Laporan Akhir Praktikum Defleksi
Laporan Akhir Praktikum Defleksi
Laporan Akhir Praktikum Defleksi
DEFLEKSI
Oleh:
Tidak lupa penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang
telah membantu, mengarahkan serta membimbing penulis dalam menyelesaikan
laporan ini kepada dosen – dosen pengampu mata kuliah praktikum fenomena
dasar ini yaitu Dr. Feblil Huda, ST., MT., Ph.D. dan Dr. Awaluddin Martin, ST.,
MT. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada asisten laboratorium
konstruksi, Zikri Pratama yang telah mengarahkan penulis dari proses
pengambilan data hingga membimbing penulis dalam proses penulisan laporan
ini.
Pekanbaru, 07 September2022
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR....................................................................................................................
DAFTAR ISI..................................................................................................................................
DAFTAR GAMBAR....................................................................................................................
DAFTAR TABEL.........................................................................................................................
DAFTAR NOTASI........................................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN..............................................................................................................
1.1 Latar Belakang..........................................................................................................1
1.2 Tujuan......................................................................................................................2
1.3 Manfaat....................................................................................................................2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...................................................................................................
2.1 Teori Dasar...............................................................................................................3
2.2 Teori Dasar Alat Ukur...............................................................................................6
2.3 Jenis-Jenis Defleksi...................................................................................................7
2.4 Jenis-Jenis Tumpuan.................................................................................................8
2.5 Jenis-Jenis Pembebanan.........................................................................................10
2.6 Jenis-Jenis Batang...................................................................................................11
2.7 Fenomena Lendutan Batang..................................................................................12
2.8 Metode-Metode Perhitungan Lendutan................................................................13
BAB III METODOLOGI............................................................................................................
3.1 Alat dan Bahan.......................................................................................................14
3.2 Prosedur Praktikum................................................................................................18
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN......................................................................................
4.1 Data Pengujian.......................................................................................................20
4.2 Pengolahan Data....................................................................................................22
4.2.1 Perhitungan Untuk Tumpuan Jepit Rol Beban Tengah....................................23
4.2.2 Perhitungan Untuk Tumpuan Jepit Rol Beban Ujung......................................24
4.2.3Perhitungan Untuk Tumpuan Engsel-Rol Beban Tengah..................................26
4.3 Analisis Data...........................................................................................................29
4.3.1 Grafik Defleksi Pengujian Vs Teoritis Jepit Rol Beban Tengah.........................29
4.3.2 Grafik Defleksi Pengujian Vs Teoritis Jepit Rol Beban Ujung...........................31
ii
4.3.3 Grafik Defleksi Pengujian Vs Teoritis Engsel Rol Beban Tengah......................33
BAB V PENUTUP.......................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Balok sebelum terjadi deformasi (b) Balok dalam konfigurasi
terdeformasi.............................................................................................................4
Gambar 2.2 Batang kontinu yang dijepit diujung A dan ditumpu dengan rol
diujung B serta dibebani di tengah batang antara A dan B......................................5
Gambar 2.3 Diagram benda bebas batang AB......................................................5
Gambar 2.4 Defleksi Vertikal.................................................................................7
Gambar 2.5 Defleksi Horizontal.............................................................................8
Gambar 2.6 Tumpuan Engsel..................................................................................9
Gambar 2.7 Tumpuan Rol.......................................................................................9
Gambar 2.8 Tumpuan Jepit...................................................................................10
Gambar 2.9 Beban Terpusat..................................................................................10
Gambar 2.10Beban Merata...................................................................................10
