## ANALISIS KEGAGALAN PRODUK PRESERED CONCRETE GIRDER I AKIBAT DEFORMASI CETAKAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA
Eko Teguh Fiji Santoso 1 , Choirul Anwar 1 , Ghani Heryana 1
1 Jurusan Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknologi Wastukancana
Eko.teguh.f.s@gmail.com, Choirul@stt-wastukancana.co.id, Tosidagama@gmail.com

## ABSTRAK
Presered concret  I girder merupakan desain bentuk gird er yang paling banyak digunakan pada bangunan struktur jembatan dan flyover di Indonesia, Untuk produksi PCI Girder memerlukan cetakan yang  cukup  kuat  untuk  menahan  tekanan  yang  terjadi.  Namun  dalam  kondisi  aktual  cetakan  tidak mampu  menahan  tekanan  beton  dan  getaran vibrator sehingga  terjadi  deformasi  cetakan  yang mengakibatkan dimensi produk berubah dari desain awal. Oleh karena itu untuk menganalisis masalah deformasi cetakan perlu dilakukan pengumpulan data aktual kemudian melakukan analisis yang  terjadi pada cetakan.
Salah  satu  metode  yang  dapat  dipakai  untuk  menganalisis  pergeseran  cetakan  yaitu  dengan metode  elemen  hingga.  Dari  analisis  metode  elemen  hingga  yang  dilakukan  dengan  menggunakan Solidworks, dari hasil analisis maka didapatkan tegangan maksimal yang terjadi 477200000 𝑁/𝑚 2 nilai tersebut  melebihi yield  strength matrial  206807000 𝑁/𝑚 2 sehingga  cetakan  mengalami  lendutan 2,25mm serta pengaruh dari getaran vibrator dengan nilai lendutan sebesar 0,074 mm.
Setelah analisis dilakukan maka tindakan rekomendasi dilakukan dengan cara menambah rangka dengan  baja  jenis  UNP  atau clamping untuk  dudukan bracing dibagian  tengah  cetakan,  kemudian dilakukan  analisis  statis  sehingga  nilai von  mises dari  cetakan  berubah  menjani  nilai  maksimal  : 329800000 N/m^2 dan lendutan berkurang menjadi 0,952cm.
Kata kunci : PCI Girder , metode elemen hingga, difleksi cetakan

## 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Hal  yang  mendasari  dari  pernelitian  ini dikarenakan cacat produksi Presered Concrete I girder yang  mengakibatkan  dimensi  berubah mengakibatkan  berat  dan  volume  berubah, sehingga  menambah  anggaran  biaya  untuk menambah jumlah material serta dapat mengurangi kapasitas beban maksimum kendaraan dari desain rencana. Untuk mengurangi cacat produksi maka perlu dilakukan  analisis  kegagalan  cetakan Presered Concrete I girder dengan menggunakan metode elemen  hingga , sehingga  dari  analisis  tersebut dapat  diketahui  penyebab  kegagalan  produksi akibat  deformasi  cetakan  kemudian  dapat dilakukan tindakan selanjutnya.

## 1.2 Batasan Masalah
Agar  pembahasan  dapat  terpusat  dan terarah  sesuai  dengan  tema  metode  penelitian ini,  maka  ditetapkan  batasan  masalah  yaitu:
Penelitian  ini  hanya  menganalisis  tekanan  yang terjadi  pada  cetakan  dan  distribusi  getaran vibrato r  dengan  menggunakan  metode  elemen hingga.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Presered Concrete I Girder Presered  concrete  I  girder adalah sebuah  balok  beton  yang  terletak  diantara  dua penyangga  dapat  berupa pier ataupun abutment pada  suatu  jembatan  atau flyover dengan  profil I. Presered concrete  I girder merupakan desain bentuk  girder  yang  paling  banyak  digunakan pada bangunan struktur jembatan  dan flyover di Indonesia. Profil PCI girder berbentuk penampang I dimana bagian tengahnya mempunyai  dimensi  lebih  kecil  dari  bagian sayapnya sehingga berat PCI girder relatif lebih ringan  dan  dianggap  paling  ekonomis  jika dibandingkan jenis girder lainya , namun untuk memproduksi PCI girder terdapat masalah yang menyebabkan dimensi produk berubah.

