modul d anstruk
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 Modul D anstruk
1/21
LAPORAN PRAKTIKUM ANALISA STRUKTUR
MODUL D.1
KOEFISIEN MOMEN DISTRIBUSI
KELOMPOK 4
Evelyne Kemal 1206260463
Fendy Santoso 1206241294
Muhammad Fajar Sidiq 1206217925
Ricky Aristio 1206239415
Tanggal Praktikum : 20 September 2014
Asisten Praktikum : Mitria Widianingtias
Tanggal Disetujui :
Nilai :
Paraf Asisten :
LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIAL
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2014
-
7/23/2019 Modul D anstruk
2/21
MODUL D.1
KOEFISIEN MOMEN DISTRIBUSI
I. TUJUAN
1)
Menentukan kekakuan balok untuk perletakan jepit-sendi dan sendi-sendi (balok uniform).
2) Menentukan momen carry over.
II. TEORI
1) Faktor kekakuan balok untuk perletakan sendi-sendi dapat dinyatakan dengan rumus:
M
=
4EI
L
dan faktor kekakuan balok untuk perletakan jepit-sendi dapat dinyatakan dengan rumus:
M
=
3EI
L
2) Besarnya faktor momen carry overadalah .
III. PERALATAN
1) Balok bentang tunggal dengan tumpuan yang bebas berotasi atau dapat dijepit pada posisi
mendatar.
2)
Lengan untuk mengerjakan atau mengukur momen.3) Petunjuk yang dapat diatur dengan skala putaran sudut dengan pembagian 0,1 radian.
Catatan:
Bentang Balok 600 mm.
E 200 kN/mm2.
IV. CARA KERJA
A. Kekakuan Balok
1.
Meletakan penggantung beban pada lengan momen perletakan sebelah kiri dan
memasukan pin pengunci pada perletakan sebelah kanan untuk mencegah rotasi (jepit-
sendi). Me-nol-kan pembacaan rotasi pada perletakan sebelah kiri.
2. Meletakan beban 3 N pada penggantung dan mencatat bacaan rotasi putaran sudut.
Kemudian mengangkat beban dan kembali mengkalibrasi bacaan rotasi menjadi nol.
3. Mengulangi langkah untuk beban 5, 7, 9, dan 12 N.
4. Melepas pin pengunci perletakan sebelah kanan (sendi-sendi) dan me-nol-kan bacaan
rotasi perletakan sebelah kiri.
5. Mengulangi langkah 2 dan 3.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
3/21
B. Momen Carr y Over
1. Melepaskan pin pengunci pada perletakan sebelah kanan (sendi-sendi).
2. Menempatkan penggantung beban pada kedua lengan momen serta bacaan rotasi pada
bagian kiri perletakan di-nol-kan.
3. Meletakkan beban 3 N pada penggantung sebelah kiri. Pada penggantung sebelah
kanan ditambah beban beban sebelah kiri, lalu mencatat bacaan rotasi. Koefisien
carry overadalah perbandingan besar beban sebelah kanan dengan beban sebelah kiri.
4. Mengangkat beban dan bacaan rotasi pada perletakan sebelah kiri di-nol-kan kembali.
5. Mengulangi langkah 2 dan 3 untuk beban 4, 8, 12 N.
V.
PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATAb = 24.05 mm
h = 2.4 mm
l (overhang) = 100 mm
L = 600 mm
E = 200000 N/mm2
I =1
12b h3
=1
1224.05 2.43 mm4
= 29.1141 mm4
Kekakuan Balok
Sendi-sendi
P (N) L (mm) M (Nmm) (rad)Kpraktikum
= M/
Kteori
= 4EI/LKes. Relatif (%)
3 600 300 0.01 30000 36940.8 18.789
5 600 500 0.03 16666.67 36940.8 54.8828
7 600 700 0.04 17500 36940.8 52.6269
9 600 900 0.055 16363.64 36940.8 55.7031
12 600 1200 0.07 17142.86 36940.8 53.5937
Kpraktikum rata-rata sebesar 19534.63 Nmm/rad, sedangkan kesalahan relatif rata-rata
sebesar 47.1191%.