Gambar 2.11 Beban Bervariasi Uniform..............................................................11
Gambar 2.12 Balok Tumpuan Sederhana.............................................................11
Gambar 2.13 Balok Kantilever.............................................................................12
Gambar 2.14 Balok Overhang..............................................................................12
Gambar 2.15 Balok Kontinu.................................................................................12
Gambar 16.1 Beban.............................................................................................14
Gambar 17.2 Tumpuan Rol.................................................................................14
Gambar 18.3 Tumpuan Jepit...............................................................................15
Gambar 19.4 Tumpuan Engsel..............................................................................15
Gambar 20.5 Gantungan Beban..........................................................................16
Gambar 21.6 Dial Indikator..................................................................................16
Gambar 22.7 Benda uji.........................................................................................16
Gambar 23.8 Timbangan.......................................................................................17
Gambar 24.9 Kerangka Utama..............................................................................17
Gambar 25.10 Meteran.........................................................................................18
Gambar 26.11 Penyangga Dial Indikator..............................................................18
Gambar 27.12 Penyusunan Alat Uji.....................................................................19
Gambar 28.13 Pengukuran lendutan.....................................................................19
Gambar 29.1 Pengukuran pertama........................................................................21
Gambar 30.2 Pengukuran kedua...........................................................................21
Gambar 31.3 Pengukuran ketiga...........................................................................22
Gambar 32.4 Perbandingan hasil pengujian dan teoiritis tumpuan jepit rol beban
tengah untuk batang uji 1.......................................................................................29
Gambar 33.5 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol beban
tengah untuk batang uji 2.......................................................................................30
Gambar 34.6 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol beban
tengah untuk batang uji 3.......................................................................................31
iv
Gambar 35.7 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol beban
ujung untuk batang uji 1.........................................................................................31
Gambar 36.8 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol beban
ujung untuk batang uji 2.........................................................................................32
Gambar 37.9 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol beban
ujung untuk batang uji 3.........................................................................................33
Gambar 38.10 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan ensgel rol
beban tengah untuk batang uji 1............................................................................34
Gambar 39.11 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan engsel rol
beban tengah untuk batang uji 2............................................................................35
Gambar 40.12 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan engsel rol
beban tengah untuk batang uji 3............................................................................35
v
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR NOTASI
vii
BAB I
PENDAHULUAN
1
1.2 Tujuan
1. Mengetahui fenomena lendutan batang prismatic dan pemanfaatannya
dalam eksperimen dengan konstruksi sederhana.
2. Membandingkan solusi teoritik dengan hasil eksperimen
1.3 Manfaat
1. Dapat mengetahui fenomena lendutan / defleksi.
2. Dapat mengetahui hal hal yang mempengaruhi terjadinya defleksi /
lendutan.
3. Dapat mengetahui metode perhitungan defleksi.
4. Dapat mengetahui prosedur pengujian defleksi.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
3
pembebanan. Defleksi diukur dari permukaan netral awal ke posisi
netral setelah terjadi deformasi. Konfigurasi yang diasumsikan dengan
deformasi permukaan netral dikenal sebagai kurva elastis dari
balok.
4
adalah pada pemecahan persoalan statis tak tentu. Sebagai ilustrasi, tinjau
batang kontinu yang di tumpu dan di bebani.
Gambar 2.2 Batang kontinu yang dijepit diujung A dan ditumpu dengan rol
diujung B serta dibebani di tengah batang antara A dan B.
11
▪ Ay = P
16
5
13
▪ MA = 16 PL, dan
5
▪ FB = 16 P
2. Defleksi lateral
Defleksi yang terjadi jika pembebanan tegak lurus pada luas
penampang
6
pembanding yang banyak di gunakan dalam industry pemesinan pada
baigan produksi maupun pada bagian pengukuran. Prinsip kerjanya adalah
secara mekanis, diaman gerak linear dari sensor di ubah menjadi gerak
putaran di jarum penunjuk pada piringan berskaladengan perantara batang
bergigi dan susunan roda gigi. Kecermatan pembacaan skala adalah 0.01,
0.05 atau 0.002 dengan kapasitas ukuran yang berbeda misalnya 20, 10, 5,
2, atau 1 mm. Untuk kapasitas ukuran yang besar biasanya dilengkapi
dengan jarum jam penunjuk kecil pada piringan jam yang besar, dimana
satu putaran penuh dari jarum jam yang besar sesuai dengan satu angka
dari yang kecil.
