laporan modul c ansruk

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS STRUKTURMODUL CJEMBATAN MENERUS TIGA BENTANG

Kelompok 38Ariessyawtra R.L1206249750

Ayu Meiliasari1206246465

Fatma Nur Rosana1206239434

Jonathan M. Sitorus1206261503

Tanggal Praktikum : 18 Oktober 2014 Asisten Praktikum : Dewi Tri Utami Tanggal Disetujui: 6 November 2014Nilai:Paraf :

LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIALDEPARTEMEN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIADEPOK2014I. TUJUANPercobaan ini bertujuan untuk menentukan ketepatan analisis matematika dari jembatan menerus tiga bentang sesuai dengan keadaan yang sebenarnya. Selain itu juga untuk membandingkan garis pengaruh yang didapat dari percobaan sebagai hasil dari reaksi perletakan dengan garis pengaruh secara teoritis.

II. TEORIJembatan adalah suatu konstruksi yang dibangun untuk melewatkan suatu massa atau traffic dari suatu penghalang (sungai, jalan raya, waduk, jalan kereta api dan lainlain).ABCD

LAB LBCLCDGambar 1. Jembatan Menerus Tiga BentangPengertian dari jembatan menerus tiga bentang adalah suatu struktur yang memiliki 3 (tiga) bentang dan 4 (empat) buah perletakan (dapat dilihat pada Gambar 1). Dalam analisis jembatan menerus tiga bentang pada modul ini, akan dipergunakan Metode Clapeyron (persamaan putaran sudut).III. PERALATAN3.1 HST .1901 Model jembatan transparan dengan bentuk Spandrels.3.2 HST .1902 Kolomkolom jembatan dengan penyangga berjalan, alat pengukur reaksi, dan kompensator perata.3.3 HST .1903 Kolomkolom jembatan dengan penyangga yang dijepit, alat pengukur reaksi, dan kompensator perata.3.4 HST .1904 Peralatan dial pengukur.3.5 HST .1905 Beban berjalan (25 N dan 50 N).3.6 HST .1906 Penyangga ujung kiri.3.7 HST .1907 Penyangga ujung kanan.

Gambar 2. Alat Peraga Modul C

Model jembatan (Gambar 2) dari bagian transparan memberikan penggambaran tentang bagian dinding samping dan lajur dari jalan. Diarphams telah dipasang pada keempat perletakan dan di tengah bentang. Jembatan tersebut menerus di atas dua bentang tepi yang masing-masing panjangnya 250 mm dan bentang tengah sepanjang 625 mm. Jembatan tersebut disambungkan keempat alat pengukur dengan pin pengikat pada satu ujung, tiga sisi penahan berjalan, yang memperbolehkan lendutan horizontal dan menahan lendutan vertikal pada perletakan yang lain. Perbedaan ketinggian dari bagian dalam dan penahan ujung adalah 90 mm.Perletakan jembatan ditopang pada kantilever pendek yang defleksinya karena reaksi dari jembatan memberikan pembacaan pada alat ukur. Alat pengukur reaksi dikalibrasi sehingga dapat membaca 0,1 N setiap bagian dari alat ukur. Pada bagian dasar setiap kolom terdapat kompensator perata yang dibuat untuk mengangkat kolom sebesar 0,1 mm setiap putaran alat ukur. Jadi jika dial pada kompensator selalu dipasang pada pembacaan alat ukur, maka penahan jembatan akan berada pada ketinggian yang konstan. Karena jembatan merupakan struktur statis tak tentu, maka adalah merupakan persyaratan yang penting untuk mengukur reaksi sebenarnya.Pada bagian atas dari kolom jembatan terdapat penjepit atau pengunci ujung bebas dari kantilever. Penjepit tersebut harus dalam keadaan tak terkunci untuk mengukur reaksi. Penjepit harus dikunci jika jembatan digunakan untuk analisis model dengan metode displacement kecil.