Jepit-sendi
P (N) L (mm) M (Nmm) (rad)Kpraktikum
= M/
Kteori= 3EI/L
Kes. Relatif (%)
3 600 300 0.01 30000 27705.6 8.2814
5 600 500 0.02 25000 27705.6 9.76553
7 600 700 0.03 2333.33 27705.6 15.7812
9 600 900 0.045 20000 27705.6 27.8124
12 600 1200 0.065 18461.54 27705.6 33.3653
Kpraktikum rata-rata sebesar 23358.97 Nmm/rad, sedangkan kesalahan relatif rata-rata
sebesar 19.0012%.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
4/21
Momen Carry Over
Beban (N)Carry Overpraktikum(R/L) Carry Overteori Kes. Relatif (%)
Kiri (L) Kanan (R)
3 1.6 0.530 0.5 6.67
4 2.1 0.525 0.5 5.00
8 4.4 0.550 0.5 10.00
12 6.7 0.558 0.5 11.67
Carry Overpraktikum sebesar 0.542, Kesalahan relatif rata-rata sebesar 8.34%.
VI. ANALISA PRAKTIKUM
1. Analisa Percobaan
Pada percobaan koefisien momen distribusi ini bertujuan untuk menentukan kekakuan
balok untuk perletakan jepit-sendi dan sendi-sendi, serta momen carry over.
Pada awal percobaan kekakuan balok kondisi jepit-sendi, pin pengunci dipasang pada
perletakan kanan hal ini untuk mendapatkan perletakan jepit dimana tidak terjadi deformasi
putaran sudut, sedangkan di bagian kiri pin pengunci tidak dipasang untuk mendapatkan
perletakan sendi sehingga dapat diukur besar putaran sudut yang tejadi, selanjutnya memberi
penggantung beban pada lengan momen perletakan kiri, sehingga beban yang akan diberikan
akan menjadi beban momen sehingga pada perletakan kiri yang berupa sendi dapat diukur
deformasi putaran sudut akibat beban momen. Setelah memberi penggantung beban, pengukur
putaran sudut pada kedua perletakan di-nol-kan. Memberi beban awal sebesar 3 N. Beban
tersebut akan menyebabkan putaran sudut di perletakan sebelah kiri, kemudian membaca dan
mencatat besar putaran sudut yang terjadi. Lalu beban diangkat dan pengukur putaran sudut
di-nol-kan kembali. Selanjutnya, mengulangi langkah sebelumnya dengan memberi beban 6,
9, 12, 15 N dan mencatat tiap putaran sudut yang dihasilkan pada alat.
Selanjutnya pada percobaan kekakuan balok dengan kondisi sendi-sendi, dimana pin
pengunci di perletakan kanan dilepas. Lalu melakukan percobaan yang sama seperti kondisijepit-sendi dengan beban 3, 6, 9, 12, 15 N, dan mencatat putaran sudut.
Percobaan momen carry over, melepas pin pengunci pada perletakan sebelah kanan
sehingga diperoleh perletakan sendi-sendi, hal ini bertujuan untuk melihat pengaruh
pembebanan momen terhadap putaran sudut di perletakan. Lalu, penggantung beban
diletakkan pada kedua lengan momen di perletakan kanan dan kiri dan me-nol-kan putaran
sudut pada pengukur putaran sudut di perletakan kiri. Kemudian, memasang beban sebesar 3
N pada penggantung beban perletakan kiri. Beban yang terpasang pada perletakan kiri ini
menyebabkan adanya putaran sudut, sehingga diperlukan beban penyeimbang untuk
mengembalikan putaran sudut ke nilai nol pada perletakan kiri. Beban penyeimbang diletakan
-
7/23/2019 Modul D anstruk
5/21
diperletakan kanan. Besar beban yang dibutuhkan kemudian dicatat, lalu beban yang berada di
perletakan kiri dan kanan diangkat dan me-nol-kan kembali pengukur putaran sudut di
perletakan kiri. Percobaan ini dilakukan kembali dengan beban 4, 8, 12 N.
2. Analisa Hasil
Percobaan kekakuan balok, hasil data pengamatan yang diperoleh berupa besar putaran
sudut pada perletakan kiri dalam satuan radian dari variasi beban yang diberikan diperletakan
kiri. Berikut nilai modulus elastis (E) sebesar 200000 N/mm2, bentang balok (L) sebesar 600
mm, dan momen inersia (I) sebesar 27.7056 mm4.
