LAPORAN PRAKTIKUM PRAKTEK FENOMENA DASAR MESIN Di susun oleh : NUR MALIK FAJAR BAKRI 2310003423803 KELOMPOK I 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. M. DWI ELISAL PUTRA RISKI GORI MUHAMMAD ARYFARHAN NUR MALIK FAJAR BAKRI FIKRI KHOLID ANDRI CHARDO TANUSA ADYTIA AZHARI INSYA 2310003423005 2310003423011 2310003423046 2310003423803 2510003423801 2510003423802 2510003423803 Dosen Pengampu: Ir. MUKHNIZAR, M.T PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS EKASAKTI PADANG 2026 LAPORAN PRAKTIKUM PRAKTEK FENOMENA DASAR MESIN “DEFLEKSI” Di susun oleh : NUR MALIK FAJAR BAKRI 2310003423803 Dosen Pengampu: Ir. MUKHNIZAR, M.T PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS EKASAKTI PADANG 2026 HALAMAN PENGESAHAN Laporan praktek ini disusun guna memenuhi persyaratan dalam mata kuliah Praktek Fenomena Dasar Mesin tentang " DEFLEKSI" Oleh: NUR MALIK FAJAR BAKRI 2310003423803 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik dan Perencanaan Universitas Ekasakti Padang Diperiksa dan disahkan oleh: Staf Lab. Mengetahui Dosen Pengampu Nike Rahmawati, S.T Ir, Mukhnizar, MT KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan praktikum Fenomena Dasar dengan judul “DEFLEKSI” in idengan tepat pada waktunya. Tak lupa pula shalawat serta salam mahabbah kita hadiahkan kepada junjungan kita kepada Nabi Muhammad SAW, sebagai pembawa risalah Allah terakhir dan penyempurna seluruh risalah-Nya. Penulis untuk menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang telah berjasa memberikan motivasi dalam rangka menyelesaikan laporan ini. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Ir Mukhnizar,MT selaku dosen pembimbing mata kuliah Fenomena Dasar Mesin 2. Ibu Nike Rahmawati selaku Staf Lab. Program Studi Teknik Mesin 3. Juga kepada teman-teman seperjuangan yang saling member dukungan dan motivasi. Penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan laporan ini, untuk itu saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis ucapkan terimakasih. Padang, Juni 2026 Penulis BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dalam suatu struktur, batang atau kolom akan mengalami gaya lateral dan aksial. Tekuk terjadi apabila suatu batang menerima gaya aksial meskipun belum dapat mencapai tegangan leleh (Daniel L. Schodek, 1999). Fenomena tekuk berkaitan dengan kekakuan elemen struktur. Suatu elemen yang mempunyai kekakuan kecil lebih mudah mengalami tekuk dibandingkan dengan elemen yang mempunyai kekakuan besar. Pada praktikum kali ini kita akan mencoba mengetahui gaya kritis dari beberapa bahan yang akan kita uji buckling. Pengujian ini dibagi 3 tahap, Yaitu : a) Pengujian Engsel-Engsel b) Pengujian Engsel-Jepit c) Pengujian Jepit-Jepit 1.2. Rumusan Masalah Dalam penyusunan laporan ini, rumusan masalah yang akan dibahas meliputi hal – hal berikut ini yaitu : a) Bagaimana terjadinya proses buckling? b) Apa saja alat dan bahan untuk pengujian buckling? c) Bagaimana cara perhitungan momen inersia pada pengujian buckling? d) Bagaimana cara perhitungan beban kritis pada pengujian buckling? 