Mempersiapkan alat Untuk memasang jembatan pada kerangka HST. 1, pertama tama kuncilah bagian dalam dari kolom sehingga pusatnya berada apada 297,5 mm dari permukaaan dalam sisi vertikal lalu secara perlahanlahan jembatan dipasang pada bagian atas dari penjepit perletakan penahan berjalan. Sambungkan ujung kiri kolom pada rangka dan geser keatas sampai penjepit perletakan menyentuh bagian bawah penyangga jembatan. Lepaskan sekrup penjepit pengangga dari bagian kanan jembatan. Sambungkan bagian ujung kanan kolom ke rangka dan geser keatas sampai lubang lubang atas pada perletakan yang dijepit menjadi datar dengan bagian bawah penyangga jembatan.Jembatan sekarang dapat digeser ke kiri, dan diturunkan 6,5 mm, lalu digerakkan kebagian kanan dengan mengaitkan penjepit penjepit perletakan ke penyangga jembatan. Pada saat yang sama dapat kita ketahui bahwa perletakan untuk ujung bagian kanan akan bergeser sepanjang perletakan jembatan sehingga penjepit penyangga dapat dipasang kembali.Dial kompensator pada bagian dari keempat kolom diset pada angka 600 dan alat pengukur vertikal pada setiap dial gauge harus digunakan untuk menghasilkan angka 600 pada pembacaan dial. (Kemungkinan perlu untuk menggerakkan cincin pada pengukur dial untuk mendapatkan pembacaan 600). Mengencangkan bagian bawah horizontal dari rangka HST. 1 mungkin diperlukan dengan salah satu tangannya mempermudah pengakuan pada pengukur dial.

IV. CARA KERJA4.1 Bagian 1Jembatan dianggap sudah dikoreksi sesuai dengan keterangan diatas. Periksa apakah pengunci kantilever sudah dilepaskan dan bagianbagian dasar penjepit bebas dari pengukuran reaksi kantilever dan dial kompensator memberikan bacaan yang sama dengan pengukur dial.Letakkan beban silindris 25 N di atas jembatan pada abutmen kiri dan atur kompensator agar pembacaannya sama dengan pengukur dial. Ketiga kolom lainnya harus disesuaikan jika perlu, namun secara teoritis harus menghasilkan reaksi nol. Gerakkan beban dengan interval 12,5 cm, 25 cm dan 56,25 cm dari sisi kiri jembatan dan pada setiap posisi sejajarkan kembali kolom yang dapat dilihat dari pembacaan yang sama antar dial kompensator dengan pengukur dial. Dalam melakukan hal ini yang disesuaikan lebih dahulu adalah kolom yang letaknya paling dekat dengan beban dan kerjalakan dari kiri ke kanan, kembali ke kolom terdekat dengan beban. Kita akan mendapatkan bahwa pensejajaran satu kolom akan mempengaruhi yang lainnya, namun dengan pekerjaan yang berulangulang sesuai petunjuk, maka penyesuaian akan cepat diperoleh. Pada saat keempat kolom telah datar maka pembacaan reaksi telah selesai.

4.2 Bagian 2 Plot garis pengaruh dari keempat reaksi selama percobaan berlangsung. Keakuratan dari alat dan percobaan dapat dilihat dengan memperhatikan hal sebagai berikut:4.1.1 Ketika beban berada di atas kolom, reaksi seharusnya adalah 25 N dan reaksi perletakan kolom yang lain adalah nol.4.1.2 Garis pengaruh harus memperlihatkan keadaan simetris.

V. PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

Tabel 1. Hasil perolehan data untuk beban 25 NNoX (cm)P = 25 N

Ra (N)Rb (N)Rc (N)Rd (N)

1017.88.80-1.3

212.512.912.10-3

3255.418.31.60

456.25-725.411.9-1.3

587.5-4.21023.87.5

6100-2.24.628.811

7112.5-2.11.111.512

Tabel 2. Hasil perolehan data untuk beban 50 NNoX (cm)P = 50 N

Ra (N)Rb (N)Rc (N)Rd (N)

1038.515.40-2.5

212.523.428.70.2-1.1

3252345.5-1.3

456.25-24.249.723.55.8

587.5-17.619.128.719.4

6100-13.419.217.722.6

7112.5-12.50.9-5.523.8

Asumsi semua percobaan : +Bentang AB0 x 25

a1= xb1= (25 - x)l1 + a1= (25 + x)

Persamaan 1

Persamaan 2

Persamaan 1 & persamaan 2

Tabel 3. Momen di titik B dan C dengan beban pada bentang ABx (cm)P = 25 NP = 50 N

MB (Ncm)MC (Ncm)MB (Ncm)MC (Ncm)

00000

12.538.377213.706176.754427.4123

250000

Mencari Reaksi Perletakan

Tabel 4. Reaksi peletakan dengan beban pada bentang AB untuk P =25 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