Dari data diperoleh bahwa putaran sudut yang terjadi pada balok di perletakan jepit-sendi
lebih kecil dari putaran sudut yang terjadi pada balok di perletakan sendi-sendi, ini
diakibatkanya jepit dapat menahan putaran sudut, lalu hasil pengolahan data koefisien
kekakuan (M/) diperoleh dari nilai momen (M), dimana gaya (P) yang diberikan dikali denganlengan momen (l) sebesar 100 mm, dibagi dengan putaran sudut (). Nilai koefisien kekakuan
pada perletakan sendi-sendi yang mengalami kesalahan relatif terbesar terjadi pada beban 9 N
sebesar 55.7031% sedangkan untuk perletakan jepit-sendi kesalahan relatif terjadi pada
pembebanan 12 N dengan kesalahan relatif sebesar 33.3653%, jadi semakin besar beban yang
diberikan kesalahan relatif juga cenderung semakin besar. Nilai koefisien kekakuan rata-rata
praktikum untuk perletakan sendi-sendi sebesar 19534.63 Nmm/rad dan perletakan jepit-sendi
sebsar 23358.97 Nmm/rad. Lalu dibandingkan dengan koefisien kekakuan teori dimana untuk
perletakan sendi-sendi 4EI/L sebesar 36940.8 Nmm/rad dan perletakan jepit-sendi 3EI/L
sebasar 27705.6 Nmm/rad. Lalu selisih dari nilai koefisien kekakuan diperoleh kesalahan
relatif rata-rata, dimana untuk koefisien kekakuan pada perletakan sendi-sendi sebesar
47.1191%, sedangkan pada perletakan jepit-sendi sebesar 19.0012%. Kesalahan relatif untuk
perletakan jepit-sendi lebih kecil dibandingkan pada perletakan sendi-sendi, hal ini
menunjukan bahwa nilai koefisien kekakuan yang diperoleh pada perletakan jepit-sendi
mendekati dengan teori.
Sementara untuk percobaan kedua, berupa momen carry over. Hasil pengamatan berupa
besar beban di perletakan kiri (L) dan kanan (R). Kedua beban ini dibandingkan, dengan
perbandingan beban di perletakan kanan dibagi dengan beban di perletakan kiri. Besar momen
carry overteori adalah . Hasil pengolahan data didapatkan nilai faktor carry over sebesar
0.530; 0.525; 0.550; 0.558 dan rata-rata sebesar 0.542. Dari hasil pengolahan data faktor carry
overpada praktikum dibandingkan dengan teori, sehingga diperoleh kesalahan relatif rata-rata
sebesar 8.34%.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
6/21
3. Analisa Kesalahan
Kesalahan relatif pada percobaan ini antara lain disebabkan oleh beberapa hal sebagai
berikut:
a. Kesalahan paralaks
Kesalahan paralaks yang terjadi, ketika pembacaan alat putaran sudut di perletakan yang
tidak tepat tegak lurus terhadap jarum radian. Adapun kesalahan juga dapat terjadi ketika
mengkalibrasi ulang alat pengukur sudut. Kesalahan yang terjadi juga saat mengukur
dimensi penampang balok dengan jangka sorong, sehingga menyebabkan perhitungan
momen inersia tidak tepat.
b. Kesalahan praktikan
Kesalahan praktikan dapat terjadi ketika praktikan lupa dalam mengkalibrasi alat pengukur
putaran sudut dan penambahan beban yang secara terburu-buru sehingga penggantungbeban pada lengan beban di perletakan tidak seimbang atau goyang.
VII. KESIMPULAN
Pada percobaan ini, kesimpulan sebagai berikut:
a. Percobaan koefisien momen bertujuan untuk menentukan kekakuan balok pada perletakan
sendi-sendi dan jepit-sendi, serta momen carry over.
b.
Nilai koefisien kekakuan praktikum rata-rata pada perletakan sendi-sendi sebesar 19534.63
Nmm/rad dan koefisien kekakuan teori sebesar 36940.8 Nmm/rad, sedangkan kesalahan
relatif rata-rata sebesar 47.1191%.
c.
