Sifat-sifat Zat Cair

Sifat-sifat Zat Cair
Sifat sifat zat cair 1
1. Rapat Massa, ρ (rho)

ρ = M / V

Keterangan :

ρ : Rapat Massa

M : Massa

V : Volume

2. Berat Jenis, γ (gamma)

Keterangan :

γ : Berat jenis

W : Berat

V : Volume

g : Gravitasi

3. Rapat Relatif (S)

4. Kemampatan zat cair (K)

Keterangan :

dp : Pertambahan tekanan

dV : Pengurangan volume

V : Volume awal

5. Kekentalan zat cair

Keterangan :

ν : Kekentalan dinamik

μ : Kekentalan kinematik

6. Tegangan geser

Keterangan :

du / dy : Gradien kecepatan

7. Kapilaritas

Keterangan :

h : kenaikan kapilaritas

σ : Tegangan permukaan

r : jari-jari

θ : 0° untuk air dan 140° untuk air raksa

Contoh Soal 1 :

Satu liter minyak mempunyai berat 7,02 N. Hitung berat jenis, rapat massa, dan rapat relatif.

Penyelesaian :

Contoh Soal 2 :

Ruang antara dua plat paralel berjarak 21 mm diisi air dengan kekentalan dinamis 1,12 x 10-3 Nd/m². Plat datar dengan ukuran 200×200 mm² dan tebal 1 mm ditarik melalui ruang tersebut sedemikian sehingga satu permukaannya paralel pada jarak 5 mm dari dinding. Dianggap bahwa profil kecepatan antara plat dan dinding adalah linier. Tentukan gaya yang diperlukan oleh plat agar supaya kecepatan plat adalah 125 mm/d. Tahanan yang terjadi pada sisi depan plat diabaikan.

Penyelesaian :

Untuk aliran laminier tegangan geser pada setiap titik dalam fluida diberikan oleh :

Contoh Soal 3 :

Tangki baja berisi minyak A dan air B. Diatas minyak terdapat udara yang bisa diubah tekanannya. Dimensi yang ada pada gambar adalah pada tekanan atmosfer. Apabila tekanan dinaikkan sampai 1 Mpa, berapakah penurunan permukaan air dan minyak. Modulus elastisitas zat cair adalah 2050 MN/m² untuk minyak dan 2075 MN/m² untuk air. Dianggap tangki tidak mengalami perubahan.

Penyelesaian :

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/hidrolika/sifat-sifat-zat-cair

Dasar Hidrolika

Dasar Hidrolika
HIDROLIKA FLUIDA2

Hidrolika adalah Ilmu terapan yang berurusan dengan sifat mekanis fluida, mempelajari perilaku air, secara mikro ataupun makro. Dalam tenaga fluida, hidrolika digunakan untuk pembangkit, kontrol, dan perpindahan tenaga dengan fluida yang dimampatkan.

Sifat dari zat cair :

  • Tidak mempunyai bentuk tetap, dan selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya
  • Zat cair tidak bisa dikompresi
  • Meneruskan tekanan ke segala arah

Hidrolik bisa dinyatakan sebagai alat yang memindahkan tenaga dengan mendorong sejumlah cairan tertentu. Pembangkit aliran fluida bertekanan disebut pompa, dan komponen pengubah tekanan hidrolik menjadi gerak mekanik (lurus / rotasi ) disebut elemen kerja (silinder/ motor hidrolik).

Keuntungan sistem Hidrolik :

  • Fleksibel dalam penempatan transmisi tenaga
  • Gaya yang kecil dapat digunakan untuk mengangkut gaya yang besar
  • Penerus gaya (oli) bisa berfungsi sebagai pelumas
  • Beban dapat dengan mudah dikontrol dengan katup pengatur tekanan (relief valve)
  • Dapat digunakan dengan kecepatan yang berubah-ubah
  • Arah operasi bisa dibalik dengan seketika
  • Jika beroperasi dengan beban berlebih bisa lebih aman
  • Tenaga dapat disimpan dalam akumulator.

Kelemahan sistem hidrolik :

Sistem hidrolik membutuhkan suatu lingkungan yang benar-benar bersih, karena komponennya sangat peka akan kotoran dan bisa mudah rusak yang diakibatkan debu, korosi, kotoran, maupun panas yang bisa mempengaruhi sifat minyak hidrolik.

Fungsi fluida hidrolik :

  • Sebagai pemindah/penerus gaya.
  • Pelumas bagian-bagian yang bergesekan.
  • Pengisi celah (seal) jarak antara dua bidang yang bergesekan
  • Sebagai pendingin atau penyerap panas yang timbul karena gesekan.