## 2.2. Pengertian Metode Elemen Hingga
Metode  Elemen  Hingga  atau  biasanya disebut Finite  Element  Analysis (FEA)  adalah metode numerik yang dipakai untuk menyelsaikan  masalah-masalah  dalam  bidang rekayasa ( engineering ), seperti analisa tegangan pada  struktur,  frekuensi  pribadi  dan mode shape -nya, perpindahaan panas, elektromagnetis, dan aliran fluida. Metode  ini  digunakan  pada  masalah- masalah rekayasa dimana exact solution/analytical solution tidak dapat menyelsaikannya. Inti dari FEA adalah membagi  suatu  benda  yang  akan  dianalisa, menjadi beberapa bagian dengan jumlah hingga ( finite ).  Bagian-bagian  ini  disebut  elemen  yang tiap  elemen  satu  dengan  elemen  lainnya dihubungkan  dengan  nodal  ( node ).  Kemudian dibangun  persamaan  metrik  matematika  yang menjadi  reprensentasi  benda  tersebut.  Proses pembagian  benda  menjadi  beberapa  bagian disebut meshing .
1.3. Pengertian Cetakan Cetakan adalah sebuah alat yang digunakan  pada  proses  produksi  dengan  cara membentuk bahan mentah (material cair) sesuai dimensi  kemudian  mengeras  material  cair tersebut  di  dalam  sehingga  terbentuk  produk yang sesuai geometri yang akan dibuat. Cetakan presered  concrete I girder dibuat  dengan menggunakan  pelat  baja mild  steel jenis  baja A36 yang berbentuk dinding dan terdapat frame pada bagian luarnya.
Gambar 1. Cetakan girder PT. XYZ
Tabel 1. Mekanikal Properti ASTMA36
Terdapat beberapa komponen yang ada pada cetakan antara lain:
1. Baut  adalah  komponen  permesinan yang terbuat dari baja, berbentuk tabung dengan ulir di bagian luar dan mur merupakan fasteners dengan  aplikasi  pemakaian  sebagai  pasangan dari bolt .  Baut  disini  yang  dipakai  untuk menyambung cetakan menggunakan baut dengan  kelas  8.8  dengan  tegangan  leleh  (fy) 640Mpa dan tegangan putus (fu) yaitu 800Mpa.
2. Bracing adalah  komponen  cetakan yang  berfungsi  sebagai  penopang  cetakan  pada berbagai  arah  untuk  menghindari  terjadinya perubahan posisi terutama pada saat pengecoran.  Material  yang  digunakan  adalah pipa  baja  dengan  kedua  ujung  terpasang  baja dengan  bentuk  silinder  pejal  dan  terdapat  ulir segi empat.
3. Vibrator adalah  salah  satu  alat  yang digunakan saat pengecoran dimana alat ini berfungsi  untuk  memadatan  beton  yang dituangkan  dalam  cetakan untuk  mengeluarkan udara  yang terjebak  dalam  campuran  beton sehingga produk  yang  dihasilkan  mendapatkan kekuatan yang merata dan juga untuk menghindari  adanya  keropos. Terdapat  2  jenis vibrator yaitu  : vibrator  external dan vibrator internal.
4. Tierod adalah alat bantu berbentuk baja silinder  berongga  dengan  sambungan  ulir  di kedua  sisi  yang  berfungsi  untuk  mengunci cetakan  bagian  atas  sehingga  pada  saat  proses pengecoran dilakukan, cetakan tidak mengalami pergeseran. Tierod ini  biasanya  menggunakan pipa  baja  berdiammeter  10  mm  dan  panjang tergantung dimensi cetakan

