11

BAB II

PERCOBAAN TEKUK ( BUCKLING)

1. Tujuan

a. Mengetahui Fenomena/gejala teknik mesin pada peristiwa tekuk

prismatic.

a. Membandingkan hasil percobaan dengan kebenaran rumus teknik

Euler.

b. Mengetahui momen Inersia luas penampang I akibat peristiwa

teknik.

c. Mengkaji sumber kesalahan.

2. Teori

2.1 Teori Dasar

Sumbu sebuah balok akan berdefleksi dari kedudukannya semula bila

berada di bawah pengaruh gaya terpakai. Harga-harga defleksi balok yang

akurat diselidiki dalam banyak kasus praktis. Unsur-unsur dari mesin

haruslah cukup tegar untuk mencegah ketidaksebarisan dan

mempertahankan ketelitian dimensional terhadap pengaruh beban. Dalam

gedung-gedung, balok-balok lantai tidak dapat melentur secara berlebihan

untuk meniadakan pengaruh psikologis yang tidak diinginkan pada para

penghuni dan untuk memperkecil atau mencegah kekecewaan dengan

bahan-bahan jadi yang rapuh.

Bila jarak y dari permukaan netral kepada serat-serat yang diregangkan yang

diukur dengan cara yang biasa sebagai positif mengarah ke atas, maka

deformasi u dari setiap serat dapat dinyatakan sebagai berikut:

yu

dengan berdasarkan persamaan yang diperoleh diatas maka

y

1

Dalam kasus terakhir adalah bijaksana untuk memperhatikan bahwa

= Exx / dan IMyx / , maka

12

EI

M

1

2.2 Teori Penunjang

Tekuk dapat terjadi pada batang yang mendapat beban tekan dengan kondisi

tumpuan engsel-engsel, jepit-jepit, jepit-bebas, tetapi dalam percobaan jepit

bebas belum bisa dibuat. Pada batang yang langsing, yaitu batang yang

mempunyai perbandingan batang panjang terhadap jari-jari girasi

penampang yang besar, dapat mengalami tekuk sebelum tegangan normal

beban yang diijinkan tercapai. Peristiwa tekuk dapat dianalisa secara

matematis dan menghasilkan rumus Euler.

3. Peralatan

Selongsong dapat dijepitkan pada kaki di setiap posisi yang dikehendaki sesuai

dengan panjang batang uji. Batang pembebanan ditumpu engsel di sebelah

kiri.Ujung kanan batang ini ditumpu oleh pemberat dengan melalui tali dan

katrol. Besar pemberat ini dapat diatur sedemikian rupa sehingga dapat

mengimbangi berat batang pemberat dan semua berat yang bekerja pada batang

ini. Alat ukur gaya sudah dikalibrasi sedemikian rupa sehingga dia akan

menunjuk gaya yang sebenar-benarnya yang bekerja pada sumbu batang uji.

4. Percobaan

Posisi selongsong disesuaikan dengan batang uji. Atur supaya batang

pemberat mempunyai posisi horizontal, yang dapat dilihat dengan water pass

dengan mengatur pemberat. Pemberat diberikan sebesar 150 gr pada batang uji

500 mm dan 600 mm, dan sebesar 300 gr pada batang uji 400 mm dan 450 mm.

Beban dikerjakan melalui roda tangan berulir. Pengukuran lendutan dan

besarnya gaya dicatat setelah posisi batang pemberat dikembalikan ke posisi

horizontal dengan selongsong pengatur. Sesudah pembebanan mendekati

kondisi kritis batang uji, jam ukur (Dial Gauge) dilepas dari tempatnya. Kondisi

ini dapat dilihat dari pertambahan lendutan yang besar dengan beban yang

kecil. Tekanan jari pada arah melintang batang uji dapat mengakibatkan

perubahan lendutan batang secara tepat menjadi arah sebaliknya (bayangan

cerminnya).

13

Percobaan ini dapat dilakukan pada beberapa batang yang panjangnya 400

mm, 450 mm, 500 mm, 600 mm, dan 750 mm dan dengan ketiga macam

tumpuan. Percobaan dilakukan dengan mengamati besar lendutan di pusat

batang uji pada berbagai beban. Kemudian dibandingkan besar Pkritis hasil

percobaan dengan Pkritis Euler. Di samping itu dapat pula di gambarkan

hubungan antara okritis dan factor kelangsingan 1/k (1= panjang batang, k= jari-

jari girasi luas penampang).