025000

12,510.964914.8684-1.38160.5482

2502500

Tabel 5. Reaksi peletakan dengan beban pada bentang AB untuk P =50 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

050000

12,521.929829.7368-2.76321.0965

2505000

Bentang BC25 x 87.5

a2= (x - 25)b2= (87,5 - x)l2 + a2= (37,5 + x)l2 + b2= (150 - x) Persamaan 1

Persamaan 2


Tabel 6. Momen di titik B dan C dengan beban pada bentang BCx (cm)P = 25 NP = 50 N


56.25154.1941154.1941308.3882308.3882

87.50000


Tabel 7. Reaksi peletakan pada dengan beban bentang BC untuk P =25 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

56.25-6.167818.667818.6678-6.1678

87.500250

Tabel 8. Reaksi peletakan dengan beban pada bentang BC untuk P =50 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

56.25-12.335537.335537.3355-12.3355

87.500500

Bentang CD87.5 x 112.5

a3= (x 87,5)b3= (112,5 - x)l3 + b3= (137,5 - x)

Persamaan 1

Persamaan 2


Tabel 9. Momen di titik B dan C dengan beban pada bentang CDx (cm)P = 25 NP = 50 N


10013.706138.377227.412376.7544

112.50000


Tabel 10. Reaksi peletakan dengan beban pada bentang CD untuk P =25 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

1000.5482-1.381614.868410.9649

112.500025

Tabel 11. Reaksi peletakan dengan beban pada bentang CD untuk P =50 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

1001.0965-2.763229.736821.9298

112.500050

TABEL DAN GRAFIK PERLETAKAN TEORITIS DAN PERCOBAAN

Tabel 12. Reaksi peletakan Teoritis dan Percobaan untuk P =25 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

TeoriPercobaanTeoriPercobaanTeoriPercobaanTeoriPercobaan

02517.808.8000-1.3

12,510,964912.914,868412.1-1,381600,5482-3

2505.42518.301.600

56.25-6,1678-718,667825.418,667811.9-6,1678-1.3

87.50-4.20102523.807.5

1000,5482-2.2-1,38164.614,868428.810,964911

112.50-2.101.1011.52512

Tabel 13. Reaksi peletakan Teoritis dan Percobaan untuk P =50 Nx (cm)RA (N)RB (N)RC (N)RD (N)

TeoriPercobaanTeoriPercobaanTeoriPercobaanTeoriPercobaan

05038.5015.4000-2.5

12,521,929823.429,736828.7-2,76320.21,0965-1.1

2502503405.50-1.3

56.25-12,3355-24.237,335549.737,335523.5-12,33555.8

87.50-17.6019.15028.7019.4

1001,0965-13.4-2,763219.229,736817.721,929822.6

112.50-12.500.90-5.55023.8

Tabel Kesalahan RelatifTable 14. Kesalahan realtif untuk P=25Nx (cm)Reaksi Total (N)Kesalahan

TeoriPercobaanRelatif (%)

025.00025.31.20

12,525.0002212.00

2525.00025.31.20

56.2525.0002916.00

87.525.00037.148.40

10025.00042.268.80

112.525.00022.510.00

Kesalahan Relatif rata-rata22.51

Table 15. Kesalahan relatif untuk P=50 Nx (cm)Reaksi Total (N)Kesalahan

TeoriPercobaanRelatif (%)

