Makalah Angkat Angkut.docx

MAKALAH ALAT ANGKAT ANGKUT (A3)

Disusun oleh: Kelompok I 1. 2. 3. 4.

Akhmad Sofil Fuad M Rikzam Kamal Aji Anjang Mas Hafidz dienur Rahmawan

(5201413029) (5201413036) (5201413037) (5201413038)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN S1 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2015 BAB I

1 |Universitas negeri semarang

PENDAHULUAN

A. Landasan teori Pesawat angkat dan angkut adalah pesawat atau alat yang digunakan untuk mengangkat atau memindahkan sebuah barang dengan jarak, besar dan berat tertentu yang sulit untuk dilakukan ataupun tidak mungkin dilakukan dengan tenaga manusia. Pesawat pengangkat juga dapat diartikan sebagai kelompok mesin yang bekerja secara periodik yang didesain alat pengangkat dan pemindah muatan yang dapat digantungkan secara bebas atau diikat pada crean. Secara umum mesin pemindah bahan (material handling equipment) dapat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu: 1. Peralatan pengangkat, yaitu peralatan yang ditujukan untuk memindahkan muatan satuan dalam satu batch, misal: •Mesin pengangkat: kerek, dongkrak. •Crane: mobile crane, tower crane. •Elevator. 2. Peralatan pemindah ( konveyor ), yaitu peralatan yang ditujukan untuk memindahkan muatan curah (banyak partikel,

homogeny ) maupun

muatan satuan secara kontinu. Misal: screw conveyor, belt conveyor, pneumatic conveyor, vibratory conveyor, dan sebagainnya. 3. Peralatan permukaan dan overhead, yaitu peralatan yang ditujukan untuk memindahkan muatan curah dan satuan, baik batch maupun kontinu, misal: scrapper, excavator , bulldozer, dan lain-lain. Mesin Pemindah Bahan menurut gerakanya terbagi 2 yaitu: •Gerak Lurus (vertical dan horizontal). •Gerak Melingkar (berputar). Mesin Pemindah Bahan menurut klasifikasi terbagi 2 yaitu: •Pesawat Penggangkat.

2 |Universitas negeri semarang

•Pesawat Pengangkut.

BAB II PEMBAHASAN 3 |Universitas negeri semarang

A. Usaha untuk beban titik Dalam pesawat sederhana sering dijumpai suatu usaha untuk beban titik, dan sering kita temui juga pada kehidupan sehari-hari. Secara pengertian mudahnya pesawat sederhana merupakan alat-alat sederhana yang dapat memudahkan kita dalam melakukan usaha. Dengan kata lain pesawat sederhana yaitu alat bantu yang sederhana. Pernahkah

anda

mengangkat

sebongkah

batu?

Tentu

saja

jika

menggunakan tangan kosong pasti anda akan kesulitan karena batu yang anda angkat sangatlah berat. Lalu anda menggunakan argo untuk mengangkat batu tersebut dengan meletakkan batu di atas argo. Bagaimana setelah anda menggunakan argo, menjadi mudah diangkat bukan? Bahkan mungkin anda bisa mengangkat lebih. Contoh lainnya ketika anda semasa kecil suka bermain jungkat-jungkit. Nah pasti kalian sering bermain ini pada saat kecil apalagi pada saat anda masih duduk dibangku TK. Jungkat-jungkit akan bergantian mengangkat anda dan teman anda dengan gaya yang diberikan oleh tubuh. Bisa anda bayangkan jika anda mengangkat beban tubuh teman anda saat itu pasti susah rasanya untuk mengangkatnya bukan. Contoh diatas adalah sedikit contoh dari penerapan pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari. Nah ada berapa jenis dari pesawat sederhana ini Ada 3 jenis dari pesawat sederhana yaitu : 

Tuas



Katrol



Bidang Miring

Baiklah kita akan mulai penjelasan mengenai pesawat sederhana :

1. Tuas 4 |Universitas negeri semarang

Tuas atau pengungkit biasa kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh pada saat kita membuka tutup botol dengan pembuka tutup botol, jungkat-jungkit, linggis, dan lain sebagainya. Tuas digunakan untuk memindahkan benda yang berat. Prinsipnya adalah, semakin jauh jarak kuasa terhadap titik tumpu, maka semakin kecil gaya yang diperlukan untuk mengangkat suatu beban. Rumusnya adalah sebagai berikut W . Lb = F . Lk 

W : Beban (Newton)



Lb : Jarak Beban dengan titik tumpu (Meter)



F : Kuasa (Newton)



Lk :Jarak Kuasa dengan titik tumpu (Me Contoh gambar :

5 |Universitas negeri semarang

1. Tuas golongan pertama, yaitu titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasa. 2. Tuas golongan kedua, yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. 3. Tuas golongan ketiga, yaitu titik kuasa berada di antara titik tumpu dan titik beban.

