Upload
muhammad-azmi
View
146
Download
17
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
Tugas. Mekanika Material LanjutanCase-1 A Data 1 Material Profil Grade fy fu gs d bf tf tw 2 Pemodelan q2 q1 8m A L q1 q2 B Perhitungan 1 Beban total q q 2 Reaksi tumpuan RA = 3/8.q.L = RB 3.00 kN = = q1 + q2 1.00 kN/m = = = L 8m 0.64 kN/m 0.36 kN/m (berat sendiri) B 8m L C = H-400x200x8x13 (radius flange diabaikan) = JIS SS400 = = = = = = = 250 Mpa 400 Mpa 78.5 kN/m3 400 mm 200 mm 13 mm 8 mm
= 5/8.q.L + 5/8.q.L = 10.00 kN
RC
= 3/8.q.L = 3.00 kN
3 Luas penampang Aw Af As 4 Momen Inersia Ix 1/12.tw.(d-2.tf) 2.1/12.bf.tf3 2.tf.bf.(1/2d-1/2tf)2 3
= tw.(d-2.tf) = 2.bf.tf = tw.(d-2.tf) + 2.bf.tf
= = =
29.92 cm2 52 cm2 81.92 cm2
= 1/12.tw.(d-2.tf)3 + 2.1/12.bf.tf3 + 2.tf.bf.(1/2d-1/2tf)2 = = = total = 3487.6 cm4 7.3 cm4 19470.0 cm4 22964.9 cm4
Ix
=
22964.9 cm4
5 Diagram Geser profil
Sx tx Top profile tx Bottom flange tx Top web tx Center web tx 6 Diagram momen M(+)max
= Fy.yo = Q.Sx/(I.b)
=
0Q
Mpa Mpa Mpa Mpa
= 0.001095 Q = = 0.027 Q 0.034 Q
= (9/128).q.l2
= M(-)max
4.50 kN.m
at x =
3m
= (1/8).q.l2 8.00 kN.m
at x =
8m
7 Diagram geser RA = 3/8.q.L = RB 3.00 kN
= 5/8.q.L + 5/8.q.L = 10.00 kN
RC
= 3/8.q.L = 3.00 kN q2 q1 8m A L B 8m L C
diagram momen (dalam kN.m) (-) 8.00
(+) 4.50 diagram geser (dalam kN) 10 3
3 8 Cek dengan software
Dimensi dan gaya
Reaksi tumpuan
Diagram momen
Diagram geser
9 Gaya dalam pada tumpuan B a. Stress akibat momen
I M y
= = =
22964.9 cm4 8.00 kN.m 200 mm
Stress pada top profile (flange) stop = M.y/I = = Stress pada top web y stop web = = = Stress pada centre profile y scentre = = = b. Stress akibat shear I Q = = 22964.9 cm4 10.00 kN 0 mm 0.00 kN/cm2 0.0 Mpa 187 mm 6.51 kN/cm2 65.1 Mpa 6.97 kN/cm2 69.7 Mpa
Stress pada top profile (flange) y b ttop = = = = Stress pada bottom flange y b ttop web = = = = Stress pada top web y b ttop web = = = = 187 mm 8 mm 0.27 kN/cm2 2.7 Mpa 187 mm 200 mm 0.01 kN/cm2 0.1 Mpa 200 mm 200 mm 0.00 kN/cm2 0.0 Mpa
= Q.Sx/(I.b)
Stress pada centre profile y b tcentre = = = = 0 mm 8 mm 0.34 kN/cm2 3.4 Mpa
Tabel stress pada tumpuan B Lokasi Top flange Bottom flange Top web Center web Momen (Mpa) 69.7 187 187 0.0 Stress Geser (Mpa) 0.0 0.1 2.7 3.4
Normal (Mpa) 0 0 0 0
10 Cek dengan finite element
Stress akibat momen pada flange
SY N / mm2 -6.82 -5.96 -5.11 -4.26 -3.4 -2.55 -1.7 -0.844 0.009 0.862 1.71 2.57 3.42 4.27
-4.26 -3.4 -2.55 -1.7 -0.844 0.009 0.862 1.71 2.57 3.42 4.27 5.13 5.98 6.83
Y X Z
SY N / mm2 -6.82 -5.96 -5.11 -4.26 -3.4 -2.55 -1.7 -0.844 0.009 0.862 1.71 2.57 3.42 4.27 5.13 5.98 6.83
Stress akibat shear pada webSXY N / mm2 Y -1.73 X -1.51 Z -1.3
SXY N / mm2 -1.73 -1.51 -1.3 -1.08 -0.864 -0.648 -0.432 -0.216 0 0.216 0.432 0.648 0.864 1.08 1.3 1.51 1.73
Y X Z
Load 1
Load 1
Load 1