## 1.4. Tekanan Hidrostatik
Tekanan  Hidrostatik  adalah  tekanan  pada zat  cair  yang  diam  sesuai  dengan  namanya ( hidro :  air  dan static :  diam).  Atau  lebih lengkapnya  tekanan  hidrostatik  didefinisikan sebagai tekanan yang diberikan oleh cairan pada kesetimbangan  karena  pengaruh  gaya  gravitasi bumi. [9]
Hal ini berarti setiap benda yang berada di suatu wadah  pada  zat  cair  yang  diam,  tekanannya tergantung dari besarnya gravitasi, kedalaman/ketinggian benda terhadap permukaan zat cair dan massa jenis zat cair. [9]
Gambar 2. Tekanan Pada Benda http://phisiceducation09.blogspot.com diakses 17.36 Juli 2019
Dari  gambar  di  atas  maka  di  dapatkan persamaan untuk menghitung
tekanan hidrostatis dengan menggunakan rumus :
𝑃 = 𝐹 𝐴 = 𝑚.𝑔 𝐴 ………….……  (1)
𝑚 = 𝑝. 𝑉 ……….………  (2) 𝑃 = 𝑝.𝑉.𝑔 𝐴 ……………….  (3)
Dan (volume) 𝑉 = 𝐴. ℎ ……..   (4) 𝑃 = 𝑝.𝐴.ℎ.𝑔 𝐴 ……...………..   (5) 𝑃 ℎ = 𝑝𝑔ℎ ………………...  (6)

## 2.5. Konsep Tumpuan Sendi
Balok  adalah  elemen  struktur  yang dominan  memikul  gaya  dalam  berupa  momen lentur dan juga geser.
1. Balok  sederhana  atau  bertumpuan sederhana  yaitu  sebuah  balok  dengan dua tumpuan dikedua ujungnya.
2. Balok  kantilever  yaitu  balok  dengan tumpuan  jepit  diujung  satunya  dan bebas diujung lainnya.
3. Balok overhang (bagian overstek ) yaitu balok  dengan  tumpuan  diujung  balok dan tumpuan.

## 2.6. Jenis Beban
Beban  adalah  suatu  benda  mati  maupun hidup yang mempunyai massa
dan  berada  diatas  suatu  struktur  baik  balok, kolom  maupun  pelat  dengan  beban  terpusat/ titik.
Contoh: manusia, tiang lampu dll.
Gambar 3. Beban Terpusat
Beban  terdistribusi,  terbagi  dua  yaitu terdistribusi  merata  dan  terdistribusi  variasi. Beban  ada  jika  suatu  beban  memiliki  luasan bidang beban dalam menumpu struktur. Contoh: keramik, tempat tidur dll.
Gambar 4. Distribusi Merata
Gambar 5. Distribusi Variasi
Sumber : Ferdinand L Singer, Andrew Pytel Ilmu Kekuatan Bahan Erlangga 1995

## 2.6.3. Jenis- jenis Reaksi Gaya:
Semua  yang  berkaitan  dengan  balok  akan penentuan  gaya  reaksi  yang  bekerja  pada  balok itu  sendiri.  Bila  terdapat  beberapa  gaya  bekerja dalam  satu  bidang,  maka  tiga  persamaan keseimbangan  statika  harus  tersedia.  Untuk balok  pada  umumnya  yang  berbentuk  lurus dalam kedudukan yang horizontal, maka sumbu x  akan  diambil  sebagai  arah  yang  horizontal, sumbu  y  untuk  arah  yang  vertikal  dan  sumbu  z yang  arah  gayanya  tegak  lurus  terhadap bidang·benda.  Penggunaan  ketiga  persamaan pada  beberapa  persoalan  balok  bertujuan  untuk melakukan  peninjauan  lebih  mendalam  tentang reaksi  di  setiap  tumpuan  dan  defleksi  pada bagian  di  sepanjang  balok.  Untuk  balok-balok yang  stabil  dalam  jumlah  gaya  yang  kecil, deformasi tidak begitu terlihat besar lendutanya.
[6]
1. Gaya horizontal (H)  adalah  gaya  yang bekerja  searah  atau  mendatar  pada  bidang struktur.
2. Gaya vertikal /  Gaya  geser  (V  /  R)  adalah gaya  yang  bekerja  tegak  lurus  pada  bidang struktur.
3. Gaya  Putar/  Momen  (M)  adalah  gaya yang dapat memutar suatu struktur, dapat berada dimana  saja  dan  untuk  mengetahui  besarnya dengan  mengali  jarak  dan  gaya  vertical  yang ada. P1 P2
ΣFx = 0 RHA = 0 ……..……............  (7)
ΣFy = 0 RVA + RVB − F1 = 0 ….......  (8)
𝑀𝐴 = 0 𝐹. 𝐴 − 𝑅𝑉𝐵. 𝐿
……......  (9)
𝑀𝐵 = 0 𝐹. 𝐵 − 𝑅𝑉𝐴. 𝐿 ...……...  (10)
Sedangkan  untuk  mencari  momen  maksimum dan  lendutan  dapat  menggunakan  persamaan berikut:
Mmax WL 8
…..…….……...  (11)
σ = M S = My I …..……….…...  (12) δ 5ML³ 384EI ….….…………  (13) 𝐸𝐼𝑦 𝑊𝐼³ 384 …..……............  (14)

