IV.HASIL DAN PEMBAHASAN. di peroleh hasil-hasil yang di susun dalam bentuk tabel sebagai berikut: 1.Pengujian pada jarak ½.l(panjang batang) =400 mm

Transkripsi

1 38 IVHASIL DAN PEMBAHASAN A Hasil Berdasarkan pengujian defleksi yang di lakukan sebanyak tiga kali maka di peroleh hasil-hasil yang di susun dalam bentuk tabel sebagai berikut: 1Pengujian pada jarak ½l(panjang batang) =400 mm P C 800 Tabel 1hasil pengujian defleksi NO Beban Defleksi P1 (gr) Y(mm) , , , , ,14

2 39 2Pengujian pada jarak ¼l(panjang batang) =200 mm P C 800 Tabel 2hasil pengujian defleksi NO Beban Defleksi P2 (gr) Y(mm) , , , , ,080

3 40 3Pengujian pada jarak ¾l(panjang batang) =600 mm P C 800 Tabel 3hasil pengujian defleksi NO Beban Defleksi P3 (gr) Y(mm) , , , , ,091

4 41 B Pembahasan Berdasarkan hasil penelitian yang telah di lakukan maka dapat di lakukan analisa defleksi yang terjadi pada balok dengan mengguanakan persamaanpersamaan defleksi seperti yang di jabarkan pada BAB IIIkemudian dapat di lakukan poengolahan data sehingga di peroleh perbandingan antara hasil eksperimental dengan teoritissecara teoritis data-data hasil penelitian dapat di lihat pada tabel hasil perhitungan yang ada pada lampiran I Pada tabel 1 defleksi maksimum terjadi pada pembebanan 2500 gr sebesar 0,13 mm dengan jarak pembebanan ½l(panjang batang) =400 mm sedangkan defleksi minimum terjadi pada pembebanan 500 gr sebesar 0,02 mmpada tabel 2 defleksi maksimum juga terjadi pada pembebanan 2500 gr sebesar 0,07 mm sedangkan defleksi minimum terjadi pada pembebanan 500 gr sebesar 0,01 mm pada jarak pemebebanan ¼l(panjang batang) =200 mm dan pada tabel 3 defleksi maksimum juga terjadi pada pembebanan 2500 gr sebesar 0,083 mm pada jarak pembebanan ¾l(panjang batang) =600 mm Selain itu dapat pula di jabarkan dalam bentuk perhitungan dengan menggunakan persamaan-persamaan defleksi,seperti contoh perhitungan berikut ini 1 Contoh perhitungan: Pengaruh variasi pembebanan terhadap defleksi pada balok dengan perbedaan ketebalan dapat di lihat dalam contoh perhitungan berikut ini 1 Variasi pembebanan

5 42 Perhitungan-perhitungan secara teoritis untuk pembebanan P1, P2,dan P3 adalah sebagai berikut: 11 Data No1 Pengujian pada jarak (x)= ½l =400 mm a P = 0,5 Kg b E =2,1x104 Kg/mm2 c L = 800 mm d a = 400 mm e b = 400 mm f I = 9765,1 mm4 ; g B1 = 10 mm h B2=5 mm i H1=25 mm j H2=25 mm 12 Data No2 Pengujian pada jarak (x)= ¼ l =200 mm a P = 1 Kg b E =2,1x104 Kg/mm2 c L = 800 mm d a = 200 mm e b = 600 mm f I = 9765,1 mm4 ; g B1 = 10 mm

6 43 h B 2 =5 mm i H 1 =25 mm j H 2 =25 mm k X = 200 mm 13 Data No2 pengujian pada jarak ¾l=600 mm a P = 1 Kg b E =2,1x10 4 Kg/mm 2 c L = 800 mm d a = 600 mm e b = 200 mm f I = 9765,1 mm 4 g B 1 = 10 mm h B 2 =5 mm i H 1 =25 mm j H 2 =25 mm k X = 447,2 mm Di mana: 1 P adalah besarnya beban yang di gunakan 2 E adalah nilai elastisitas bahan 3 L adalah panjang keseluruhan balok (specimen uji) 4 a adalah jarak pembebanan terhadap tumpuan engsel

7 44 5 b adalah jarak pembebanan terhadap tumpuan rol 6 I adalah momen inersia benda 7 B 1 dan B 2 adalah ketebalan balok (specimen) 8 H 1 dan H 2 adalah lebar balok (specimen) 2 Perhitungan momen inersia Momen inersia balok dapat di hitung sebagai berikut: I 1 = (B 1 ) +( H 1 ) 3 12 = (10) +( 25) =(10) + (15625) 12 = 13020,8 mm 4 I 2 = (B 2 ) +( H 2 ) 3 12 = (5) +( 25) =(5) + (15625) 12 = 6510,417 mm 4

8 45 I = I1 + I2 2 = 13020, ,417 2 = 9765,1 mm4 3 Perhitungan reaksi-reaksi pada tumpuan 31 Data No1 Pengujian pada jarak (x)= ½l (panjang batang)=400 mm 0,5 Kg C 800 a Diagram benda bebas: P a RAX b A RAY B C l RBY