Tugas. Mekanika Material LanjutanCase-2 A Data 1 Material Profil Grade fy fu gs d bf tf tw 2 Pemodelan q2 T 8m L = = = = 8m 0.64 kN/m 0.36 kN/m 10.00 kN 8m L q1 T
= H-400x200x8x13 (radius flange diabaikan) = JIS SS400 = 250 Mpa = 400 Mpa = 78.5 kN/m3 = = = = 400 200 13 8 mm mm mm mm
A L q1 q2 T B Perhitungan 1 Beban total q q 2 Reaksi tumpuan RA
B
C
(berat sendiri)
= =
q1 + q2 1.00 kN/m
= 3/8.q.L = 3.00 kN = 5/8.q.L + 5/8.q.L = 10.00 kN = 3/8.q.L = 3.00 kN
RB
RC
3 Luas penampang Aw Af As 4 Momen Inersia Ix 1/12.tw.(d-2.tf) 2.1/12.bf.tf3 2.tf.bf.(1/2d-1/2tf)2 3
= tw.(d-2.tf) = 2.bf.tf = tw.(d-2.tf) + 2.bf.tf
= = =
29.92 cm2 52 cm2 81.92 cm2
= 1/12.tw.(d-2.tf)3 + 2.1/12.bf.tf3 + 2.tf.bf.(1/2d-1/2tf)2 = = = total = 3487.6 cm4 7.3 cm4 19470.0 cm4 22964.9 cm4
Ix
=
22964.9 cm4
5 Diagram Geser profil
Sx tx Top profile tx Bottom flange tx Top web tx Center web tx 6 Diagram momen
= Fy.yo = Q.Sx/(I.b)
=
0Q
Mpa Mpa Mpa Mpa
= 0.001095 Q = = 0.027 Q 0.034 Q
M(+)max
= (9/128).q.l2 = 4.50 kN.m = (1/8).q.l2 8.00 kN.m
at x =
3m
M(-)max
at x =
8m
7 Diagram geser RA
= 3/8.q.L = 3.00 kN = 5/8.q.L + 5/8.q.L = 10.00 kN = 3/8.q.L = 3.00 kN
RB
RC
q2 q1 8m L 8m L
A
B
C
diagram gaya momen (dalam kN.m) (-) 8.00
(+) 4.50
diagram gaya geser (dalam kN) 10 3
3 diagram gaya normal (dalam kN) 10 10
8 Cek dengan software Dimensi dan gaya
Reaksi tumpuan
Diagram momen
Diagram geser
9 Gaya dalam pada tumpuan B a. Stress akibat momen I M y = = = 22964.9 cm4 8.00 kN.m 200 mm
Stress pada top profile (flange) stop = M.y/I = = Stress pada top web y = stop web = = Stress pada centre profile y = 6.97 kN/cm2 69.7 Mpa
187 mm 6.51 kN/cm2 65.1 Mpa
0 mm
scentre
= =
0.00 kN/cm2 0.0 Mpa
b. Stress akibat shear I Q = = 22964.9 cm4 10.00 kN
Stress pada top profile (flange) y = 200 mm b = 200 mm ttop = Q.Sx/(I.b) = = 0.00 kN/cm2 0.0 Mpa
Stress pada bottom flange y = 187 mm b = 200 mm ttop web = 0.01 kN/cm2 = 0.1 Mpa Stress pada top web y = b = ttop web = =
187 8 0.27 2.7
mm mm kN/cm2 Mpa
Stress pada centre profile y = 0 mm b = 8 mm tcentre = 0.34 kN/cm2 = 3.4 Mpa c. Stress akibat gaya normal T = 10 kN A = 81.92 cm2 p p = T/A = 0.12 kN/cm2 1.22 Mpa
Tabel stress pada tumpuan B Lokasi Stress
Top flange Bottom flange Top web Center web
Momen (Mpa) 69.7 65.1 65.1 0
Geser (Mpa) 0.0 0.1 2.7 3.4
Normal (Mpa) 1.22 1.22 1.22 1.22
10 Cek dengan finite element
Stress akibat momen pada flange
SY N / mm2 -6.82 -5.96 -5.11 -4.26 -3.4 -2.55 -1.7 -0.844 0.009 0.862 1.71 2.57 3.42 4.27 5.13 5.98 6.83
5.13 5.98 6.83
Y X Z
SY N / mm2 -6.82 -5.96 -5.11 -4.26 -3.4 -2.55 -1.7 -0.844 0.009 0.862 1.71 2.57 3.42 4.27 5.13 5.98 6.83
Stress akibat shear pada webSXY N / mm2 Y -1.73 X -1.51 Z -1.3 -1.08 -0.864 -0.648 -0.432 -0.216
SXY N / mm2 -1.73 -1.51 -1.3 -1.08 -0.864 -0.648 -0.432 -0.216 0 0.216 0.432 0.648 0.864 1.08 1.3 1.51 1.73
SXY N / mm2 -1.69 -1.48 Y -1.27 X Z -1.06 -0.845 -0.634 -0.422 -0.211 0 0.211 0.422 0.634 0.845 1.06 1.27 1.48 1.69
Load 1
Load 1
Load 1