Syarat fluida hidrolik :

  • Mampu mencegah korosi atau kontaminasi.
  • Mampu mencegah adanya pembentukan endapan.
  • Tidak mudah membentuk buih-buih oli.
  • Stabil & mampu menjaga nilai kekentalan.
  • Dapat memisahkan kandungan air.
  • Sesuai atau cocok dengan penyekat/seal dan gasket yang dipakai pada komponen.

RUMUS DASAR :

P = F / A = Tekanan adalah gaya per-satuan luas penampanghidrolika fluida

P : Presure/ Tekanan (Pascal)

F : Force/ Gaya (Newton)

A : Area/ Luas (meter²)

Q = V/ t = Kapasitas adalah jumlah aliran per-satuan waktu

Q : Kapasitas/ Debit (Meter³/dt)

V: Volume Fluida (Meter³)

t : Waktu (dt)

Atau

Q = A x V

A : Luas (meter²).
V : Kecepatan Fluida (M/dt).

Persamaan Boyle :
P1 x V1 = P2 x V2

P : Tekanan
V : Volume

Persamaan Kontinuitas :
Q1 = Q2 A1 x V1 = A2 x V2

Konversi satuan :

  • 1 Pascal = 1 newton/ meter² (Pa = N/M²)
  • 1 Bar = 105 Pa = 100 kPa = 14.7 Psi (Lbf/ in²) = 1 kgf/ cm²
  • 1 m³/dt = 60 m³/menit
  • 1 m³/menit = 1000 LPM (liter/menit)
sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/hidrolika/dasar-hidrolika 

Percobaan Venturi Meter

Percobaan Venturi Meter

Percobaan Venturi Meter

Tujuan percobaan venturi meter ini adalah untuk mengukur kecepatan dan laju aliran inkompresibel menggunakan venturi meter. Venturi meter seperti gambar di bawah terdiri dari sebuah penyempitan yang dikenal sebagai tenggorokan. Jika fluida mengalir melalui penyempitan, maka fluida harus mengalami pertambahan kecepatan pada nilai hulunya (upstream). Pertambahan kecepatan disertai oleh penurunan tekanan statik pada tenggorokan. Perbedaan antara tekanan statik upstream dan tenggorokan kemudian diukur dan dihubungkan dengan laju aliran. Semakin besar laju aliran, maka semakin besar pula jatuh tekanan Δp. Jadi perbedaan tekanan Δh (=Δp / ρg) dapat dicari sebagai fungsi dari laju aliran.

Dengan menggunakan persamaan hidrostatik yang diaplikasikan pada manometer dalam gambar diatas, jatuh tekanan dan kehilangan head dihubungkan melalui (setelah penyederhanaan) :

Dengan menggabungkan persamaan kontinuitas :

dengan persamaan bernoulli :

dan mensubtitusikan dari persamaan hidrostatik, maka dapat ditunjukkan bahwa laju aliran volume melalui venturi meter diketahui dengan (persamaan 1) :

Persamaan di atas mewakili laju aliran volume teoritis melalui venturi meter. Perlu diingat bahwa persamaan tersebut diturunkan dari persamaan bernoulli yang tidak dimasukkan efek gesekan ke dalam perhitungan.

Di dalam venturi meter, terdapat kehilangan tekanan yang kecil akibat efek kekentalan (atau gesekan). Jadi untuk setiap perbedaan tekanan, laju aliran aktual sedikit lebih kecil dari nilai teoritis yang didapatkan dengan persamaan 1 di atas. Untuk setiap Δh, didefinisikan koefisien pengeluaran (discharge) Cv sebagai

untuk aliran turbulen. Untuk masing-masing dan setiap laju aliran teoritis yang diukur melalui venturi meter, dapat digunakan untuk menghitung laju aliran volume aktual, bilangan reynolds dan koefisien pengeluaran. Bilangan reynolds diketahui dengan (persamaan 2) :

dimana V2 adalah kecepatan pada tenggorokan meteran (= Qak / A2) dan v adalah viskositas kinematis fluida

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/hidrolika/percobaan-venturi-meter

Hydrostatic Pressure

Hydrostatic Pressure
Hydrostatic Pressure

Pengujian Hydrostatic Pressure adalah pengujian yang bertujuan untuk :

  • Untuk mengetahui tekanan hidrostatik dari garis aksi pada permukaan air
  • Untuk mengetahui posisi dari garis aksi dan membandingkan posisi dalam percobaan dengan posisi dalam teori
  • Untuk mengetahui ketinggian muka air dengan cara menyeimbangkan tekanan yang diberikan dari setiap massa.

