c
Akibat beban terbagi merata sejajar sumbu z beban horizontal
berlaku untuk perhitungan gaya akibat beban angin horizontal, W ; tekanan luar rencana horizontal, P
e
; dan beban gempa, E
Rumus-rumus yang akan digunakan untuk menghitung lendutan dan gaya-gaya yang terjadi akibat beban horizontal adalah:
Catatan: Perjanjian tanda yang akan dipakai adalah: P
z
bernilai positif + jika sejajar sumbu x positif + P
z
bernilai negatif - jika sejajar sumbu x negatif -
Akan tetapi, ketika menggunakan rumus-rumus di atas, akan terjadi ketidaksesuaianketidaksinambungan antara lendutan pada pertemuan antar
lapisan misalnya lempeng pada lapisan pertama dengan lempeng pada lapisan kedua, dan seterusnya, seperti yang telah disebutkan dalam subbab
2.2.6, yang disebabkan oleh ketebalan tiap lapisan yang berbeda dengan
lapisan di atasnya. Ketidaksinambungan ini dapat dihapuskan dengan
Universitas Sumatera Utara
mengaplikasikan momen dan gaya geser yang terjadi akibat perbedaan lendutan. Momen dan gaya geser tersebut dapat dihitung menggunakan
persamaan 7 dan 8 dengan menerapkan syarat bahwa setiap titik
pertemuan lapisan lempeng tangki mempunyai displacement yang sama. Momen dan gaya geser tersebut kemudian dapat dituliskan sebagai berikut:
Catatan: M dan Q
mempunyai arah yang berlawanan dengan momen, M, dan gaya geser, Q, di atas.
Pengertian notasi yang digunakan dalam rumus-rumus di atas adalah sebagai berikut:
w = lendutan mm dwdx = sudut putar rad
N
φ
= gaya normal pada arah z tegak lurus sumbu x Nmm M
x
= momen pada sumbu x N-mmmm Q
x
= gaya lintang pada sumbu x Nmm M
φ
= momen pada sumbu z N-mmmm γ = berat jenis cairan Nmm
3
= 8,9510
-6
Nmm
3
r = jari-jari tangki mm = 16.000 mm H = tinggi tangki mm = 18.000 mm
E = modulus elatisitas baja Nmm
2
= 2,1010
5
Nmm
2
t = tebal pelat baja pada bagian yang akan dihitung mm v = poisson ratio = 0,3
Universitas Sumatera Utara
x = posisi gaya yang terjadi sepanjang sumbu x dihitung dari dasar tangki mm
Hasil perhitungan dengan memasukkan data-data yang diperlukan ke dalam rumus-rumus yang telah dirangkum sebelumnya dapat dilihat pada
tabel di Lampiran A.
3.6.2. Analisa Gaya dengan menggunakan Metode Element Hingga Finite Element Method
Gaya-gaya dan momen-momen dasar element shell diidentifikasikan sebagai F11, F22, F12, M11, M22, M12, V13 dan V23. Nilai-nilai F21 selalu
sama dengan F12 dan M21 selalu sama dengan M12, nilai yang perlu dituliskan hanya F12 dan M12. Dan bila dibandingkan dengan notasi-notasi
yang dipakai untuk perhitungan secara analitis, maka F11 = N
φ
, V23 = Q
x
, M22 = M
x
, dan M11 = M
φ
. Oleh karena hasil-hasil yang diperoleh dengan Metode Element Hingga perhitungan secara komputerisasi hanya sebagai
kontrol terhadap hasil yang didapat secara analitis, maka nilai-nilai yang akan ditampilkan sebagai hasil dari perhitungan dengan menggunakan Metode
Element Hingga hanya nilai-nilai F11, V23, M22, dan M11.
Universitas Sumatera Utara
Perjanjian tanda untuk gaya-gaya yang didapat dengan m.e.h. adalah sebagai berikut:
a Untuk gaya internal element Shell F11 dan V23
V23
F11
d c
b aa
1 3
2
Gambar 3.6 – Arah Positif Gaya Internal F11 dan V23 Element Shell
b Untuk momen internal element shell M11 dan M22
M11 M22
2
3 1
aa b
c d
Catatan: Gunakan kaidah tangan kanan untuk menentukan arah momen pada gambar di atas.
Gambar 3.7 – Arah Positif Momen Internal M11 dan M22 Element Shell
Tabel-tabel yang menunjukkan hasil analisa gaya dengan menggunakan Metode Element Hingga dapat dilihat dalam Lampiran B.
Universitas Sumatera Utara
3.6.3. Kontrol Tegangan