2. Katrol Penerapan pesawat sederhana yang satu ini paling sering kita gunakan pada saat menimba air di sumur. Kita melakukan tarikan untuk mengangkat beban. Penjelasan paling singkatnya yaitu sebuah roda berputar pada porosnya yang dilewati oleh seutas tali. Pada ujung tali tersebut terdapat gaya yang diberikan (ditarik oleh tangan) dan di ujung lainnya terdapat beban yang akan diangkat.

Katrol dibagi menjadi tiga yaitu : 1. Katrol tetap, yaitu katrol yang tidak berpindah pada saat digunakan. 2. Katrol bebas, yaitu katrol yang bisa berpindah tempat saat digunakan.

6 |Universitas negeri semarang

3. Katrol ganda, yaitu katrol yang merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas. Pada katrol tetap keuntungan yang akan kita dapat yaitu anda akan mudah untuk mengangkat suatu beban dengan cara menariknya kebawah. Pada saat anda menarik beban tersebut anda terbantu dengan berat badan anda. Bukan hanya itu, katrol jenis ini akan memperingan anda dalam menarik beban karena anda menarik beban ke arah bawah. Berbeda dengan katrol tetap, keuntungan yang anda dapat ketika menggunakan katrol bebas yaitu anda hanya memerlukan setengah tenaga dalam mengangkat suatu benda. Contoh ketika anda mengangkat beban sebesar 20 N maka dengan katrol bebas anda hanya memerlukan gaya 10 N untuk mengangkatnya.

3. Bidang Miring Bidang miring merupakan suatu bidang datar yang dimiringkan, gunanya ialah mempermudah dalam memindahkah barang pada ketinggian tertentu. Misal disaat anda ingin menurunkan sebuah benda dari atas truk ke tanah dan benda tersebut terlalu berat untuk diangkat maka anda bisa menggunakan sebuah papan yang dimiringkan yang menghubungkan antara truk dan tanah sehingga anda akan lebih mudah dalam memindahkan barang tersebut

7 |Universitas negeri semarang

Aplikasi bidang miring bukan hanya itu saja, masih banyak penggunaan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari yang terkadang tidak kita sadari. Beberapa contohnya ialah sebagai berikut : 

Ujung sekrup



Ujung Paku



Bidang miring pada kapak



Tangga

Contoh diatas merupakan sedikit contoh aplikasi bidang miring dalam kehidupan kita sehari-hari.

Rumus dari bidang miring yaitu : Wxh=Fxs

8 |Universitas negeri semarang

Keterangan dari rumus diatas ialah : 

W = Beban (N)



F = Gaya (N)



s = Panjang bidang miring (m)



h = Tinggi bidang miring (m)

B. Moment Terbagi Rata Suatu balok AB yang dibebani muatan terbagi rata seperti pada Gambar 4. Dengan menggunakan persamaan keseimbangan momen pada salah satu tumpuan, maka dapat ditentukan reaksi-reaksiperletakan di tumpuan A dan B.

Gambar 4. Balok Sederhana Dengan Beban Terbagi Rata

9 |Universitas negeri semarang

 Contoh soal Balok Diatas Dua Perletakan Memikul Muatan Terbagi Rata

Penyelesaian : a. Reaksi Perletakan. QR = q . L = (3 t/m’) x (6 m) = 18 ton. ∑MB = 0, RAV . L - QR . ½ L = 0 RAV = ½ q . L2/L RAV = ½ q .L = ½ x (3 t/m’)/(6 m) RAV = + 9 ton (↑) RBV = RAV = ½ q . L = 9 ton. (simetris) b. Gaya lintang. DA-B = + RAV = + 7 ton. DB-A = + RAV – q . L = - RBV = - 9 ton. c. M o m e n . Momen maksimum terjadi ditengah bentang, Mmaks. = + RAV . ½L – q .½L . ¼L = ½ q L . ½L – 1/8 q L2 = ¼ q L2 – 1/8 q L2

10 |Universitas negeri semarang

Mmaks. = + 1/8 q L2 Mmaks. = + 1/8 x (3 t/m’) x (6 m’) 2 = + 13,5 t.m’. d. Tinjau tampang X. Momen pada tampang X, dihitung dari kanan kekiri, Mx = RAV . x – q .x . ½ x Mx = RAV . x – ½ q x2 Momen maksimum terjadi apabila gaya lintang sama dengan nol, Dx = d(Mx)/dx = 0 (RAV . x – ½ q x2)/dx = 0 RAV – q . x = 0 x = RAV/q = ½ q L/q = ½ L = ½ x 6 x = 3 m (ditengah bentang). Substitusikan (3) dan (1) kedalam (2), maka momen maksimum, Mmaks.