9 46 b Reaksi Tumpuan + M A = -R B L+Pa=0 R B = = = 0,25 Kg + F Y = R A + R B -P=0 R A =P- R B =P- = (L-a) R A = = = 0,25 Kg c Persamaan momen pada bagian kiri batang (potongan 1) 0 x a x m M R A n v + M mn = -M + R A = 0 M = R A x = 0,25x Kgmm d Persamaan momen pada bagian kanan batang (potongan 2) a x L a P (x-a) m M R A x n v

10 47 + Mmn = -M + RAx -P(x-a) = 0 = RAx- P(x-a) M = 0,25x- 0,5(x-400) =0,75 x +200 Kg mm 32 Data No2 Pengujian pada jarak (x)= ¼ l(panjang batang) =200 mm 0,5 Kg C 800 a Di agram benda bebas P a RAX b A RAY B C l RBY

11 48 b Reaksi Tumpuan + M A = -R B L+Pa=0 R B = = = 0,125 Kg + F Y = R A + R B -P=0 R A =P- R B =P- = (L-a) R A = = = 0,375 Kg c Persamaan momen pada bagian kiri batang (potongan 1) 0 x a x m M R A n v + M mn = -M + R A = 0 M = R A x = 0,375x Kgmm

12 49 d Persamaan momen pada bagian kanan batang (potongan 2) a x L P a m x RA + (x-a) M n v Mmn = -M + RAx -P(x-a) = 0 = RAx- P(x-a) M = 0,375x- 0,5(x-200) =-0,125 x +100 Kg mm 33 Data No2 pengujian pada jarak ¾l (panjang batang )= 600 mm 1 Kg C 800 a Di agram benda bebas P RAX A b a C RAY l B RBY

13 50 b Reaksi Tumpuan + M A = -R B L+Pa=0 R B = = = 0,75 Kg + F Y = R A + R B -P=0 R A =P- R B =P- = (L-a) R A = = = 0,25 Kg c Persamaan momen pada bagian kiri batang (potongan 1) 0 x a x m M R A n v + M mn = -M + R A = 0 M = R A x = 0,25x Kgmm d Persamaan momen pada bagian kanan batang (potongan 2) a x L a P (x-a) m M R A x n v

14 51 + M mn = -M + R A x -P(x-a) = 0 = R A x- P(x-a) M = 0,25x- 1(x-600) =-0,75 x +600 Kg mm 4 Perhitungan lendutang 41 Besarnya defleksi yang terjadi pada pengujian dengan jarak (x)= ½l (panjang batang)=400 mm adalah sebagai berikut: 42 Besarnya defleksi yang terjadi pada pengujian dengan jarak (x)= ¼ l (panjang batang)=200 mm adalah sebagai berikut:

15 52 43 Besarnya defleksi yang terjadi pada pengujian dengan jarak (x)= ¾ l (panjang batang)=600 mm adalah sebagai berikut: = = = 6 ( )+ ( ) 6 (1)(200)(447,2) ( ,2 ) (2,1 10 )(9765,1)(6)(800) + 1(447,2 600) ( 6 2,1 10 )(9765,1) = 0,033 Untuk mengetahui perbandingan antara hasil penelitian defleksi pada balok dengan kriteria variasi pembebanan dan ketebalan baik secara eksperimental maupun teoritis dapat pula di analisa melalui grafik hubungan antara pembebanan(p) terhadap besarnya defleksi(y)dari data-data penelitian maka dapat diperoleh grafik perbandingan antara hasil eksperimental dengan teoritis sebagai berikut:

16 53 2 Pembahasan Grafik Y vs P1 160 Defleksi Y (mm) x 10 ³ eksperimental 60 teoritis Beban P1 (gr) Grafik 1hubungan antara pembebanan (P) dengan defleksi (Y) pada ½l (panjang balok) =400 mm jarak

17 54 Y vs P2 90 Defleksi Y (mm) x 10 ³ eksperimental 30 teoritis Beban P2 (gr) Grafik2 hubungan antara pembebanan (P) dengan defleksi (Y) pada jarak ¼ l(panjang balok) =200 mm

18 55 Y vs P Defleksi Y (mm) x 10 ³ eksperimental 40 teoritis Beban P 3(gr) Grafik 3 hubungan antara pembebanan (P) dengan defleksi (Y) pada jarak ¾ l(panjang balok) =600 mm Berdasarkan ketiga grafik (1-3) di atas dapat di lihat pengaruh pembebanan terhadap defleksi yang terjadi pada balok misalnya pada grafik 1 dengan pembebanan (P1)pada jarak (½l =400 mm),besarnya defleksi (Y) yang terjadi berbanding lurus terhadap besarnya pembebanan (P),semakin besar pembebanan yang di berikan maka semakin besar pula defleksi yang