1.3. Tujuan a) Dapat mengetahui dan melaksanakan proses pengujian buckling dengan baik dan benar. b) Memahami alat, nahan dan cara pengukuran dengan baik dan benar. c) Memperhatikan keselamatan kerja dalam melaksanakan praktikum. d) Dapat mengelola hasil pengujian buckling dan menghitung gaya kritis setiap bahan uji. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Teori Dasar Pengujian Buckling 2.1.1. Beban Kritis Dalam Kolom Beban kritis suatu balok langsing yang dikenai tekanan aksial adalah nilai gaya aksial yang hanya cukup mempertahankan batang dalam kondisi sedikit terdefleksi dinotasikan dengan Fcr. 2.1.2. Rasio Kerampingan Kolom Rasio panjang kolom terhadap jari-jari (radius of gyration) minimum penampang kolom disebut dengan rasio kerampingan suatu kolom. Seperti diketahui π πΈπ = πΎ 2 sehingga persamaan diatas dapat ditulis: π 2 2π¦ πΎ =0 ππ₯ 2 Dari kenampakan grafis dapat dilihat bahwa karakter tekukan mengandung fungsi sin kx atau cos kx. 2.1.3. Rasio Tidak Berdimensi Apabilas suatu kolom adalah bebas berputar pada ujung-ujungnya, maka tekukan akan terjadi pada sumbu dimana jari-jari (radius of gyration) adalah minimum. 2.1.4. Beban Kritis Kolom Ramping Panjang Jika suatu kolom panjang yang mempunyai luas penampang tetap di-pin pada kedua ujungnya dan dikenai tekanan aksial, beban Fcr yang akan menyebabkan terjadinya tekukan dinyatakan dengan: π 2 πΈπ πΉπΆπ = 2 πΏ Dimana E menyatakan modulus elastisitas, I adalah momen minimum penampang melintang terhadap sumbu yang melalui titik berat dan L adalah panjang kolom. 2.1 5. Pengaruh Kondisi Akhir Panjang Efektif Persamaan beban kritis diatas dapat dimodifikasi menjadi : π 2 πΈπ πΉπΆπ = (πΎπΏ2 ) Dimana KL adalah panjang efektif kolom. Untuk kolom yang di-pin pada kedua ujungnya, K=0,5 yang satu ujung dijepit dan satu ujung di-pin K=0,7. Dan untuk kolom yang satu ujung dijepit dan ujung yang lain bebas, K=2. 2.1.6. Rancang Bangun Kolom dengan beban Eksentris Derivasi pernyataan yang menghasilkan model pembebanan tekuk Euler mengasumsikan bahwa beban adalah konsentris. Jika suatu gaya aksial P dikenakan dengan tingkat eksentrisitas E, puncak tegangan pada batang terjadi pada serat-serat yang lebih luar pada bagian tengah panjang batang dan dinyatakan dengan: π ππ πΏ π ππππ₯ = [1 + 2 ( √ )] π΄ π 2 π΄πΈ 2.1.7. Tekukan Kolom Inelastic Pernyataan pembebanan tekukan Euler dapat diperluas untuk selang inelastic dari aksi dengan menggantikan Modulus Young E dengan Modulus Tangen Et. Dengan demikian formula tekukan kolom (tangen-modulus formula) dapat dinyatakan sebagai: π 2 πΈπ‘π πΉπΆπ = πΏ2 Kolom balok (beam-colomns). Suatu barang yang dikenai beberapa gaya bersamaan dengan tekanan aksial dan pembebanan lateral disebut sebagai beam-colomns. Contoh 1: Jabarkan beban kritis untuk batang ramping panjang yang di-pin dan dibebani dengan tekanan aksial dikedua ujungnya. Garis aksi gaya-gaya melewati pusat panjang melintang seperti pada gambar berikut ini Persamaan diferensial dari kurva defleksi dinyatakan dengan: π2π¦ πΈπΏ = 2 = π ππ₯ Momen tekuk pada titik A dengan koordinat (x,y) menghasilkan momen dengan gaya P dan jarak y. Sesuai dengan perjanjian pemberian tanda maka momen tersebut adalah negative. Dengan demikian M =-Py. Selanjutnya kita akan mempunyai persamaan diferential : π2π¦ πΈπΏ = 2 = −ππ¦ ππ₯ π Seperi diketahui πΈπ = πΎ 2 sehingga persamaan diatas dapat ditulis: π2 =0 ππ₯ 2 Dari kenampakan grafis dapat dilihat bahwa karakter tekukan mengandung fungsi sin kx atau cos kx, kombinasi keduanya dalam bentuk: π¦= πΆπ ππ ππ₯ + π· cos ππ₯ Dapat merupakan solusi dari persamaan differensial diatas. Yang diperlukan selanjutnya adalah menentukan nilai C dan D pada ujung kiri batang y=0 ketika x=0 dengan mensubtitusikan nilai ini kepersamaan diatas, diperoleh: 0 = 0+D atau D = 0 Pada ujung kanan batang y=0 ketika X=L, sehingga 0 = C sin KL Kenyataan baik C=0 atau sin KL=0. Tetapi jika C=0 maka nilai y dimanapun akan sama dengan 0, dan kita tidak memerlukan ini. Maka kita pakai: Sin KL=0. Untuk menjadi benar, kita harus mempunyai kh=nπ radian (n =1,2,3,… ….). Dengan π subtitusi π 2 = πΏ ,diperoleh: π √ πΏ = ππ atau π = πΈπΌ π2 π2 πΏ2 Nilai terkecil dari persamaan tersebut terjadi jika n=1. Maka kita memperoleh apa yang disebut mode pertama tekukan dimana beban kritis dapat dinyatakan dengan: π 2 πΈπΏ ππΆπ = 2 πΏ Persamaan ini juga sering disebut sebagai beban tekuk Euler untuk kolom yang dipin diujungnya. Defleksinya dapat dinyatakan dengan: π ππ₯ π¦ = πΆπ ππ (πΈπ π₯) atau π¦ = πΆπ ππ πΏ BAB III METODOLOGI 3.1 Alat Gambar 2: Alat Uji Buckling ο· Alat uji buckling (sudah termasuk dongkrak dan timbangan) ο· Sorong ο· Meteran ο· Adaptor engsel dan jepit ο· Kunci pas 10 mm 3.2 Bahan : a. Batang aluminium b. Batang besi c. Batang stainless steel 3.3 Langkah kerja 1. Siapkan ketiga bahan logam yang akan diuji. 2. Ukur dimensi panjang dan lebar ketiga bahan tersebut. 3. Siapkan alat uji bukling pada tempat yang aman. 3.4 Pengujian Engsel - engsel 1. Pasang adaptor engsel pada ujung atas alat uji buckling dan pada ujung dongkrak. 2. Kencangkan baut pengikat kedua adaptor engsel agar tidak meleset saat ditekan. 3. Pasang satu batang yang akan diujikan pada kedua adaptor engsel, misalkan adalah batang besi. 4. Pastikan posisi batang benar-benar duduk pada alur yang ada pada engsel agar tidak meleset saat ditekan. 