7
Gambar 2.5 Defleksi Horizontal
Sistem struktur yang di letakkan horizontal dan yang terutama di
peruntukkan memikul beban lateral, yaitu beban yang bekerja tegak
lurus sumbu aksial batang (Binsar Hariandja 1996).Beban semacam ini
khususnya muncul sebagai beban gravitasi, seperti misalnya bobot
sendiri, beban hidup vertical, beban keran (crane) dan lain- lain.contoh
sistem balok dapat di kemukakan antara lain, balok lantai gedung,
gelagar jembatan, balok penyangga keran, dan sebagainya. Sumbu
sebuah 6 batang akan terdeteksi dari kedudukannya semula bila benda
dibawah pengaruh gaya terpakai.
8
pada tumpuan yang terpasak tidaklah tetap. Untuk menentukan kedua
komponen ini, dua buah komponen statika harus digunakan.
3. Jepit
Jepit merupakan tumpuan yang dapat menerima gaya reaksi
vertical, gaya reaksi horizontal dan momen akibat jepitan dua
penampang. Tumpuan jepit ini mampu melawan gaya dalam setiap
arah dan juga mampu melawan suatu kopel atau momen. Secara fisik,
tumpuan ini diperoleh dengan membangun sebuah balok ke dalam
suatu dinding batu bata. Mengecornya ke dalam beton atau mengelas
ke dalam bangunan utama. Suatu komponen gaya dan sebuah momen.
9
Gambar 2.8 Tumpuan Jepit
5
Gambar 2.9 Beban Terpusat
2. Beban Merata
Disebut beban terbagi merata karena merata sepanjang
batang dinyatakan dalam qm (kg/m atau kN/m).
10
Gambar 2.10Beban Merata
3. Beban Bervariasi Uniform
Disebut beban bervariasi uniform karena beban sepanjang
batang besarnya tidak merata.
11
Gambar 2.13 Balok Kantilever
3. Balok Overhang
Balok overhang adalah bila balok dibangun melewati
tumpuan sederhana.
12
Pada semua konstruksi teknik, bagian-bagian pelengkap suatu
bangunan haruslah diberi ukuran-ukuran fisik yang tertentu. Bagian-
bagian tersebut haruslah diukur dengan tepat untuk menahan gaya–gaya
yang sesungguhnya atau yang mungkin akan dibebankan kepadanya. Jadi
poros sebuah mesin haruslah diperlukan dan menahan gaya-gaya luar dan
dalam. Demikian pula, bagian-bagian suatu struktur komposit harus cukup
tegar sehingga tidak akan melentung melebihi batas yang diizinkan bila
bekerja dibawah beban yang diizinkan.
13
BAB III
METODOLOGI
14
Gambar 18.3 Tumpuan Jepit
4. Tumpuan Engsel
Tumpuan engsel berfungsi untuk menahan batang uji disaat
pengujian defleksi yang dapat menahan gaya vertikal dan
horizontal.
15
6. Dial Indikator
Dial indicator berfungsi untuk mengukur lendutan yang terjadi
pada sebuahbatang uji disaat batang uji tersebut diberikan pembebanan.
16
Gambar 23.8 Timbangan
9. Kerangka Utama
Kerangka utama berfungsi sebagai tempat untuk dilakukannya
pengujian defleksi yang mana kerangka ini merupakan rangkaian
utama dalam alat pengujian defleksi.