Nilai koefisien kekakuan praktikum rata-rata pada perletekan jepit-sendi sebesar 23358.97
Nmm/rad dan koefisien kekakuan teori sebesar 27705.6 Nmm/rad, sedangkan kesalahan
relatif rata-rata sebesar 19.0012%.
d.
Besar momen carry overpraktikum rata-rata adalah 0.542, dengan momen carry over teori
sebesar 0.5. Kesalahan relatif rata-rata sebesar 8.34%.
VIII. REFERENSI
Tim Penyusun Modul Praktikum Analisa Struktur. 2009. Pedoman Praktikum Analisa
Struktur. Depok: Laboratorium Struktur dan Material. Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
7/21
IX. LAMPIRAN
Balok Bentang Tunggal
Penggantung Beban
-
7/23/2019 Modul D anstruk
8/21
LAPORAN PRAKTIKUM ANALISA STRUKTUR
MODUL D.2
MOMEN JEPIT PERPINDAHAN
KELOMPOK 4
Evelyne Kemal 1206260463
Fendy Santoso 1206241294
Muhammad Fajar Sidiq 1206217925
Ricky Aristio 1206239415
Tanggal Praktikum : 20 September 2014
Asisten Praktikum : Mitria Widianingtias
Tanggal Disetujui :
Nilai :
Paraf Asisten :
LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIAL
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2014
-
7/23/2019 Modul D anstruk
9/21
MODUL D.2
MOMEN JEPIT PERPINDAHAN
I. TUJUAN
Mempelajari balok statis tak tentu akibat penurunan perletakan yang tidak sama.
II. TEORI
Momen jepit ujung, jika salah satu ujung batang jepi-jepit mengalami perpindahan secara
relatif dapat dipindahkan ke ujung lainnya sebesar:
a. Perletakan jepit-jepit
MA = MB =6EI
L2
b.
Perletakan ujung jauh B sendi
MB =3EI
L2
Untuk batang dengan ujung jepit-jepit mempunyai momen jepit yang sama dalam arah
yang ditunjukkan:
MA= MB=M
Bila titik B diganti dengan perletakan sendi maka Mb = 0. Karena itu ditambahkan M dan
carry over+ M ke titik A. Sehingga bila salah satu ujungnya sendi, makaMa =M + M = M
Gambar D.1 Batang Ujung Sendi-sendi dengan plat T
III. PERALATAN
1. Balok bentang tunggal.
2. Perletakan yang bebas berputar sudut atau dapat dijepit pada posisi mendatar.
3.
Lengan untuk menimbulkan atau mengukur momen.
4. Petunjuk dan skala putaran sudut pada perletakan sebelah kiri.
5. Plat penumpu penahan perletakan sebelah kiri.
6.
4 keping plat.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
10/21
7. Jangka sorong.
IV. CARA KERJA
1. Menahan perletakan sebelah kiri (A) dengan plat tumpu. Penggantung beban dipasang
pada lengan momen dan pin pengunci dimasukkan pada perletakan sebelah kanan
untuk mencegah rotasi. Me-nol-kan pembacaan putaran sudut pada perletakan kiri.
2. Mengendorkan mur penahan pada perletakan di sebelah kiri dan sebuah plat T plastik
diselipkan di bawah tumpuan.
3. Menambah beban pada penggantung beban hingga bacaan putaran sudut menjadi nol
kembali.
4. Mengulangi langkah 2 dan 3 hingga keempat plat T terpasang.
5.
Melepas pin pengunci dari perletakan sebelah kanan. Melakukan kembali langkah 2, 3,dan 4.