5. Setelah benar-benar aman, naikkan dongkrak dengan cara mengungkit pada tuasnya secara perlahan-lahan. 6. Perhatikan jarum pada skala timbangan. Ketika gaya kritis dicapai, jarum tidak akan bergerak lagi kearah tekanan yang lebih besar, saat jarum berhenti itulah titik kritis didapat. Tulis pada tabel. 7. Lakukan lagi langkah 3 sampai 6 pada batang lainnya yang berbeda (alumunium, besi, stailess steel). 3.5 Pengujian Engsel - jepit 1. Pasang adaptor engsel diatas dongkrak dan pasang adaptor jepit dibagian atas alat, kencangkan baut pengikat. 2. Lakukan pengujian seperti yang dilakukan pada langkah 3 smapai 6 (Langkah pengujian engsel-engsel) pada ketiga baang yang akan diuji. 3. Catat hasil pengujian pada tabel. 3.6 Lembar Data Praktikum BEBAN PENEKANAN BAHAN UJI LEKUKAN ENGSEL- ENGSEL- JEPIT- ENGSEL- ENGSEL- JEPIT- ENGSEL JEPIT JEPIT ENGSEL JEPIT JEPIT BAJA KARBON 8,1 kg 10,1 kg 7,7 kg 68,2 mm 70,5 mm 70,1 mm BAJA STAINLESS 6,7 kg 7,3 kg 8,1 kg 66,5 mm 66,9 mm 67,6 mm ALUMUNIUM 9,1 kg 10,6 kg 12,7 kg 65,8 mm 67,6 mm 68,8 mm DIMENSI BAHAN BAHAN UJI PANJANG LEBAR TEBAL BAJA KARBON 720 mm 26,5 mm 2,2 mm BAJA STAINLESS 700 mm 29,7 mm 2 mm ALUMUNIUM 700 mm 30,1 mm 2,1 mm BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Praktikum BEBAN PENEKANAN BAHAN UJI LEKUKAN ENGSEL- ENGSEL- JEPIT- ENGSEL- ENGSEL- JEPIT- ENGSEL JEPIT JEPIT ENGSEL JEPIT JEPIT BAJA KARBON 8,1 kg 10,1 kg 7,7 kg 68,2 mm 70,5 mm 70,1 mm BAJA STAINLESS 6,7 kg 7,3 kg 8,1 kg 66,5 mm 66,9 mm 67,6 mm ALUMUNIUM 9,1 kg 10,6 kg 12,7 kg 65,8 mm 67,6 mm 68,8 mm DIMENSI BAHAN BAHAN UJI PANJANG LEBAR TEBAL BAJA KARBON 720 mm 26,5 mm 2,2 mm BAJA STAINLESS 700 mm 29,7 mm 2 mm ALUMUNIUM 700 mm 30,1 mm 2,1 mm 4.2 Hasil Analisa Dari pengujian yang dilakukan pada kegiatan praktikum diatas, diperoleh hasil pengukuran dimensi bahan dan beban penekanan (gaya kritis) sebagai berikut : 1. Tabel pengukuran dimensi bahan HASIL PENGUJIAN BAHAN UJI PANJANG (mm) LEBAR TEBAL (mm) (mm) BAJA KARBON 720 26,5 2,2 BAJA STAINLESS 700 29,7 2 ALUMUNIUM 700 30,1 2,1 2. Tabel pengukuran beban penekanan HASIL PENGUJIAN BAHAN UJI BAJA KARBON BAJA STAINLESS ALUMUNIUM ENGSEL- ENGSEL- JEPIT- ENGSEL JEPIT JEPIT 8,1 kg 6,7 kg 9,1 kg 10,1 kg 7,3 kg 10,6 kg 7,7 kg 8,1 kg 12,7 kg Momen inersia Dari hasil pengukuran dimensi bahan uji diatas, dapat kita hitung momen inersia setiap bahan dengan menggunakan rumus : πΌ= πβ3 12 Berikut adalah hasil perhitungan momen inersia bahan uji : a. Baja Karbon πΌ= π. β3 26,5(2,2)3 = 23,5 ππ4 = 2,35 × 10−11 π4 12 12 b. Stainless steel πΌ= π. β3 29,7(2)3 = 19,8 ππ4 = 1,98 × 10−11 π4 12 12 c. Alumunium πΌ= π. β3 30,1(2,1)3 = 23.2 ππ4 = 2,32 × 10−11 π4 12 12 Tabel hasil perhitungan momen inersia : Bahan Uji Modulus Young (E) Momen Inersia Baja Karbon 207π₯109 π/π2 2,35π₯10−11 π4 Stainless Steel 200π₯109 π/π2 1,98π₯10−11 π4 Alumunium 70π₯109 π/π2 2,32π₯10−11 π4 Beban penekanan (gaya kritis) Secara teoritis, besarnya gaya kritis suatu bahan dapat kita hitung menggunakan rumus-rumus berikut : πΈ.