Penghitungan Kekuatan Buckling Struktur Silinder Berdinding Tipis Akibat Beban Tekan Aksial Dengan Melibatkan Pengaruh Ketidaksempurnaan Geometri

Zacharl, Hafiz (2012) Penghitungan Kekuatan Buckling Struktur Silinder Berdinding Tipis Akibat Beban Tekan Aksial Dengan Melibatkan Pengaruh Ketidaksempurnaan Geometri. S1 thesis, Universitas Andalas.

Text (full text) OK S1 Teknik Mesin 2012 Hafiz Zachari 07171061.pdf Restricted to Repository staff only Download (6MB)

Abstract

Tugas akhir ini bertujuan untuk menghitung kekuatan buckling silinder berdinding tipis akibat beban tekan aksial. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, terdapat dua faktor yang mempengaruhi nilai kekuatan buckling. Pertama, keberadaan cacat geometri (ketidaksempurnaan geometri) yang biasanya terdapat pada dinding silinder, dan kedua, ketidaklinearan material silinder. Pengaruh kedua faktor ini dapat mengakibatkan kekuatan buckling silinder tereduksi secara signifikan, bahkan sampai 70% dari nilai kekuatan buckling linear. Pengaruh faktor ketidaklinearan material biasanya diasumsikan konstan untuk material sejenis. Oleh karena itu, keberadaan cacat geometri menjadi faktor yang paling berperan dalam perancangan silinder berdinding tipis akibat beban tekan aksial. Karena bentuk cacat geometri sangat beragam, maka diperlukan kajian yang sistematik mengenai model cacat geometri yang mampu mereduksi kekuatan buckling menuju nilai yang dipertimbangkan paling rendah. Selain itu, model cacat geometri yang dicari juga harus mendekati bentuk sebenarnya yang ada di lapangan serta paling sensitif terhadap jenis pembebanan tekan aksial. Struktur silinder yang dianalisis dipilih dari silinder yang memiliki dimensi dengan perbandingan radius terhadap ketebalan (R/t) antara 250 sampai 1250, yang dianggap mewakili struktur-struktur storage di lapangan, seperti struktur tangki dan silo. Sedangkan cacat geometri yang digunakan dipilih dari model yang dikembangkan oleh Schneider, dengan besar simpangan cacat terhadap ketebalan silinder (c₀/t) bervariasi antara 0,2 sampai 10. Penghitungan kekuatan buckling dilakukan dengan menggunakan analisis numerik berbasis metode elemen hingga dengan memperhitungkan pengaruh ketidaklinearan geometri dan material. Hasil akhir yang diperoleh memperlihatkan bahwa keberadaan cacat geometri pada silinder berdinding tipis dapat mereduksi nilai kekuatan buckling struktur tersebut secara signifikan. Sebagai contoh, untuk struktur yang dianalisis dengan R/t = 250 sampai 1500, kekuatan buckling dapat tereduksi rata-rata sekitar 20% sampai 80% dari kekuatan luluhnya. Nilai faktor reduksi ini kemudian diverifikasi dengan menggunakan standar-standar perancangan yang telah banyak digunakan dalam perancangan silinder berdinding tipis, seperti ECCS 1988, DIN 18800/4, dan Eurocode ENV 1993-1-6. Hasil verifikasi memperlihatkan bahwa secara umum nilai faktor reduksi yang diperoleh melalui analisis numerik dapat didekati oleh standar-standar perancangan yang ada. Oleh karena itu, nilai faktor reduksi ini dapat dipertimbangkan untuk digunakan oleh praktisi di lapangan dalam menentukan prediksi awal kekuatan buckling dari suatu silinder berdinding tipis akibat beban tekan aksial.

Actions (login required)

View Item