6. Mengukur tebal masing-masing plat T plastik dengan jangka sorong.
Gambar D.2 Plat T
V. PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA
b = 24.05 mm
h = 2.4 mm
l (overhang) = 100 mm
L = 600 mm
E = 200000 N/mm2
I =1
12b h3
=1
1224.05 2.443mm
= 29.1141 mm
Plat 1 = 0.88 mm
Plat 2 = 0.865 mm
Plat 3 = 0.92 mm
Plat 4 = 0.83 mm
Jepit-sendi
P (N) l (mm) M (Nmm) (mm) Xpraktikum= ML2/EI Xteori Kes. Relatif (%)
3 100 300 0.88 22.14846 6 269.141
4.5 100 450 1.745 16.754136 6 179.2356
7 100 700 2.665 17.06498 6 184.41638.5 100 850 3.495 15.800713 6 163.3452
Xpraktikum rata-rata sebesar 17.94207, sedangkan kesalahan relatif rata-rata sebesar 199.04%.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
11/21
Sendi-sendi
P (N) l (mm) M (Nmm) (mm) Xpraktikum= ML2/EI Xteori Kes. Relatif (%)
1.2 100 120 0.88 8.8593839 3 195.3128
1.8 100 180 1.745 6.7016543 3 123.3885
4.3 100 430 2.665 10.482773 3 249.42584.7 100 470 3.495 8.736865 3 191.2288
Xpraktikum rata-rata sebesar 8.69527, sedangkan kesalahan relatif rata-rata sebesar 189.84%.
VI. ANALISA PRAKTIKUM
1. Analisa Percobaan
Percobaan momen jepit perpindahan ini bertujuan untuk mempelajari balok statis tak tentu
akibat penurunan perletakan yang tidak sama.
Pada percobaan pertama, kondisi perletakan berupa jepit-sendi, dimana pin pengunci pada
perletakan kanan dipasang, sehingga perletakan kanan berupa jepit. Lalu, pengukur putaran
sudut di perletakan kiri di-nol-kan. Pada perletakan sebelah kiri, mur penahan dikendorkan dan
menyelipkan plat T dibawah tumpuan. Hal ini bertujuan untuk memberikan penurunan
perletakan kanan terhadap perletakan kiri. Bacaan putaran sudut di perletakan kiri mengalami
perubahan sehingga perlu penambahan beban di penggantung beban pada perletakan kiri untuk
menjadikan putaran sudut nol kembali. Hal ini dilakukan kembali dengan penambahan plat T
kedua (kumulatif) hingga keempat plat T terpasang di perletakan kiri.
Setelah itu, melakukan percobaan kedua, pada percobaan ini kondisi tumpuan berupa
sendi-sendi sehingga pin pengunci dari perletakan kanan dilepas. Lalu, langkah selanjutnya
sama seperti percobaan pertama, dengan me-nol-kan pengukur putaran sudut. Mengendorkan
mur dan memasang plat T dibawah tumpuan perletakan kiri untuk memberi displacement. Lalu
memasang beban di perletakan kiri hingga putaran sudut pada pengukur menjadi nol kembali.
Melepas plat T dan mengkalibrasi kembali putaran sudut. Hal ini dilakukan dengan
penambahan plat T kedua hingga keempat plat T terpasang di perletakan kiri.
Setelah semua percobaan selesai, mengukur tebal plat T dengan jangka sorong, untuk
menghitung displacementperletakan yang terjadi.
2. Analisa Hasil
Pada percobaan ini diperoleh data berupa variasi beban pada perletakan dan besar
displacementdari perletakan. Dari variasi data tersebut dapat dihitung faktor pengali momen
praktikum untuk tiap beda ketinggian pada perletakan, dengan persamaan faktor pengali
momen X = ML2
/EI, dimana momen (M) yang terjadi merupakan akibat beban (P) dikalidengan lengan momen (l) di perletakan, L adalah panjang bentang balok, dan merupakan
-
7/23/2019 Modul D anstruk
12/21
besar displacement yang terjadi dengan menyelipkan plat T di perletakan. Dari hasil
pengolahan data diperoleh faktor pengali momen (X) rata-rata praktikum pada perletakan jepit-
sendi sebesar 17.94207, sedangkan pada perletakan sendi-sendi sebesar 8.69527. lalu, untuk
faktor pengali momen (X) teori pada perletakan jepit-sendi sebesar 6 dan perletakan sendi-
sendi sebesar 3. Jika dibandingkan nilai faktor pengali momen yang diperoleh bahwa pada
perletakan jepit-sendi dua kali lebih besar dari sendi-sendi, dimana pada faktor pengali momen
(X) teori yang diperoleh perletakan jepit-sendi dua kali dari perletakan sendi-sendi, tetapi
perbedaan nilai faktor pengali momen praktikum dan teori cukup besar, dengan kesalahan
relatif rata-rata untuk perletakan jepit-sendi sebesar 199.04% dan perletakan sendi-sendi
sebesar 189.84%. Pada percobaan dengan perletakan jepit-sendi, kesalahan relatif terbesar
terjadi pada penambahan plat T pertama sebesar 269.141%, sedangkan untuk perletakan sendi-
sendi, kesalahan relatif terbesar terjadi pada penambahan plat T ketiga sebesar 249.4258%.Besar kesalahan relatif cukup besar, hal ini bisa dikatakan bahwa data yang diambil kurang
akurat karena nilai praktikum tidak mendekati dengan nilai teori tetapi data yang diperoleh
cukup presisi. Kesalahan-kesalahan yang menyebabkan nilai faktor pengali momen praktikum
berbeda dengan teori akan dibahas pada analisa kesalahan.