5. Analisa Teoritis dan Analisa Matematis

5.1 Analisa Teoritis

Setelah dilakukan percobaan, hal selanjutnya yang dilakukan adalah

melakukan melakukan perhitungan denga menggunakan rumus Euler. Terjadi

perbedaan hasil pada percobaanP dan teoritisP . Untuk perbedaan yang terjadi praktikan

tidak dapat menjelaskan mengapa bahwa dapat terjadi perbedaan pada kedua belah

pihak.

Untuk masalah ini praktikan hanya bias menjelaskan bahwa terjadinya

perbedaan tersebut dikarenakan kesalahan para praktikan atau juga dapat

disebabkan oleh oleh kesalahan dalam perhitungan pada buku yang menyebabkan

terjadinya perbedaan tersebut.

Maka dari itu, praktikan melakukan apa yang seharusnya dikerjakan dan

berusaha untuk tidak melakukan kesalahan yang fatal. Karena apabila para

praktikan melakukan kesalahan yang fatal akan mengakibatkan perolehan hasil

percobaan yang tidak memuaskan sehingga dalam melaksanakan praktikum tidak

diperoleh terfokus dan hal tersebut merugikan diri sendiri.

5.2 Analisa Matematis

Percobaan Jepit Jepit

A. Sistem kembali ke Nol

Diketahui: a = 13,5 cm

b = 53 cm

L = 66,5 cm

14

Maka untuk mendapatkan a

bamPpercobaan

).( dengan satuan gr.

No P Pbatang

(0.01)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

1.4

2

2.4

3

3.2

3.4

.3.6

4

5

5

26

29

37

62

70

87

90

131

235

4.92

6.89

9.84

11.86

14.76

15.74

16.73

17.71

19.68

24.6

Sistem Akumulatif

No P Pbatang

(0.01)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

1.4

2

2.4

3

3.2

3.4

.3.6

4

5

4

25

26

38

60

70

80

76

129

23

4.92

6.89

9.84

11.86

14.76

15.74

16.73

17.71

19.68

24.6

15

sedangkan untuk teoritisP adalah 2

2 .

L

IEPkritis

dengan diketahui E = 206 2mm

kN ,

maka:

keterangan :

E : Modulus Ealstis

L : Panjang Batang

I : Beban

Diket : L = 66,5 cm

458.05.66

12062

2

1

krP

642.05.66

4.12062

2

2

krP

917.05.66

22062

2

3

krP

101.15.66

4.22062

2

4

krP

376.15.66

0.32062

2

5

krP

468.15.66

2.32062

2

6

krP

560.15.66

4.32062

2

7

krP

651.15.66

6.32062

2

8

krP

835.15.66

42062

2

9

krP

294.25.66

52062

2

10

krP

Percobaan Sendi - Sendi

Diketahui: L = 67,5 cm

A = 13.5 cm

16

Sistem Akumulatif

No P Pbatang

(0.01)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

1.4

2

2.4

3

3.2

3.4

.3.6

4

5

19

33

59

119

130

142

273

343

421

700

5

7

8

10

12

13

15

16

17

18

No P Pbatang

(0.01)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

1.4

2

2.4

3

3.2

3.4

.3.6

4

5

15

61

45

68

88

90

158

283

393

583

5

7

8

10

12

13

15

16

17

18

17

Untuk percobaanP hasil diperoleh adalah sama dengan pada percobaan Sendi -

Sendil. Sedangkan untuk teoritisP adalah sebagai berikut:

2

2 ..05,2

L

IEPkr

912.05,67

120605,2

2

2

1 x

Pkr

278.15,67

4.120605,2

2

2

2 x

Pkr

460.15,67

6.120605,2

2

2

3 x

Pkr

825.15,67

220605,2

2

2

4 x

Pkr

191.25,67

4.220605,2

2

2

5 x

Pkr

373.25,67

6.220605,2

2

2

6 x

Pkr

738.25,67

0.320605,2

2

2

7 x

Pkr

921.25,67

2.320605,2

2

2

8 x

Pkr

104.35,67

4.320605,2

2

2

9 x

Pkr

286.35,67

6.320605,2

2

2

10 x

Pkr

6. Kesimpulan dan Saran

Setelah melakukan percobaan terdapat perbadaan hasil antara percobaan dan

teori. Kembali pada sumber kesalahan. Terjadi perbedaan mungkin dilakukan oleh

praktikan, akibat kurang awasnya (keterbatasan penglihatan atau kondisi fisik yang

kurang sehat dalam melakukan percobaan) sehingga hasil yang diperoleh tidak

sesuai.