19 56 terjadi pada balok,hal ini di sebabkan karena desakan yang di sebabkan adanya pembebanan terhadap balok mengakibatkan kekuatan balok akan semakin menurun seiring dengan bertambahnya pembebanandefleksi juga di pengaruhi oleh letak pembebanan pada balok,di mana defleksi maksimum terjadi pada pembebanan yang terletak pada jarak ½l (panjang balok),dari ketiga grafik di atas defleksi maksimum dengan pembebanan yang sama terdapat pada grafik 1 yaitu sekitar 0,14 mm pada pembebanan 2500 grsedangkan defleksi minimum terdapat pada grafik 2 yaitu sekitar 0,8 mm dengan pembebanan 2500 gr perbandingan antara hasil eksperimental dengan teoritis dapat pula di bandingkan berdasarkan grafik di atas, berdasarkan ke tiga grafik di atas secara eksperimental defleksi yang terjadi pada balok lebih besar jika di bandingkan dengan besarnya defleksi secara teoritis hal ini di sebabkan karena secara eksperimental pembebanan terjadi secara berkesinambungan yang berpengaruh terhadap kekuatan balok yang semakin lama semakin menurun sehingga menyebabkan defleksi yang terjadi pada balok akan semakin besar Dari hasil pengamatan yang telah di lakukan besarnya defleksi yang terjadi pada balok dengan tumpuan sederhana, di peroleh perbandingan antara hasil eksperimental dengan teoritis yang pada umumnya hasil eksperimental cenderung lebih besar dari hasil teoritissecara teoritis untuk mengetahui besarnya defleksi yang terjadi pada balok maka di gunakan metode integrasi ganda Adanya perbedaan antara hasil eksperimental dengan teoritis di sebabkan karena beberapa factor,misalnya:

20 57 1 Besarnya defleksi yang terjadi pada balok secara eksperimental sebagian besar di pengaruhi oleh berat balok yang mana hal tidak di perhitungkan dalam perhitungan secara teoritis sehingga dapat menyebabkan terjadinya perbedaan antara hasil eksperimental dengan teoritis 2 Kekurangakuratan alat ukur (Dial gauge) dalam pembacaan besarnya defleksi yang terjadi pada balok selama penelitian berlangsung sehingga selisih antara hasil eksperimental dengan teoritis lebih besar di bandingkan dengan hasil teoritis yang hanya menggunakan persamaan defleksi seperti yang di jabarkan pada BAB IV 3 Nilai modulus elastisitas yang di gunakan dalam perhitungan secara teoritis adalah nilai modulus elastisitas yang di pengaruhi oleh tegangan teoritis,berbeda dengan nilai modulus elastisitas yang di gunakan dalam perhitungan secara eksperimental yang di dasarkan pada tegangan actual 4 Kemudian faktor selanjutnya adalah pengguanaan bahan (alat uji) yang berulang dengan variasi pembebanan yang berpengaruh terhadap kekuatan bahan atau material Selain faktor-faktor yang disebutkan di atas masih banyak lagi hal yang memepengaruhi besar kecilnya defleksi yang terjadi pada sebuah balok misalnya momen inersia (dalam hal ini di pengaruhi oleh ketebalan dan lebar balok),letak pembebanan serta jenis tumpuan yang di gunakandalam penelitian ini berdasarkan data yang di peroleh maka dapat di jabarkan presentase kesalahan anatara hasil eksperimental dengan hasil teoritis yang tentunya besar klecilnya presentase kesalahan tidak terlepas dari factor-faktor

21 58 tersebut di atasseperti pada data persentase kesalahan yang ada pada lampiran II 3 Persentase kesalahan Misalnya data no1-5 pada pengujian jarak pembebanan ½ L =400 mm di peroleh persentase kesalahan sebagai berikut: 1 = 7,1% 2 = = 8,7% 3 = = 4,8% 4 = = 6,3% 5 = = 7,1%

22 59 Data No1-5 pada pengujian jarak pembebanan ¾ L =200 mm di peroleh persentase kesalahan sebagai berikut: 1 = = 7,1% 2 = = 6,8% 3 = = 2,3% 4 = = 6,4% 5 = = 8,7%

23 60 Data No1-5 pada pengujian jarak pembebanan ¼ L =600 mm di peroleh persentase kesalahan sebagai berikut: 1 = 6,2% 2 = 6,06% 3 = 9,09% 4 = 7,04% 5 = 8,7% Dari analisis data-data hasil penelitian di peroleh persentase kesalahan berkisar antara 2 %-10 %,untuk lebih jelasnya persentase kesalahn tiap-tiap

24 61 pengujian dapat di lihat pada tabel 1,tabel 2 dan tabel 3 yang ada pada lembar lampiran II,berdasarkan tabel persentase kesalahan tersebut di peroleh persentase pengujian dengan jarak pembebanan ½ L(panjang batang) =200 mm yaitu persentase kesalahan maksimum sebesar 7,14 % dan persentase kesalahan minimum 4,8% sedangkan persentase kesalahan terjadi pada pengujian dengan jarak pembebanan ¼ L(panjang batang) =200 mm yaitu persentase kesalahan maksimum sebesar 8,75 % dan persentase kesalahan minimum 2,3% serta persentase pengujian dengan jarak pembebanan ¾ L(panjang batang) =600 mm yaitu persentase kesalahan maksimum sebesar 9,09 % dan persentase kesalahan minimum 6,06%