17
Gambar 26.11 Penyangga Dial Indikator
3. Set posisi jam ukur pada posisi nol ketika batang uji tanpa di beri
pembebanan
18
Gambar 28.13 Pengukuran lendutan
6. Ulangi Langkah percobaan No.2-5, akan tetapi pindahkan posisi
pembebanan pada ujung batang uji dan tumpuan rol berada di tengah-
tengah Panjang batang (overhang)
19
BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN
20
3. Pengukuran lendutan batang dengan tumpuan Jepit-Rol dan beban
pada bagian ujung batang
21
4.2 Pengolahan Data
Beberapa konstanta yang akan digunakan pada perhitungan ini diantaranya
m
g=9,81 2
s
2
E=200Gpa=200000 N /mm
π 4 4
I (Silinder) = × D (mm )
64
b h3 4
I (Batang) = (mm )
12
P=m× g
22
( 8,05 ×200 mm )
δ= × ( 3 ×100 02 mm−4 × 20 02 mm )
N 4
12× 200000 2
× 63,58 mm
mm
1.610 N /m m4
δ= 4
×(3.000 .000 mm2−160.000 mm2)
152.592.000 mm
δ =29,96 mm
2. Defleksi yang terjadi pada X2 = 450 mm
3.622,5 Nm m4
× ( 2.190.000 m m )
2
δ= 4
152.592.000 mm
δ=52 mm
3. Defleksi yang terjadi pada X3 = 550 mm
4
4.427,5 N /mm
× ( 1.790 .000 m m )
2
δ= 4
152.592.000 mm
δ =51,9 mm
( 8,05 × 200mm )
δ= × ( 3 ×100 02 mm−4 ×2002 mm )
N 4
48 ×200000 2
× 112,5m m
mm
4.572 .400 .000
δ=
1.080 .000.000
δ =4,23 mm
2. Defleksi yang terjadi pada X2 = 450 mm
7.933.275 .000
δ=
1.080.000 .000
δ =7,345 mm
3. Defleksi yang terjadi pada X3 = 550 mm
7.925.225 .000
δ=
1.080.000 .000
δ=7,338 mm
4.2.2 Perhitungan Untuk Tumpuan Jepit Rol Beban Ujung
1. Batang Uji 1 (Batang Tebal)
1. Defleksi yang terjadi pada X1 = 200 mm
Px 2 2
δ= ( x −a )
24 aEI
23
( 8,05 N ×200 mm )
δ= (2002 mm−3852 mm)
200.000 N 4
24(385 mm)( 2
)(266,7 m m )
mm
δ =¿ -3,53 x 10−4mm
δ =¿ 1,385 x 10−3 mm
−8,05× 200 2 2
δ= (200 mm−490 mm )
N
6 × 490× 200000 ×63,58
mm
δ=¿ -0,086mm
δ=¿ -0,036 mm
4.427,5
δ= (100.000 )
N
6 × 490× 200000 ×63,58
mm
δ =¿ 0,12mm
24
3. Batang Uji 3 (Batang Tipis)
1. Defleksi yang terjadi pada X1 = 200 mm
Px
δ= ( x 2−a2 )
24 aEI
1.610
δ= (2002−4952 )
24(495)(200.000)(112,5)
−3
δ=−1,23 ×10 mm
δ =5,76 ×10−4 mm
−4
δ =9,52 ×10 mm
1610
δ= × ( 1.760.000 )
48(200.000)(112,5)
δ =2,62 mm
δ=3,72 mm
25
3. Defleksi yang terjadi pada X3 = 550
4.427,5
δ= × ( 710.000 )
48( 200.000)(112,5)
δ =2,91 mm
δ=7,49 mm
2. Defleksi yang terjadi pada X2 = 450 mm
3.622,5
δ= × ( 2.190 .000 )
610.368 .000
δ =12,99 mm
3. Defleksi yang terjadi pada X16103 = 550 mm
4.427,5
δ= ×1.790 .000
610.368 .000
δ=12,98 mm
1610
δ= × ( 2.840 .000 )
1.080.000 .000
δ =4,23 mm
δ =7,345 mm
26
3. Defleksi yang terjadi pada X3 = 550 mm
4.427,5
δ= × ( 1.790 .000 )
1.080.000 .000
δ=7,338 mm
Tabel 5.5 Hasil perhitungan defleksi secara teoritis untuk tumpuan jepit-rol beban
tengah
Tabel 6.6 Hasil perhitungan defleksi secara teoritis untuk tumpuan jepit-rol beban
ujung
27
−3
10
Tabel 7.7 Hasil perhitungan defleksi secara teoritis untuk tumpuan engsel-rol
beban tengah
2
Defleksi
1.5
0.5
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
28
ini dapat menjadi indikasi antara hasil pengujian serta teoritis mulai
mendekati hasil yang akurat. Perbedaan nilai yang terjadi juga diakibatkan
oleh nilai data yang diolah cukup besar sehingga hasil perhitungan secara
teoritis masih lebih besar dari hasil pengujian.