Dasar teori dari pengujian Hydrostatic Pressure adalah :

  • Dinding tegak terendam sebagian

Berikut adalah gambar dari percobaan tekanan air pada dinding tegak dengan dinding tegak terendam sebagian.

Gambar dinding tegak terendam sebagian

dimana :

d   = kedalaman dinding terendam

F   = gaya tekan air yang menekan pada dinding tegak

h   = kedalaman titik berat dinding tegak

h ’ = kedalaman dari pusat gaya tekan

h ” = jarak antara pusat gaya tekan yang bekerja pada dinding tegak dengan sumbu keseimbangan

dari gambar diatas maka F dapat dihitung dengan rumus

F = ρ g A h (Newtons)

dimana :

A = B d

h = C = d/2

sehingga

F = pg (Bd2 / 2)

Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) dengan data hasil percobaan dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

Momen dapat ditentukan dengan rumus :

M = Fh” (Nm)

Momen keseimbangan terjadi karena berat, W, yang diberikan pada bandul pemberat pada ujung lengan keseimbangan. Momen yang terjadi berbanding lurus dengan panjang lengan keseimbangan.

Untuk kondisi keseimbangan statis kedua momen adalah seimbang.

Sehingga  Fh” = WL = mgL

Dengan melakukan subtitusi dengan rumus F maka h” dapat dihitung dengan rumus :

Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) secara teoritis dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

Kedalaman dari pusat tekanan h’ secara teori dapat dihitung dengan rumus :

dimana :

Ix adalah momen kelembaman dari bagian yang terendam yang bersumbu di

bagian permukaan bebas. Ix dapat dihitung dengan rumus :

Ix = Ic + Ah

Jarak pusat gaya tekan dari sumbu keseimbangan adalah :

h” = h’ + H – d

dengan subtitusi dari persamaan-persamaan diatas maka didapat :

h” = H – (d/3)

  • Dinding tegak terendam penuh (tenggelam)

Berikut adalah gambar dari percobaan tekanan air pada dinding tegak dengan dinding tegak terendam seluruhnya atau tenggelam.

Gambar dinding tegak terendam penuh (tenggelam)

dimana :

d   = kedalaman terendam

F   = gaya tekan air yang menekan pada dinding tegak

h   = kedalaman titik berat dinding tegak

h ’ = kedalaman dari pusat gaya tekan

h ” = Jarak antara pusat gaya tekan yang bekerja pada dinding tegak dengan sumbu keseimbangan

Dari gambar diatas maka gaya tekan yang bekerja pada dinding tegak dapat dihitung dengan rumus :

Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) dengan data hasil percobaan dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

Momen dapat ditentukan dengan rumus :

M = Fh” (Nm)

Momen keseimbangan terjadi karena berat, W, yang diberikan pada bandul pemberat pada ujung lengan keseimbangan. Momen yang terjadi berbanding lurus dengan panjang lengan keseimbangan.

Untuk kondisi keseimbangan statis kedua momen adalah seimbang.

Sehingga  Fh” = WL = mgL

Dengan melakukan subtitusi dengan rumus F maka h” dapat dihitung dengan rumus :

Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) secara teoritis dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

Kedalaman dari pusat tekanan h’ secara teori dapat dihitung dengan rumus :

h’ = Ix / Ah

dimana :

Ix adalah momen kelembaman dari bagian yang terendam yang bersumbu di bagian permukaan bebas. Ix dapat dihitung dengan rumus :

Ix = Ic + Ah

Jarak pusat gaya tekan dari sumbu keseimbangan adalah :

h” = h’ + H – d

dengan subtitusi dari persamaan-persamaan diatas maka didapat :

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/hidrolika/hydrostatic-pressure

Penanggulangan Korosi Tiang Pancang Baja

Penanggulangan Korosi Tiang Pancang Baja

Penanggulangan Korosi Tiang Pancang Baja

Salah satu cara penangulangan korosi pada tiang pancang pipa baja, khususnya untuk bagian yang berada di lingkungan air dan atau tanah, adalah dengan proteksi katodik anoda korban. Cara ini dilakukan karena cara lain yang umum dilakukan pada penanggulangan korosi, yaitu dengan cara pengecatan, relatif sulit dilakukan di dalam media air atau tanah.

Proteksi katodik anoda korban adalah suatu teknik penanggulangan korosi dengan cara menghubungkan logam yang akan diproteksi dengan logam lain yang dikorbankan (anoda seng, magnesium, dan alumunium) dalam media elektrolit sehingga membentuk suatu sel listrik.

