regangan geser pada permukaan poros. Definisi yang sama berlaku untuk setiap titik pada batang poros tersebut, dapat ditunjukkan pada gambar 2.14 :
Gambar 2.14. Regangan Geser
2.5 Persamaan Tegangan Pada Sistem Perpipaan
Persamaan tegangan pada sistem perpipaan merupakan persamaan yang dapat diturunkan dari persamaan untuk tegangan
�
1,2
yang sesuai dengan aplikasi tersebut. Pada dasarnya persamaan tegangan yang dihasilkan pada tiap kondisi
yang berbeda diperoleh dari persamaan untuk tegangan utama, yang membedakan persamaan tegangan pada tiap-tiap kondisi itu adalah tegangan terhadap sumbu x
dan tegangan terhadap sumbu y. Pada kondisi bending tegangan terhadap sumbu x tidak berlaku atau diabaikan dengan sudut pembentuk
�
dengan nilai 90 derajat. Secara umum akan terlihat pada gambar 2.15
Gambar 2.15 Sistem Perpipaan Sederhana
Maka akan berlaku persamaan Tegangan Utama dengan ketentuan dimana pada gambar diatas menunjukkan bahwa, arah tegangan terhadap sumbu x adalah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
0, dan hanya ada tegangan yang bekerja terhadap sumbu y. Tegangan geser yang terjadi pada gambar diatas adalah tegangan geser akibat gaya geser yang bekerja
searah dengan luas penampang pipa, secara umum dapat dilihat pada persamaan dibawah ini Lit. Timosenko hal 43.
�
1,2
= �
�
�
+ �
�
2 � ± ��
�
�
− �
�
2 �
2
+ �
�� 2
Dimana �
�
dan �
��
pada kondisi lentur pada sistem penumpu akan berubah menjadi persamaan yang sesuai dengan keadaan dari bentuk beam yang dalam hal
ini berbentuk pipa dimana tidak terjadi tegangan dalam arah sumbu x �
�
=0. �
�
= 0 tidak ada tegangan terhadap sumbu x
�
�
=
� � � �
�
��
=
� �
Dimana : M= momen bending
C= jari-jari terluar pipa I= Momen inersia penampang
V = Gaya Geser A = Luas penampang
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Sehingga akan diperoleh persamaan untuk tegangan lentur pada sistem penumpu yaitu :
�
1,2
= �
�
�
+ �
�
2 � ± ��
�
�
− �
�
2 �
2
+ �
�� 2
�
1,2
= �
0 + �
�
2 � ± ��
− �
�
2 �
2
+ �
�� 2
�
1,2
= �
�
2 ±
�� �
�
2 �
2
+ �
�� 2
�
1
= �
�
2 +
�� �
�
2 �
2
+ �
�� 2
�
2
= �
�
2 − ��
�
�
2 �
2
+ �
�� 2
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pendahuluan
Bab ini berisikan metodologi yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan pada skripsi ini.Secara umum metodologi yang digunakan dalam
skripsi ini dibagi dalam 2 tahapan yaitu: 1 Pemodelan bentuk Isometrik sistem perpipaan Water Tower System dengan menggunakan Softwere AutoCad Plant
3D 2 Analisa perhitungan tegangan pipa dengan menggunakan softwere CAESAR II 5.10. Hasil dari analisa komputer akan ditampilkan pada bab IV.
Dalam skripsi ini dilakukan studi kasus perhitungan tegangan pada sebuah sistem perpipaan, dimana data yang diperoleh dapat dilihat pada table 3.1 dan 3.2.
3.2. Studi Kasus 3.2.1. Spesifikasi Pipa
Adapun spesifikasi pipa yang digunakan dalam skripsi ini didapat dari hasil penelitian yang dilakukan di salah satu perusahaan perindustrian kelapa sawit di
Sumatera Utara.Spesifikasi pipa tersebut dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Spesifikasi Pipa
NO Spesifikasi Pipa
1. Panjang Pipa
20.7 meter 2.
Schedule Pipa STD 40
3. Densitas Pipa
0.00783kg �
3
4. Material Pipa
High Carbon 5.
Tipe Pipa A53 B
6. Poison Rasio Pipa
0.2920 mm 7.
Diameter Luar Pipa OD 168.3 mm 6 inch
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