= RAV . (RAV/q) – ½ q (RAV/q)2 = (½ q L) . (½ q L/q) – ½ q . (½ q L/q)2 = ¼ q L2 – 1/8 q L2

Mmaks.

= 1/8 q L2

Untuk x = 1 m dan x = 3 m dari perletakan A, besar momen, MX=1m = 9 x 1 – ½ x 3 x (12) = + 7,5 t.m’. MX=3m = Mmaks = 9 x 3 – ½ x 3 x (32) = + 13,5 t.m’.

Gaya lintang, Dx = d(Mx)/dx = RAV – q . x Untuk x = 1 m dan x = 3 m dari perletakan A, DX=1m = 9 – 3 x (1) = + 6 t.m’. DX=3m = 9 – 3 x (3) = + 0 t.m’.

11 |Universitas negeri semarang

B. Moment beban kombinasi vertical dan horizontal 1. Beban Vertikal Pada struktur post and beam, struktur akan memikul beban beban vertikal dan selanjutnya beban diteruskan ke tanah. Pada struktur jenis ini, balok terletak bebas di atas kolom. Sehingga pada saat beban menyebabkan momen pada balok, ujung-ujung balok berotasi di ujung atas kolom. Jadi, sudut yang dibentuk antara ujung balok dan ujung atas kolom berubah. Kolom tidak mempunyai kemampuan untuk menahan rotasi ujung balok. Ini berarti tidak ada momen yang dapat diteruskan ke kolom,sehingga kolom memikul gaya aksial. Apabila suatu struktur rangka kaku mengalami beban vertikal seperti di atas, beban tersebut juga dipikul oleh balok, diteruskan ke kolom dan akhirnya diterima oleh tanah. Beban itu menyebabkan balok cenderung

12 |Universitas negeri semarang

berotasi. Tetapi pada struktur rangka kaku akan terjadi rotasi bebas pada ujung yang mencegah rotasi bebas balok. Hal ini dikarenakan ujung atas kolom dan balok berhubungan secara kaku. Hal penting yang terjadi adalah balok tersebut lebih bersifat mendekati balok berujung jepit, bukan terletak secara sederhana. Seiring dengn hal tersebut, diperoleh beberapa keuntungan, yaitu bertambahnya kekakuan, berkurangnya defleksi, dan berkurangnya momen lentur internal. Akibat lain dari hubungan kaku tersebut adalah bahwa kolom menerima juga momen lentur serta gaya aksial akibat ujung kolom cenderung memberikan tahanan rotasionalnya. Ini berarti desain kolom menjadi relatif lebih rumit. Titik hubung kaku berfungsi sebagai satu kesatuan. Artinya, bila titik ujung itu berotasi, maka sudut relatif antara elemen-elemen yang dihubungkan tidak berubah. Misalnya, bila sudut antara balok dan kolom semula 900, setelah titik hubung berotasi, sudut akan tetap 900. Besar rotasi titik hubung tergantung pada kekakuan relatif antara balok dan kolom. Bila kolom semakin relatif kaku terhadap balok, maka kolom lebih mendekati sifat jepit terhadap ujung balok, sehingga rotasi titik hubung semakin kecil. Bagaimanapun rotasi selalu terjadi walaupun besarannya relatif kecil. Jadi kondisi ujung balok pada struktur rangka kaku terletak di antara kondisi ujung jepit (tidak ada rotasi sama sekali) dan kondisi ujung sendi-sendi (bebas berotasi). Begitu pula halnya dengan ujung atas kolom. Perilaku yang dijelaskan di atas secara umum berarti bahwa balok pada sistem rangka kaku yang memikul beban vertikal dapat didesain lebih kecil daripada balok pada sistem post and beam. Sedangkan kolom pada struktur rangka kaku harus didesain lebih besar dibandingkan dengan kolom pada struktur post and beam, karena pada struktur rangka kaku ada kombinasi momen lentur dan gaya aksial. Sedangkan pada struktur post and beam hanya terjadi gaya aksial. Ukuran relatif kolom akan semakin dipengaruhi bila tekuk juga 13 |Universitas negeri semarang