Korosi tiang pancang pipa baja adalah menurunnya mutu tiang pancang pipa baja akibat bereaksi dengan lingkungan secara elektrokimia. Korosi akan terjadi apabila terdapat anoda, katoda, elektrolit, dan hubungan listrik antara anoda dan katoda. Pada tiang pancang pipa baja, anoda dan katoda dapat terbentuk akibat mutu baja yang tidak seragam atau lingkungan yang menyebabkan terjadinya perbedaan potensial. Apabila pada anoda dan katoda ini terdapat hubungan listrik (kontak satu sama lain) dan keduanya berada pada lingkungan air atau tanah yang bersifat elektrolit dan memiliki tahanan jenis yang rendah, maka akan terjadi proses korosi dimana bagian baja yang berfungsi sebagai anoda akan rusak dan membentuk karat.

Pada prinsipnya, proteksi katodik terbagi dalam dua cara, yaitu :

1. Metoda arus terpasang (impressed current) yaitu pasokan elektron  dilakukan dengan cara menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan katoda pada suatu sumber listrik. Metoda ini menggunakan sumber arus searah dari luar, misalnya Transformer Rectifier, DC Generator, dan lain-lain. Rangkaian dari sistem ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

 

Proteksi Katodik Arus Terpasang

Arus listrik pada sistem ini dialirkan ke permukaan logam yang diproteksi melalui anoda pembantu, misalnya Anoda Graphite, Baja, Platina, dan Besi uang. Keuntungan besar dari metoda arus terpasang adalah sistem ini dapat menggunakan anoda inert atau anoda yang tahan karat seperti platina dan karbon.

2. Metoda anoda korban (sucricifial anoda) yaitu pasokan elektron dilakukan dengan cara menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan logam lain sebagai anoda korban yang memiliki potensial lebih rendah. Pada cara ini terjadi aliran elektron dari logam dengan potensial yang lebih rendah ke tiang pancang pipa baja yang potensialnya lebih tinggi. Gambar dibawah ini menunjukkan rangkaian dari proses sistem ini .

Proteksi Katodik Anoda Korban
sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/penanggulangan-korosi-tiang-pancang-baja


Aplikasi Excel Untuk Analisa Bearing Capacity Pondasi Dangkal

Aplikasi Excel Untuk Analisa Bearing Capacity Pondasi Dangkal

2

Bearing Capacity adalah kekuatan tanah dalam mendukung suatu struktur yang ada diatasnya, kalau di dalam dunia konstruksi, struktur yang dimaksud adalah pondasi. Seperti yang kita ketahui semua beban dari atas akan disalurkan ke pondasi yang selanjutnya akan diteruskan ke tanah. Apabila tanah tidak kuat menahan beban diatasnya, maka yang terjadi kemudian akan terjadi keruntuhan.

Pondasi ada 2 yaitu pondasi dalam dan pondasi dangkal. Dalam kesempatan kali ini kita akan membahas bagaimana cara menghitung kekuatan tanah atau bearing capacity. Ada 4 metode yang bisa kita gunakan antara lain :

  1. Metode Terzaghi
  2. Metode Meyerhof
  3. Metode Hansen
  4. Metode Vesic

Untuk membantu dalam melakukan perhitungan, bisa kita gunakan aplikasi microsoft excel.

Metode Terzaghi
Metode Terzaghi
Metode Meyerhof
Metode Meyerhof
Metode Hansen
Metode Hansen
Metode Vesic
Metode Vesic

Aplikasi sederhana tetapi sangat membantu dalam perhitungan. Aplikasi diatas adalah aplikasi sederhana. Untuk mendapatkan hasil perhitungan yang akurat silahkan dilakukan validasi terlebih dahulu.

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/aplikasi-excel-untuk-analisa-bearing-capacity-pondasi-dangkal

Perhitungan Tiang Pancang Kelompok (Peninjauan Beban Dua Arah) Metode Matriks

Perhitungan Tiang Pancang Kelompok (Peninjauan Beban Dua Arah) Metode Matriks


Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix 005

 

Perh. T.P dgn. Met. Matrix (Hal. Ralat)_001

Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_002Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_003Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_004Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_005Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_006Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_007Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_008Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_009Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_010Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_011

Perh. T.P dgn. Met. Matrix (Hal. Ralat)_002Perh. T. Pancang Dgn. Metode Matrix_013Kiriman dari :

Ir. Januddin Abbas

Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia

Nb :

Artikel diatas menggunakan format JPG File. Untuk mendownload artikel diatas gunakan cara klik kanan pada halaman yang akan disimpan, kemudian klik “save image as” atau “open image new tab”.

Bantuan 1

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/perhitungan-tiang-pancang-kelompok-peninjauan-beban-dua-arah-metode-matriks