70
75 80
85 89.5
Series1
T E
G ANG
AN UT AM
A
VON M
ISES M ax
kPa
JARAK m
Gambar 3.23 Grafik Tegangan Utama Vonmises Max Vs Jarak
Tegangan utama atau vonmisses juga di pengaruhi oleh jarak. Tegangan vonmisses ini dipengaruhi oleh beberapa tegangan seperti tegangan geser, dan
tegangan lentur, sehingga tegangan vonmisses bukan tegangan murni. Besar tegangan vonmisses yang terjadi pada lengan tower crane sebesar 33928,7 kPa
yang juga terjadi pada jarak 19,5 m atau terjadi pada tumpuan.
Universitas Sumatera Utara
3.6 Penggambaran Lingkaran Mohr
Kategori