3. Analisa Kesalahan
Kesalahan relatif pada percobaan ini antara lain disebabkan oleh beberapa hal sebagai
berikut:
a. Kesalahan paralaks
Kesalahan paralaks yang terjadi, ketika pembacaan alat putaran sudut di perletakan yang
tidak tepat tegak lurus terhadap jarum radian. Adapun kesalahan juga dapat terjadi ketika
mengkalibrasi ulang alat pengukur sudut. Kesalahan yang terjadi juga saat mengukur
dimensi penampang balok dengan jangka sorong, sehingga menyebabkan kesalahan dalam
perhitungan momen inersia tidak tepat. Lalu, pengukuran tebal Plat T juga dapat terjadi
karena kesalahan dalam pengukuran menggunakan jangka sorong, seperti kurang teliti
dalam membaca skala.
b.
Kesalahan praktikan
Kesalahan praktikan dapat terjadi ketika praktikan lupa dalam mengkalibrasi alat pengukur
putaran sudut dan penambahan beban yang secara terburu-buru sehingga penggantung
beban pada lengan beban di perletakan tidak seimbang atau goyang.
VII. KESIMPULAN
Pada percobaan ini,didapat kesimpulan sebagai berikut:
-
7/23/2019 Modul D anstruk
13/21
a. Percobaan momen jepit perpindahan ini mempelajari balok statis tak tentu akibat
penurunan perletakan yang tidak sama pada kondisi perletakan jepit-sendi dan sendi-sendi.
b. Penurunan pada perletakan menyebabkan putaran sudut.
c. Faktor pengali momen (X) rata-rata praktikum pada perletakan jepit-sendi sebesar
17.94207, dengan kesalahan relatif rata-rata sebesar 199.04%.
d. Faktor pengali momen (X) rata-rata praktikum pada perletakan sendi-sendi sebesar
8.69527, dengan kesalahan relatif rata-rata sebesar 189.84%.
e.
Faktor pengali momen (X) pada perletakan jepit-sendi lebih besar dibandingkan pada
perletakan sendi-sendi.
VIII. REFERENSI
Tim Penyusun Modul Praktikum Analisa Struktur. 2009. Pedoman Praktikum AnalisaStruktur. Depok: Laboratorium Struktur dan Material. Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
14/21
IX. LAMPIRAN
Penggantung beban
Plat T
Balok Bentang Tunggal dengan Dua Tumpuan
-
7/23/2019 Modul D anstruk
15/21
LAPORAN PRAKTIKUM ANALISA STRUKTUR
MODUL D.3
MOMEN UJUNG JEPIT
KELOMPOK 4
Evelyne Kemal 1206260463
Fendy Santoso 1206241294
Muhammad Fajar Sidiq 1206217925
Ricky Aristio 1206239415
Tanggal Praktikum : 20 September 2014
Asisten Praktikum : Mitria Widianingtias
Tanggal Disetujui :
Nilai :
Paraf Asisten :
LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIAL
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2014
-
7/23/2019 Modul D anstruk
16/21
MODUL D.3
MOMEN UJUNG JEPIT
I. TUJUAN
Menentukan momen ujung jepit akibat beban terpusat pada kondisi sendi-sendi.
