I.PENDAHULUAN
A.Latar Belakang Masalah
Seiring dengan perkembangan teknologi,persaingan pun semakin kuat khususnya di bidang industri dalam melayani setiap kebutuhan hidup manusia yang terus maningkat dalam setiap zamannya,terutama di bidang industri manufaktur
misalnya
industri
otomotif
maupun
dalam
pembangunan
infrastruktur.Agar mampu bersaing,maka setiap industri harus menghasilkan suatu produk yang berkualitas dan tentunya dengan harga yang terjangkau.
Salah satu faktor penujang kualitas suatu produk adalah bahan atau material yang di gunakan.sehingga pemilihan bahan atau material yang sesuai merupakan hal yang sangat penting karena produk yang dapat di gunakan dalam jangka waktu yang lama juga di tentukan oleh bahan atau materialnya.meskipun terdapat banyak bahan atau material yang dapat di jadikan sebagai bahan baku dalam industri maupun dalam pembangunan infrastruktur akan tetapi kualitas atau sifat dari berbagai macam bahan atau material tersebut yang berbeda-beda.sehingga tidak jarang kita menjumpai penggunaan baja sebagai salah satu bahan dasar suatu
produk misalnya di bidang transportasi,kapal laut,mobil,pesawat terbang dan lainlain.begitupun di bidang telekomunikasi dan infrastruktur.
Baja adalah suatu jenis bahan bangunan yang berdasarkan pertimbangan ekonomi, sifat, dan kekuatannya, cocok untuk pemikul beban. Oleh karena itu baja banyak dipakai sebagai bahan struktur, misalnya untuk rangka utama bangunan bertingkat sebagai kolom dan balok, sistem penyangga atap dengan bentangan panjang seperti gedung olahraga, hanggar, menara antena, jembatan, penahan tanah, fondasi tiang pancang, bangunan pelabuhan, struktur lepas pantai, dinding perkuatan pada reklamasi pantai, tangki-tangki minyak, pipa penyaluran minyak, air, atau gas. Beberapa keunggulan baja sebagai bahan struktur dapat diuraikan sebagai berikut. Batang struktur dari baja mempunyai ukuran tampang yang lebih kecil daripada batang struktur dengan bahan lain, karena kekuatan baja jauh lebih tinggi daripada beton maupun kayu. Kekuatan yang tinggi ini terdistribusi secara merata. The Kozai Club (1983) menyatakan kekuatan baja bervariasi dari 300 Mpa sampai 2000 Mpa. Kekuatan yang tinggi ini mengakibatkan struktur yang terbuat dari baja lebih ringan daripada struktur dengan bahan lain. Dengan demikian kebutuhan fondasi juga lebih kecil. Selain itu baja mempunyai sifat mudah
dibentuk. Struktur dari baja dapat dibongkar untuk kemudian dipasang kembali, sehingga elemen struktur baja dapat dipakai berulang-ulang dalam berbagai bentuk. Fabrikasi struktur baja dapat dilakukan di bengkel-bengkel maupun pabrik dengan mesin-mesin yang cukup terkendali memakai komputer, sehingga akurasi dan kecepatan produksi yang baik dapat dicapai. Pengangkutan elemen-elemen struktur baja dari bengkel ke lokasi pembangunan mudah dilakukan. Sangat jarang dijumpai kerusakan elemen struktur baja sebagai akibat pengangkutan. Dua hal ini memberi keuntungan waktu pelaksanaan bangunan menjadi singkat. Waktu pelaksanaan yang singkat ini secara teknis sangat diperlukan dalam pembangunan struktur lepas pantai serta pelabuhan, sedang pada bangunan gedung yang komersial dari sudut pandang ekonomi cukup menguntungkan, karena bangunan yang dibuat dapat segera menghasilkan uang. Penyambungan elemen struktur baja dapat dilakukan secara permanen memakai las, tanpa lubang-lubang perlemahan, sehinggga kekuatan sambungan tidak banyak berubah dari kekuatan batang aslinya. Sekalipun kalau ditinjau dari tegangan residu, sebagai akibat pendinginan yang tidak bersamaan serta pengerjaan secara dingin, sebenarnya pada baja tersebut timbul tegangan residu. Pekerjaan las yang kurang baik dapat