πΌ ο· π = π2 2 ο· π = 2,04. π 2 2 ο· π = 4. π 2 2 Untuk Engsel – engsel πΏ πΈ.πΌ πΏ πΈ.πΌ Untuk Engsel – Jepit Untuk Jepit – jepit πΏ Berikut ini adalah hasil perhitungan gaya kritis teoritis menggunakan rumus diatas: 1. Engsel - engsel 1. Baja Karbon πΈ. πΌ (207π₯109 )(2,35π₯10−11 ) 2 π = π 2 = (3,14) = 92,51 π πΏ 0,722 2 2. Stainless Steel π = π2 πΈ. πΌ (200π₯109 )(1,98π₯10−11 ) 2 = (3,14) = 79,68 π πΏ2 0,702 3. Alumunium πΈ. πΌ (70π₯109 )(2,32π₯10−11 ) 2 π = π 2 = (3,14) = 32,68 π πΏ 0,702 2 2. Engsel – jepit 4. Baja Karbon π = 2,04. π 2 πΈ. πΌ (207π₯109 )(2,35π₯10−11 ) 2 = (2,04)(3,14) πΏ2 0,722 = 188,71 π 5. Stainless Steel π = 2,04. π 2 (200π₯109 )(1,98π₯10−11 ) πΈ. πΌ 2 = (2,04)(3,14) πΏ2 0,702 = 162,55 π 6. Alumunium π = 2,04. π 2 πΈ. πΌ (70π₯109 )(2,32π₯10−11 ) 2 = (2,04)(3,14) = 66,66 π πΏ2 0,702 3. Engsel - engsel 7. Baja Karbon π = 4. π 2 πΈ. πΌ (207π₯109 )(2,35π₯10−11 ) 2 = (4)(3,14) = 370,04 π πΏ2 0,722 8. Stainless Steel πΈ. πΌ (200π₯109 )(1,98π₯10−11 ) 2 π = 4. π 2 = (4)(3,14) = 318,73 π πΏ 0,702 2 9. Alumunium π = 4. π 2 πΈ. πΌ (70π₯109 )(2,32π₯10−11 ) 2 = (4)(3,14) = 130,71 π πΏ2 0,702 Tabel dan diagram blok hasil perhitungan gaya kritis berdasarkan rumus (teoritis): Gaya Kritis Teoritis Bahan Uji Engsel - engsel Engsel - Jepit Jepit - jepit Baja Karbon 92,51 N 188,71 N 370,04 N Stainless Steel 79,68 N 162,55 N 318,73 N Alumunium 32,68 N 66,66 N 130,71 N 370,04 400 318,73 350 300 188,71 250 200 150 100 162,55 92,51 79,68 32,68 130,71 66,66 50 0 Engsel - engsel Baja Karbon Engsel - Jepit Jepit - jepit Stainless Steel Alumunium BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan 1. Pengujian buckling pada suatu logam dapat memberikan informasi kepada kita tentang perbedaan nilai antara pengujian engsel-engsel, pengujian engsel-jepit dan pengujian jepit-jepit. 2. Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui Modulus Elastisitas(Modulus Young), momen inersia dan gaya kritis suatu batang logam yang dijadikan bahan uji buckling. 3. Sifat dan jenis logam pengujian dapat mempengaruhi beban yang dapat diberikan dan jarak kelengkungan logam tersebut. 4. Hasil perhitungan secara teoritis berbeda dengan hasil pengukuran pada pengujian buckling tetapi masing-masing memberikan hasil yang akurat. 5.2. Saran Saran dari penyusun, untuk lebih menunjang kelancaran praktikum pengujian buckling periode yang akan datang, pengelolaan dan perawatan alat uji buckling harus lebih ditingkatkan. Selain itu penyampaian teori materi uji buckling perlu ditambah lagi guna sebagai landasan pengumpulan data.
