III. METODOLOGI PENELITIAN
A.
Pelaksanaan Pembuatan Program 1. Waktu Pembuatan program dilaksanakan sejak tanggal 1 Januari 2014 sampai dengan 1 Mei 2014. 2. Tempat Pembuatan program dilaksanakan di Laboratorium Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung.
B.
Alat dan Bahan Adapun alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan program simulasi diagram gaya geser dan momen lentur pada balok adalah sebagai berikut: 1.
Notebook
2. Software Matlab dan Inventor 3. Kajian pustaka dari buku dan website
C.
Prosedur Penelitian Adapun prosedur yang dilakukan dalam pembuatan program simulasi diagram gaya geser dan momen lentur pada balok adalah sebagai berikut: 1. Menentukan jenis balok dan tumpuan yang akan dianalisis, dalam hal ini bisa berupa balok sederhana, balok menjulur, atau kantilever.
2. Menurunkan persamaan statika pada mekanisme balok. Persamaan tersebut digunakan untuk menentukan besar gaya geser dan momen lentur yang kemudian ditampilkan dalam bentuk grafik. 3. Membuat program simulasi diagram gaya geser dan momen lentur pada balok. 4. Menjalankan program dengan memasukkan input. 5. Apabila program tidak dapat berjalan, maka dilakukan pemeriksaan terhadap data program yang dibuat. 6.
Membandingkan antara hasil perhitungan secara komputasi dengan salah satu hasil perhitungan secara manual.
7. Memeriksa selisih nilai yang dihasilkan pada perhitungan secara komputasi maupun manual.
D.
Pengambilan dan Pengolahan Data Pada program ini perhitungan gaya geser dan momen lentur mengacu pada data yang dimasukkan berupa panjang balok, jenis tumpuan, besar gaya, serta panjang gaya apabila gaya merupakan gaya terdistribusi. Setelah itu data akan diolah dan akan menghasilkan output berupa diagram gaya geser dan momen lentur serta tabel data hasil perhitungan. Proses pengambilan dan pengolahan data pada program yang akan dibuat adalah seperti berikut :
24
1. Memasukan input data F
Gambar 3.1. Balok dengan beban terpusat
2. Output berupa diagram gaya geser
0
Gambar 3.2. Contoh diagram gaya geser
3. Output berupa diagram momen lentur
0
Gambar 3.3. Contoh diagram momen lentur
25
4. Output berupa tabel data hasil perhitungan Tabel 3.1. Contoh Tabel hasil perhitungan Jarak (X) (m)
Gaya Geser (V) (kN)
Momen Lentur (M) (kN m)
Tegangan Geser (τ) (kPa)
26
E.
Tahapan Penyelesaian Tugas Akhir
MULAI
Perumusan Masalah Studi Literatur
Analisis Statika
Menurunkan Persamaan Gaya Geser dan Momen Lentur
Menentukan struktur mekanisme balok
Perhitungan besar gaya geser dan momen lentur dengan MATLAB
Perhitungan gaya geser dan momen lentur secara manual
Data hasil perhitungan Analisis dan pembahasan Simpulan dan saran
SELESAI
Gambar 3.4. Langkah-langkah penyelesaian tugas akhir
27
F.
Alur Kerja Pembuatan Program
MULAI
Jenis tumpuan yang akan digunakan Jenis beban yang akan dianalisis Variabel input dalam mekanisme tersebut
Penurunan rumus persamaan statika meliputi jenis tumpuan, letak gaya, besar gaya, dan panjang gaya apabila beban terdistribusi
Memasukan persamaan statika hasil penurunan rumus yang meliputi jenis tumpuan, posisi, besar gaya, dan panjang gaya ke dalam program MATLAB (pembuatan program)
Tidak berhasil (tidak sesuai perhitungan manual)
Menjalankan program Berhasil (sesuai perhitungan manual)
Tampilan hasil pemprograman berupa diagram gaya geser dan momen lentur serta tabel data gaya geser, momen lentur, dan tegangan geser
SELESAI
Gambar 3.5. Alur kerja pembuatan program M-Beam
28
G.
Alur Kerja Program
MULAI
Input : 1. Jenis tumpuan 2. Letak tumpuan 3. Panjang balok 4. Letak beban 5. Panjang beban (terdistribusi)
V = (-W1X1) + (-W2X2) + (-W3X3) M = (-1/2W1X12) + (-1/2W2X22) + (-1/2W3X32) τ= V/A
Diagram gaya geser dan momen lentur Tabel data
SELESAI
Gambar 3.6. Alur kerja program simulasi diagram gaya geser dan momen lentur
H.
Sistemasi Program Program yang digunakan untuk membuat programM-Beam ini adalah piranti lunak MATLAB (Matrix Laboratory) versi 7.10.0.499. Spesifikasi
29
minimum yang diperlukan untuk menjalankan perangkat lunak ini adalah sebagai berikut: 1. Sistem operasi minimal yang dibutuhkan adalah Windows XP, atau Windows 2000 SP3 atau SP4, ataupun Windows NT 4.0 SP5 atau SP6a. 2. Prosesor yang dapat dibutuhkan minimal dapat berupa Pentium III, IV,Xeon, Pentium M,AMD Athlon,Athlon XP, atau juga Athlon MP. 3. Ukuran harddisk minimal yang dibutuhkan adalah sebesar 345 MB. 4. Ukuran memori RAM yang dibutuhkan minimal adalah 256 MB dan direkomendasikan sebesar 512 MB.
30