II. TEORI
Di dalam distribusi momen, pembebanan mengakibatkan timbulnya momen ujung jepit
bila dianggap pada kondisi jepit-jepit. Jika salah satu ujungnya sendi, maka mula-mula
batang itu dianggap jepit-jepit dan terjadi momen ujung. Kemudian momen pada sendi
dikurangi hingga menjadi nol dengan menambahkan momen yang sama atau berlawanan
arah dan juga carry over.a.
Untuk beban di tengah bentang pada perletakan sendi-sendi, besarnya momen ujung
adalah:
MA= MB= WL / 8
untuk beban yang tidak di tengah besarnya momen ujung adalah:
MA= Wab2 / L2 MB= Wa
2b/ L2
b. Untuk beban di tengah bentang pada perletakan jepit-sendi, besarnya momen ujung
adalah:
MA= 3 PL / 16
III. PERALATAN
1. Balok bentang tunggal.
2. Perletakan yang bebas berputar sudut atau dapat dijepit pada posisi mendatar.
3.
Lengan untuk menimbulkan atau mengukur momen pada tiap perletakan.
4. Petunjuk dan skala putaran sudut dengan pembagian skala 0.01 radian pada kedua
perletakan.
5.
Penggantung beban yang dapat dipasang sepanjang balok.
IV. CARA KERJA
1.
Memasang penjepit penggantung beban di tengah bentang balok. Penggantung beban
ditempatkan di kedua perletakan dan di tengah bentang. Me-nol-kan bacaan putaran
sudut pada kedua perletakan.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
17/21
2. Menempatkan beban 3 N pada penggantung di tengah-tengah bentang. Kemudian
menambahkan beban pada lengan momen hingga bacaan putaran sudut kembali ke nol.
Mencatat besar beban.
3. Mengangkat beban dan me-nol-kan kembali bacaan rotasi.
4.
Mengulangi langkah 2 dan 3 untuk beban 5, 7, 9 dan 12 N.
5. Selanjutnya, memindahkan penjepit penggantung beban di bentang dari perletakan
A. Me-nol-kan bacaan putaran sudut pada kedua perletakan.
6.
Mengulangi langkah 2, 3, dan 4.
Gambar D.3 Beban Terpusat di Tengah Bentang
Gambar D.4 Beban Terpusat di Bentang dari Perletakan Kiri
V. PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA
b = 24.05 mm
h = 2.4 mm
l (overhang) = 100 mm
L = 600 mm
E = 200000 N/mm2
I =1
12b h3
=1
1224.05 2.443mm
= 29.1141 mm
Untuk mendapatkan momen teori;
MA= Wab2/L2
MB= Wa2b/L2
l 3/4L1/4L
l L
-
7/23/2019 Modul D anstruk
18/21
-
7/23/2019 Modul D anstruk
19/21
Pada percobaan kedua, beban terpusat diletakan sejauh 150 mm dari perletakan kiri (a =
150 mm) dan 450 mm dari perletakan kanan. Kondisi perletakan dan langkah-langkah pada
percobaan ini sama dengan percobaan sebelumnya, namun karena beban terpusat lebih dekat
di perletakan kiri sehingga beban yang dibutuhkan untuk me-nol-kan kembali putaran sudut
akan lebih besar dibandingkan pada beban diperletakan kanan.
2. Analisa Hasil
Hasil data percobaan ini berupa variasi besar beban yang terletak pada lengan perletakan
kiri dan kanan. Hasil pengamatan untuk percobaan pertama dengan beban terpusat berada di
tengah bentang (a = 300 mm) bahwa beban pada perletakan tidak terlalu jauh berbeda hal ini
terjadi karena perletakan kanan dan kiri memikul beban yang sama besar akibat beban terpusat
di tengah bentang. Sedangkan pada percobaan kedua, dengan beban terpusat berada 150 mm
dari perletakan kiri, beban yang dibutuhkan lebih besar di perletakan kiri dibandingkan kanankarena semakin dekat beban terpusat terhadap perletakan maka semakin besar momen yang
dibutuhkan untuk menahan kembali pembebanan tersebut.