## 2.7. Konsep Tegangan –Regangan
Pada dasarnya tegangan
dapat didefinisikan sebagai besaran gaya yang bekerja pada  suatu  satuan  luas.  Dirumuskan  sebagai berikut :
Tegangan 𝜎 = F A ………………… (15)
Dimana :
(𝜎) : Tegangan (N/mm²)
[𝐹] : Gaya yang bekerja (N)
[𝐴] : Luas bidang (mm²)
Pada  suatu  bidang  yang  dikenai  suatu gaya  akan  terdapat  dua  jenis  tegangan  yang mempengaruhi  bidang  tersebut,  yaitu  tegangan normal  dan  tegangan  geser.  Tegangan  normal adalah  tegangan  yang  tegak  lurus  terhadap permukaan  benda  dari  gaya  aksial  dan  momen lentur.

## 2.8. Inersia Bidang
Untuk  menggunakan  rumus  lenturan, maka momen inersia penampang dapat ditentukan  dengan  integrasi 𝑦 2 𝑑𝐴 .  Untuk mendapatkan  momen  inersia  suatu  luas  yang terdiri  dari  bentuk  sederhana,  maka  diperlukan teorema sumbu sejajar. [5]
Gambar 6. Inersia Bidang
(i)      momen  inersia  terhadap  sumbu 𝐼 𝑧𝑧 : ∫(𝑑 +   𝑦) 2 𝑑𝐴
Dimana  sebelumnya  y  diukur  dari  sumbu  yang melalui  titik  berat  dengan  mengkuadratkan konstanta keluar tanda integral .
𝐼 𝑧𝑧 =   𝑑 2 ∫ 𝐴 𝑑𝐴 + 2𝑑 ∫ 𝐴 𝑦𝑑𝐴 + ∫ 𝐴 𝑦 2 𝑑𝐴 = 𝐴𝑑 2 + 2𝑑 ∫ 𝐴  𝑦 𝑑𝐴 + 𝐼 0
Akan  tetapi,  karena  sumbu  y  di  ukur  dari  titik berat dari daerah luas, maka : ∫ 𝑦 𝑑𝐴 adalah nol.
𝐼 𝑧𝑧 𝐼 0 + 𝐴𝑑 2
𝐼𝑎𝑥 = 1 12 𝑏ℎ³ …………….………..  (16)
𝐼𝑎𝑦 = 1 12 𝑏³h ……….……………..  (17)
𝐼𝑏𝑥 = 1 12 𝑏ℎ³ ……………………… (18)
𝐼𝑏𝑦 = 1 12 𝑏³h ……….……………..  (19)
Satuan momen inersia adalah : I : (mm4) / cm4 atau    m4,    tergantung  satuan  dasar  yang digunakan.