ditinjau. Hal ini dikarenakan kolom pada struktur rangka mempunyai tahanan ujung, sedangkan kolom pada post and beam tidak mempunyai tahanan ujung. Perbedaan lain antara struktur rangka kaku dan struktur post and beam sebagai respon terhadap beban vertikal adalah adanya reaksi horisontal pada struktur rangka kaku. Sementara pada struktur post and beam tidak ada. Pondasi untuk rangka harus didesain untuk memikul gaya dorong horisontal yang ditimbulkan oleh beban vertikal. Pada struktur post and beam yang dibebani vertikal, tidak ada gaya dorong horisontal, jadi tidak ada reaksi horisontal. Dengan demikian, pondasi struktur post and beam relatif lebih sederhana dibandingkan pondasi untuk struktur rangka. Ini merupakan salah satu kerusakan tipikal bangunan-bangunan lama, yang mana fokusnya masih pada pembebanan vertikal. Perhatikan tembok satu batu saja dengan ringannya dapat terbelah oleh gempa, juga balok kayu di atas, meskipun masih utuh, tetapi tidak ada peranannya dalam memikul gaya lateral akibat gempa. Itu merupakan konstruksi simple beam, sedangkan tembok seperti kolom kantilever, bahkan mungkin seperti sendi-bebas (tidak stabil terhadap beban lateral). 2. Beban Horisontal Perilaku struktur post and beam dan struktur rangka terhadap beban horisontal sangat berbeda. Struktur post and beam dapat dikatakan hampir tidak mempunyai kemampuan sama sekali untuk memikul beban horisontal. Adanya sedikit kemampuan, pada umumnya hanyalah karena berat sendiri dari tiang / kolom (post), atau adanya kontribusi elemen lain, misalnya dinding penutup yang berfungsi sebagai bracing. Tetapi perlu diingat bahwa kemampuan memikul

14 |Universitas negeri semarang

beban horisontal pada struktur post and beam ini sangat kecil. Sehingga struktur post and beam tidak dapat digunakan untuk memikul beban horisontal seperti beban gempa dan angin. Sebaliknya, pada struktur rangka timbul lentur, gaya geser dan gaya aksial pada semua elemen, balok maupun kolom. Momen lentur yang diakibatkan oleh beban lateral (angin dan gempa) seringkali mencapai maksimum pada penampang dekat titik hubung. Dengan demikian, ukuran elemen struktur di bagian yang dekat dengan titik hubung pada umumnya dibuat besar atau diperkuat bila gaya lateralnya cukup besar. Rangka kaku dapat diterapkan pada gedung besar maupun kecil. Secara umum, semakin tinggi gedung, maka akan semakin besar pula momen dan gaya-gaya pada setiap elemen struktur. Kolom terbawah pada gedung bertingkat banyak pada umumnya memikul gaya aksial dan momen lentur terbesar. Bila beban lateral itu sudah sangat besar, maka umumnya diperlukan kontribusi elemen struktur lainnya untuk memikul, misalnya dengan menggunakan pengekang (bracing) atau dinding geser (shear walls).

15 |Universitas negeri semarang

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Pesawat angkat dan angkut adalah pesawat atau alat yang digunakan untuk mengangkat atau memindahkan sebuah barang dengan jarak, besar dan berat tertentu yang sulit untuk dilakukan ataupun tidak mungkin dilakukan dengan tenaga manusia. Beberapa pesawat angkat angkut mempunyai beban tersendri untuk mengankut suatu benda seperti, tuas, katrol, dan bidang miring. Sedangkan beban terpusat memiliki beberapa jenis yaitu beban terpusat, beban miring, beban terbagi rata, dan beban campuran. B. Saran Pesawat angkat dan angkut merupakan alat yang sangat penting untuk mengangkat dan menganku suatu benda yang tidak mampu diangkat oleh tenaga manusia. Namun pesawat angkat dan angkut memerlukan persyaratan yang sangat perlu untuk menghindari insident yang tidak diinginkan menggunakan perhitungan yang sangat teliti agar memenui prosedur keselamatan.

16 |Universitas negeri semarang

Daftar Pustaka

Belajar-teknik-mesin.blogspot.co.id/2010/03/PENGERTIAN

MEKANIKA

(diakses pada 12 september 2015, pukul 15.00) Sisfo.itp.ac.id (diakses pada 12 september 2015, pukul 15.00) Thamrinnst.files.wordpress.com (diakses pada 12 september 2015, pukul

15.00) www.slideshar.net. Modul Mekanika Teknik 1 (diakses pada 12 september 2015, pukul 15.00)

17 |Universitas negeri semarang