Pada pengolahan data, beban (P) yang diletakan sebagai penyeimbang pada lengan
perletakan akan menghasilkan momen di perletakan sehingga momen praktikum diperoleh
dengan MA= PAl dan MB= PBl, dimana l adalah panjang lengan momen. Lalu, untuk percobaan
pertama dengan beban terpusat (W) pada perletakan dapat hitung momen teoritis dengan
persamaan MA= WL/8 dan MB= WL/8, sedangkan untuk percobaan kedua dengan beban
terpusat sejauh 150 mm dari perletakan kiri momen teoritis dihitung menggunakan M A =
Wab2/L2dan MB= Wa2b/L2, dimana a merupakan jarak beban terpusat ke perletakan kiri yaitu
sebesar 150 mm dan b merupakan jarak beban terpusat ke perletakan kanan yaitu sebesar 450
mm. Sehingga dari hasil tabulasi perhitungan diperoleh bahwa kesalahan relatif rata-rata untuk
beban terpusat ditengah bentang (a = 300 mm) sebesar MA 4.8677% dan MB 7.5026%,
sedangkan kesalahan relatif rata-rata untuk beban terpusat 150 mm dari perletakan kiri (a =
150 mm) sebesar MA13.0045% dan MB23.8011%. Kesalahan relatif terbesar terjadi untuk
percobaan pertama dengan beban terpusat di tengah bentang ketika beban terpusat sebesar 3 N
dengan kesalahan relatif MAsebesar 6.6667% dan MBsebesar 11.1111%. Kesalahan relatif
terbesar yang terjadi di percobaan kedua dengan beban terpusat di 150 mm dari perletakan kiri
ketika beban terpusat sebesar 3 N dengan kesalahan relatif MAsebesar 38.2716% sedangkan
ketika beban terpusat sebesar 9 N untuk MB40.7407%.
3. Analisa Kesalahan
Kesalahan relatif pada percobaan ini antara lain disebabkan oleh beberapa hal sebagai
berikut:
a. Kesalahan paralaks
-
7/23/2019 Modul D anstruk
20/21
Kesalahan paralaks yang terjadi, ketika pembacaan alat putaran sudut di perletakan yang
tidak tepat tegak lurus terhadap jarum radian. Adapun kesalahan juga dapat terjadi ketika
mengkalibrasi ulang alat pengukur sudut. Kesalahan yang terjadi juga saat mengukur
dimensi penampang balok dengan jangka sorong, sehingga menyebabkan kesalahan dalam
perhitungan momen inersia tidak tepat.
b. Kesalahan praktikan
Kesalahan praktikan dapat terjadi ketika praktikan lupa dalam mengkalibrasi alat pengukur
putaran sudut dan penambahan beban yang secara terburu-buru sehingga penggantung
beban pada lengan beban di perletakan tidak seimbang atau goyang.
VII. KESIMPULAN
Pada percobaan ini, didapat kesimpulan sebagai berikut:a.
Percobaan momen ujung jepit ini bertujuan untuk menentukan momen ujung jepit akibat
beban terpusat pada balok statis tak tentu.
b. Perletakan pada percobaan ini berupa sendi-sendi agar dapat mengukur putaran sudut.
c.
Momen ujung jepit praktikum diperoleh dari persamaan MA= PAl dan MB= PBl.
d. Momen ujung jepit teoritis diperoleh dari persamaan:
Beban terpusat di tengah bentang; MA= WL/8 dan MB= WL/8,
Beban terpusat tidak di tengah bentang; MA= Wab2/L2dan MB= Wa2b/L2.
e. Kesalahan relatif rata-rata untuk beban terpusat ditengah bentang (a =300 mm) sebesat MA
4.8677% dan MB7.5026%.
f.
Kesalahan relatif rata-rata untuk beban terpusat 150 mm dari perletakan kiri (a = 150 mm)
sebesar MA13.0045% dan MB23.8011%.
VIII. REFERENSI
Tim Penyusun Modul Praktikum Analisa Struktur. 2009. Pedoman Praktikum Analisa
Struktur. Depok: Laboratorium Struktur dan Material. Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
-
7/23/2019 Modul D anstruk
21/21
IX. LAMPIRAN
Penggantung Beban dan Penjepit Penggantung Beban
Bentang Balok dengan Dua Tumpuan