## 2.9. Konsep Getaran Mekanis
Getaran adalah suatu gerak bolak balik di sekitar  pusat  kesetimbangan. Kesetimbangan disini  yang  di  maksud  adalah  keadaan  suatu benda berada pada posisi diam bila tidak terjadi gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (Jarak simpangan terjauh dari titik tengah) yang sama. [1]
Gambar 7. Gelombang Tranversal
Sumber : Jurnal analisis karakteristik getaran
Dasar  analisis  getaran  dapat  dipelajari dengan  menghitung  rumus  cepat  rambat gelombang dinyatakan sebagai berikut.
λ  =  VxT V/f ³ …………..…..… (20)
𝐹 = 𝑛 𝑡 ………………….…...….. (21)
𝑇 = 𝑡 𝑛 …………………...….….. (22)
𝑇 = 1 𝑓 ……………..………..….. (23)
Maka: 𝑉 = λ 𝑇 atau 𝑉 = λ 𝑓 …………. (24)

## 3. METODOLOGI
3.1 Diagram alir perancangan Garis besar langkah kerja penelitian dapat dibuat program flow chart seperti di bawah ini :
TIDAK
YA TIDAK
Gambar 8. Langkah kerja

## 4. PEMBAHASAN
4.1. Volume Cetakan Untuk menghitung dan menganalisa tekanan yang terjadi pada cetakan khususnya di segmen 3,  maka  perlu  dilakukan  perhitungan  volume beton  yang  berada  pada  cetakan  mulai  dari segmen 1-5.
Gambar 9 . Girder Tampak Depan
Perhitunan luas bidang pada bagian 1.
p × l = 0,25 × 0,7 = 0,175m²
p × l = 1,8 × 0,2 = 0,36m²
2 × 1 2 a × t = 2 × 1 2 × 0,28 × 0,25 = 0,7m²
2 × p × l = 2 × 0,15 × 0,3 = 0,09m²
p × l = 0,25 × 0,7 = 0,175m²
2 × 1 2 a × t = 2 × 1 2 × 0,12 × 0,3 = 0,036m²
Luas 1 = 0,8555m
Berikut ini table hasil perhitungan luas bidang 1, 2, 3, 4 dari segmen 1-5 dan hasil volumenya.
Tabel 2. Hasil Perhitungan Volume Luas Bidang Perhitungan Volume cetakan No Luas Segmen 1 / 5 Segmen 2 / 4 Segmen 3 1 0,8555m² 7,4305m³ 6,044m³ 6,648m³ 2 1,3877m² 3 0,6565m² 4 0,189m²

## Total Volume 32,949m³
Dari hasil perhitungan didapatkan nilai volume beton sebesar 32,949 m³ dan hasil volume pada program solidwork didapatkan nilai sebesar 32,7463591m³
Dimana :
λ = Panjang gelombang (meter)
v = Cepat rambat gelombang (m/s)
f = frekuensi gelombang (detik)
n = Jumlah gelombang
T = Periode (detik)
t = Waktu (detik)
Mulai Studi Lapangan Studi Literatur Pengumpulan Data Desain Cetakan Verifikasi Data
Pengolahan Data Analisis data Selesai
4 3 2 1
Persentase 32,7463591 32,949𝑚³ (100%) = 99,384%

## 4.2. Perhitungan Tekanan Hidrostatis
Untuk  menghitung  tekanan  yang  terjadi pada  cetakan  akibat  dari  beton  curah  maka penulis  melakukan  analisa  tekanan  khususnya pada segmen 3  yang  lebih  sering  terjadi  cacat sehingga  didapat  nilai  distribusi  tekanan  dari titik  permukaan  atas  beton  yaitu  tinggi  benda kerja yang diamati  1,4 meter, sampai 1,9 meter dari permukaan meja kerja.
Gambar 9. Tekanan Hidrostatis
Peritungan tekanan hidrostatis pada tinggi 1,9 meter 𝑃 ℎ = 𝜌. 𝑔. ℎ = 2400kg /m³ . 9,8m/s² . 1,9𝑚 𝑃 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃 ℎ + 𝑃 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 144688 𝑃𝑎