40
30
20
10
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Posisi defleksi
pengujian
29
3. Grafik defleksi pegujian vs teoritis jepit-rol beban tengah untuk
batang uji 3 (batang tipis)
Gambar 34.6 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol
beban tengah untuk batang uji 3
30
Defleksi Pengujian VS Defleksi Teoritis
2.5 Spesimen 1
2
Defleksi
1.5
1
0.5
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
-0.5
Gambar 35.7 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol
beban ujung untuk batang uji 1
6
4
2
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
-2
Gambar 36.8 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan jepit rol
beban ujung untuk batang uji 2
31
Perbedaan nilai pada posisi pengujian 1 tidak terlalu jauh dibanding
perbedaan nilai pada posisi pengujian 2 dan 3. Defleksi teoritis
menunjukkan hasil yang hampir sama di tiap posisi pengujian sedangkan
pada defleksi pengujian memiliki nilai yang jauh lebih besar dari hasil
perhitungan defleksi teoritis.
6
4
2
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
-2
Posisi
defleksi
pengujian
32
Defleksi Pengujian VS Defleksi Teoritis Spesimen
4
1
3.5
3
Defleksi
2.5
2
1.5
1
0.5
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
8
6
4
2
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Posisi defleksi
pengujian
33
Gambar 39.11 Perbandingan hasil pengujian dan teoritis tumpuan engsel
rol beban tengah untuk batang uji 2
Pada grafik ini hasil perhitungan secara teoritis memiliki nilai yang
sangat besar daripada nilai defleksi hasil pengujian. Dengan data yang
memiliki nilai besar menjadi penyebab data yang dihasilkan memiliki nilai
yang cukup besar. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi hasil
perhitungan serta ada kemungkinan faktor eksternal lain disaat pengujian
yang mempengaruhi hasil pengujian.
5
4
3
2
1
0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
34
tidak dimasukkan ke dalam pengolahan data sehingga defleksi teoritis
memiliki nilai yang cukup besar
35
BAB V
PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
36
Alfian Tri Des Wantoro, d. (2020). Pengaruh Beban Tersebar dan Terpusat
Terhadap Lendutan (Cantilever) Batang Besi. 27.
Basori, S. S. (2015). ANALISIS DEFLEKSI BATANG LENTUR
MENGGUNAKAN TUMPUAN JEPIT DAN ROLPADA MATERIAL
ALUMINIUM 6063. 51.
Hariandja, B. (1998). Mekanika Teknik : Statika dalam Analisis Struktur
Berbentuk Rangka. jakarta: erlangga.
Jasron, J. U. (2015). ANALISIS PENGARUH LETAK BAHAN TERHADAP
DEFLEKSI BALOK. 167.
NAHARUDDIN, B. B. (2014). PENGARUH SERAT CACAH TERHADAP
DEFLEKSI PADA KOMPOSIT SERAT SABUT KELAPA/EPOKSI. IN
SEMINAR NASONAL REKAYASA MATERIAL, SISTEM
MANUFAKTUR DAN ENERGI. REKAYASA MATERIAL I,
MAKASSAR. (PP. 86-89).
Nazaruddin, F. H. (2022). panduan praktikum fenomena dasar mesin bidang
konstruksi. pekanbaru: jurusan teknik mesin fakultas teknik UNRI.
Nurdiana Sobari, H. C. (2020). ANALISA DEFLEKSI PADA ALAT ANGKAT
SUAR BAKAR MENGGUNAKAN SOFTWARE AUTODESK
INVENTOR DENGAN MODIFIKASI DESAIN IDEAL. ISSN 2549-
2888.
Sufiyanto. (2015). KAJI TEORITIK PERUBAHAN PANJANG PLAT
PENGUAT TERHADAP BESARNYA DEFLEKSI YANG TERJADI
PADA BALOK. 36.
Timoshenko, S. (1986). Dasar-dasar Perhitungan Kekuatan Bahan. Jakarta :
Restu Agung.
Zainal Abidin, B. R. (2015). ANALISA DISTRIBUSI TEGANGAN DAN
DEFLEKSI CONNECTING. 34.
37