05051.42.80

12,55051.22.40

255040.219.60

56.255054.89.60

87.55049.60.80

1005046.17.80

112.5506.786.60

Kesalahan Relatif rata-rata18.51

Grafik pada gaya 25 N

Grafik pada gaya 50 N

VI. ANALISISPercobaan yang berjudul Jembatang Menerus Tiga Bentang ini bertujuan untuk menentukan ketepatan analisis matematika dari jembatan menerus tiga bentang sesuai dengan keadaan yang sebenarnya. Selain itu juga untuk membandingkan garis pengaruh yang didapat dari percobaan sebagai hasil dari reaksi perletakan dengan garis pengaruh secara teoritis.Pengerjaan dari percobaan ini dilakukan pada model jembatan trasnparan berbentuk Sprandels pada kolom-kolom penyangga jembatan. Model jembatan ini terbagi menjadi 3 bentang dengan total panjang 112.5 cm yang dibagi kedalam 7 titik yakni 0; 12,5; 25; 56;25; 87,5; 100; dan 112,5. Percobaan ini dilakukan dengan meletakkan beban sebesar 25 N dan 50 N.Percobaan ini dimulai dengan melakukan kalibrasi pada dial dengan cara memutarnya hinggga jarum berada pada angka nol. Setelah itu praktikan mulai meletakkan beban 25 di tiap titik mulai dari titik 0 hingga titik 112,5. Beban yang berada pada tiap titik akan memicu reaksi di empat perletakan yang mana akan terlihat pada dial. Praktikan lalu mencatat angka yang ditunjukkan pada dial. Selanjutnya percobaan dilanjutkan dengan menggunakan beban 50 N. Perlu diingat bahwa menggeser beban harus hati-hati sehingga tidak menimbulkan gaya tambahan yang akan memicu kesalahan pada pembacaan dial, selain itu peletakan beban pun harus tepat di titik yang ditinjau untuk menguragi terjadinya kesalahan.6.1 Analisa HasilPada percobaan ini didapatkan dua buah data yakni data hasil percobaan dan data teorits yang didapatkan dengan menggunakan metode clapeyron. Untuk mendapatkan data menggunakan metode clapeyron, praktikan membagi struktur jembatan kepada 3 bentang dan mengasumsikan jarak di tiap bentang dengan X lalu menetapkan persamaan kompatibiltasnya sehingga mendapatkan persamaan-persamaan momen lalu kemudian mengkonversi persamaan tersebut menjadi persamaan reaksi perletakan dan memasukkan nilai X sebagai fungi jarak. Kemudian barulah praktikan mendapatkan nilai-nilai reaksi teoritis dari jembatana menerus tiga bentang.Setelahnya praktikan membandingkan kedua hasil data dan perhitungan tersebut yang mana menetapkan hasil teoritis sebagai nilai absolut yang benar untuk mengecek tingkat keakuratan dari data hasil percobaan. Ternyata setelah melakukan pengecekan terdapat perbedaan yang cukup signifikan antara data hasil percobaan dan teori yang mengindikasikan adanya kesalahan yang mana akan dibahas pada subbab selanjutnya. 6.2 Analisis GrafikPerbandingan besar reaksi perletakan teoritis dengan percobaan disajikan dalam grafik untuk mempermudah analisa. Dari delapan hasil grafik yang ada yang dapat diketahui bahwa dibeberapa titik reaksi perletakan teoritis dengan percobaan tidak berbeda jauh akan tetapi di beberapa titik yang lain menunjukkan bahwa ada perbedaan yang ekstrim antara teori dan percobaan. Selain itu grafik-grafik diatas menunjukkan ada kesamaan bentuk di beberapa perletakan. Pada grafik Ra pada gaya 50 N sebagai contoh yang memiliki kesamaan bentuk antara kurva teori dan percobaan, tetapi tidak berhimpit. Hal ini menunjukkan bahwa hasil data percobaan itu kurang akurat tapi cukup presisi. Sedangkan grafik yang menunjukkan baik perbedaan pada kurva teori dan percobaan maupun tidak berhimpit menunjukkan bahwa data hasil percobaan bersifat tidak akurat dan tidak presisi6.3 Analisis KesalahanPada percobaan ini mendapatkan perbedaan nilai antara teori dan data hasil percobaan. Perbedaan ini yang kemudian praktikan anggap sebagai kesalahan relatif. Besar kesalahan relatif itu sendiri pada beban 25 N sebesar 22.51% dan pada beban 50 N sebesar 18.51%. Besarnya nilai kesalaahan relatif tersebut bisa disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya: Kurang telitinya praktikan dalam membaca angka yang ditunjukkan pada dial Kurangnya kehati-hatian praktikan dalam menahan beban untuk diam sehingga mungkin gaya yang menahan beban mempengaruhi hasil pembacaan dial Tidak tepatnya kalibrasi dial sehingga berujung pada ketidak-akuratanntya data hasil percobaan

VII. KESIMPULAN Metode Clapeyron merupakan metode yang dapat digunakan untuk menghitung reaksi perletakan yang terjadi pada jembatan menerus tiga bentang Data hasil percobaan kurang akurat Kesalahan relatif yang didapatkan adalah sebesar 22.51% untuk beban 25 N dan sebesar 18.51% untuk beban 50 N

VIII. REFERENSIDr. Ir. Elly Tjahjono, DEA, Pedoman Praktikum Analisis Struktur. Laboratorium Struktur dan Material. Depok : 2009.IX. LAMPIRAN

laporan modul c ansruk

Documents