mengakibatkan tegangan residu yang cukup besar yaitu sekitar 45% dari tegangan leleh baja. Hal ini berarti bahwa sebelum dibebani, elemen struktur sudah mempunyai tegangan, sehingga kemampuan untuk memikul beban menjadi berkurang. Baja sebagai bahan struktur juga mempunyai beberapa kelemahan. Salah satu kelemahan baja adalah kemungkinan terjadinya korosi, yang memperlemah struktur, mengurangi keindahan bangunan, dan memerlukan beaya perawatan cukup besar secara periodik. Matsushima dan Tamada (1989) menyatakan bahwa pemeliharaan jembatan dengan pengecatan setiap 5 tahun akan memakan biaya 10 persen dari harga bangunan. Hal ini berarti bahwa biaya 50 tahun pemeliharaan akan sama dengan biaya pembuatan jembatan baru. Kekuatan baja sangat dipengaruhi oleh temperatur. Pada temperatur tinggi kekuatan baja sangat rendah, sehingga pada saat terjadi kebakaran bangunan dapat runtuh sekalipun tegangan yang terjadi hanya rendah. Kendala berikutnya, karena kekuatan baja sangat tinggi maka banyak dijumpai batang-batang struktur yang langsing. Oleh karena itu bahaya tekuk (buckling) mudah terjadi
Atas dasar inilah, penulis tertarik untuk melakukan penelitian sebagai tugas akhir dengan judul: Analisis Eksperimental Dan Teoritis Lendutan Pada Balok Dengan Variasi Ketebalan Dan Pembebanan.
B.Rumusan Masalah
Dalam melakukan penelitian ini,penulis telah mengklasifikasikan rumusan masalah di antaranya sebagai berikut: 1. Bagaimana fenomena lendutan yang terjadi pada balok baja ST 50 akibat pembebanan? 2. Bagaimana pengaruh posisi pembebanan terhadap besarnya defleksi pada balok baja ST 50 dengan variasi ketebalan? 3. Bagaimana perbandingan antara hasil perhitungan secara eksperimental dengan hasil teoritis?
C.Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis: 1. Fenomena lendutan batang pada balok baja ST 50 akibat adanya pembebanan
2. Pengaruh posisi pembebanan terhadap besarnya defleksi pada balok baja ST 50 dengan variasi ketebalan 3. Hasil perbandingan antara teoritis dan eksperimental D.Batasan Masalah Mengingat
begitu
kompleksnya
ruang
lingkup
masalah
lendutan
batang(defleksi) pada balok,maka penelitian ini kami batasi.Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Material yang akan diuji adalah balok baja ST 50 dengan spesifikasi sebagai berikut: a. modulus elastisitas ME =2,1x104 kg/mm2 b. panjang 800 mm c. lebar 25 mm d. tebal 10 mm sepanjang 400 mm dan 5 mm sepanjang 400 mm 2. Posisi pembebanan yang berbeda-beda namun berat beban yang sama dan berat penggantung diabaikan. 3. Jenis tumpuan yang digunakan adalah tumpuan sederhana (engsel-rol) 4. Metode yang di gunakan adalah metode integrasi ganda (”doubel integrations”)
E.Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Bagi penulis: a. Sebagai syarat untuk menyelesaikan tugas akhir pada Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin b. Dapat mengetahui fenomena lendutan batang akibat pembebanan c. Dapat mengetahui pengaruh posisi pembebanan terhadap besarnya defleksi pada balok baja ST 50 d. Dapat membandingkan hasil perhitungan secara teoritis dengan hasil eksperimental. 2. Bagi Akademik : a. Sebagai pustaka tambahan untuk menunjang proses perkuliahan. b. Sebagai referensi dasar untuk dilakukannya penelitian lebih mendalam pada jenjang lebih tinggi. 3. Bagi perusahaan: a. Memudahkan dalam pemilihan bahan atau material sesuai produk yang akan di buat. b. Mengetahui penggunaan bahan atau material baja
