3
dengan analisa tiga dimensi telah mengingatkan perencana untuk merencanakan struktur bangunan yang dapat menerima torsi Trahair dan Pi, 1997.
Dengan berkembangnya teknologi, perhitungan mekanika khususnya torsi dapat dihitung dengan bantuan program ANSYS. Program ini dapat
menguntungkan karena dapat menghitung yang detail dan rumit serta mengurangi kesalahan perhitungan.
Maka dari itu, melalui tugas akhir ini penulis akan melakukan penelitian dengan judul “Perbandingan Perilaku Torsi pada Tampang Tebal dengan Cara
Analitis dan Program ANSYS ”.
1.2. Perumusan Masalah
Dalam tugas akhir ini, penulis akan melakukan studi parameter, yaitu membandingkan perilaku torsi dengan tampang tebal yaitu dengan perhitungan
manual dan dengan bantuan program ANSYS. Jadi permasalahannya adalah bagaimana perilaku torsi jika memakai program ANSYS.
1.3. Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini yaitu : Mengetahui perilaku torsi pada tampang tebal
Mengetahui penggunaan ANSYS dalam analisis perilaku torsi tampang tebal.
Universitas Sumatera Utara
4
1.4. Pembatasan Masalah
Adapun pembatasan masalah yang diambil untuk mempermudah penyelesaian adalah:
Perilaku torsi di sini adalah tegangan geser total akibat adanya torsi dan sudut puntir
Tampang tebal yang dimaksud adalah tampang persegi, tampang persegi panjang, dan tampang lingkaran
Material terdiri dari beton Penulangan dan berat sendiri material diabaikan
Perbandingan tinggi dan lebar pada penampang persegi panjang adalah 1,5; 2; 3; 4; dan 5
Program ANSYS yang digunakan adalah ANSYS APDL
Elemen yang digunakan pada ANSYS adalah BEAM188
1.5. Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah dengan kajian literatur, yaitu mengumpulkan teori-teori dan rumus-rumus yang
dibutuhkan untuk merencanakan dan menganalisa melalui beberapa sumber antara lain: buku-buku, jurnal-jurnal, standar-standar yang berkaitan dengan tugas akhir
ini yang dapat diakses melalui internet , masukan-masukan dari dosen pembimbing dan sebagainya. Kemudian, analisa dilakukan dengan cara analitis
dan bantuan program ANSYS.
Universitas Sumatera Utara
5
1.6. Sistematika Penulisan
Penulisan ini disusun dalam lima bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Pendahuluan memuat tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini menjelaskan tentang pokok-pokok kajian, yaitu teori-teori dan rumus- rumus yang digunakan untuk perhitungan torsi.
Bab III Perilaku Torsi pada Tampang Tebal
Bab ini memuat tentang perhitungan perilaku torsi pada tampang tebal dengan cara analitis
Bab IV Penggunaan ANSYS dalam Analisis Torsi
Bab ini memuat tentang perhitungan perilaku torsi pada tampang tebal dengan menggunakan program ANSYS.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi penutup dari laporan tugas akhir, meliputi kesimpulan dan saran yang dapat ditarik dari pembahasan permasalahan.
Universitas Sumatera Utara
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Definisi Torsi
Erwin 2009 berpendapat bahwa torsi adalah puntir yang terjadi pada batang lurus apabila batang tersebut dibebani momen yang cenderung
menghasilkan rotasi terhadap sumbu longitudinal batang. Sebagai contoh dalam kehidupan sehari-hari yaitu jika seseorang memutar obeng, maka tangannya
memberikan torsi ke obeng.
Gambar 2.1 Arah kerja torsi sesuai kaidah tangan kanan dan panah lengkung
Demikian pula halnya dengan komponen struktur suatu bangunan. Jika diperhatikan lebih seksama, sebenarnya balok-balok pada bangunan mengalami
torsi akibat beban-beban pada pelat. Demikian pula halnya dengan kolom. Namun torsi pada kolom kebanyakan diakibatkan oleh gaya-gaya yang arahnya horizontal
seperti gaya angin ataupun gempa. Berikut ini beberapa ilustrasi yang memperlihatkan adanya torsi yang terjadi pada balok dan kolom.
Torsi timbul karena adanya gaya-gaya yang membentuk kopel yang cenderung memuntir batang terhadap sumbu longitudinalnya. Seperti diketahui
Universitas Sumatera Utara
7
dari statika, momen kopel merupakan hasil kali dari gaya dan jarak tegak lurus antara garis kerja gaya. Satuan untuk momen pada USCS adalah lb-ft dan lb-
in, sedangkan untuk satuan SI adalah N.m. Untuk mudahnya, momen kopel sering dinyatakan dengan vektor dalam
bentuk panah berkepala ganda. Panah ini berarah tegak lurus bidang yang mengandung kopel, sehingga dalam hal ini kedua panah sejajar dengan sumbu
batang. Arah momen ditunjukkan dengan kaidah tangan kanan untuk vektor momen yaitu dengan menggunakan tangan kanan, empat jari selain jempol dilipat
untuk menunjukkan momen sehingga jempol akan menunjuk arah vektor. Representasi momen yang lain adalah dengan menggunakan panah lengkung yang
mempunyai arah torsi. Momen yang menghasilkan puntir pada suatu batang disebut momen
puntir atau momen torsi. Batang yang menyalurkan daya melalui rotasi disebut poris atau as shaft. Dalam tugas akhir ini, shaft yang akan dibahas secara khusus
adalah shaft yang dalam bidang teknik struktur bangunan banyak dijumpai yaitu pada balok dan kolom struktur beton bertulang.
2.2. Elastisitas