## Tabel 3. Perhitungan Tekanan Hidrostatis
Tinggi
(m) Gravitasi m/s² Berat Jenis kg /m³ Tekanan 1,9 9,8 2400 44688 Pa 1,8 9,8 2400 42336 Pa 1.7 9,8 2400 39984 Pa 1,6 9,8 2400 37632 Pa 1,5 9,8 2400 35280 Pa 1,4 9,8 2400 32928 Pa

## 4.3. Perhitungan Momen Gaya
Gambar 10. Diagram Benda Bebas
RVB = F.A L = 144688 .1,05
1,85 = 82120,2 N. m RVA = F.A L = 144688 .0,8 1,85 = 62657,7 N. m
ΣFy = 0 RVA + RVb − F1 = 0 82120,2 + 62657,7 − 144688 = 0
𝐼𝑎𝑥 = 1 12 𝑏ℎ 3 = 1 12 1200 .  8 3 =  51200 mm⁴
𝐼𝑎𝑦 = 1 12 𝑏 3 h = 1 12 1200 3 .  8 =  1,152e9 mm⁴
𝐼𝑏𝑥 = 1 12 𝑏ℎ 3 = 𝟏 𝟏𝟐 8 .  80 3 =  34133,33 mm⁴ 𝐼𝑏𝑦 = 1 12 𝑏ℎ 3 = 𝟏 𝟏𝟐 8 3 .  80 = 40960 mm⁴
Gambar 11. Reaksi Gaya
Gambar 12. Momen Gaya
Mmax = WL 8 = 144688 .  1,85 8 = 33459,1 N. m
𝜎 = 𝑀 𝑆 = 𝑀𝑦 𝐼 = 33459,1 .0,008 0,01152 = 25987650,5 N/m²
𝜎 = 𝑀 𝑆 = 𝑀𝑦 𝐼 = 33459,1 .0,08 0,01152 = 259876505 N/m²
Lendutan Maksimal
δ = 5𝑀𝐿 384𝐸𝐼 = 5 .  144688 .  1,85³ 384 .51707000 .  0,01152 = 2,0025𝑚𝑚 𝐸𝐼𝑦 = 𝑊𝐼³ 384 = 144688 .  1,85³
384 = 2197,5 𝑁. 𝑚³

## 4.4. Hasil Analisis Statik
Untuk  analisis  distribusi  tegangan  beban statis  dengan  menggunakan software solidwork dilakukan  terhadap  rangka  cetakan  yang  akan dianalisis  menggunakan  tipe Von Misses  Stress . Analisis  dilakukan  untuk  mengetahui  kekuatan rangka  cetakan  terhadap  beban  statis  untuk
mengetahuai  kekuatan  rangka,  agar  dapat mengetahui nilai tegangan yang terjadi. Pembebanan  terhadap  rangka  ditunjukkan  pada anak panah yang berwarna merah muda dengan diasumsikan  gaya  pada  jarak  1,9  meter  dangan tekanan sebesar 144688 Newton/metar².
Material  yang  digunakan  untuk  membuat rangka  cetakan  adalah  baja  karbon  tipe  A36. Dengan  profil  siku  ketebalan  pelat  8  mm,  tebal frame 8  mm,panjang frame 80  mm  dan  ukuran 41540 mm x 2100mm
Gambar 13 . Fix geometry Cetakan
Terdapat 12 Permukaan yang di pakai sebagai acuan fix geometry yaitu pada tempat bracing, tierod dan faste ner pelat bagian bawah.
Gambar 14. Meshing Tabel 4. Meshing
Gambar 15. Preasure load
Hasil  simulasi  pengujian  analisis  distribusi tegangan  pada  beban  statis  tipe Von  Misses Stress yang  telah  dilakukan  terhadap  rangka cetakan stand ditunjukkan pada gambar 16. Analisis
distribusi
tegangan ditunjukkan  dengan  warna  merah  pada tegangan  maksimum,  dan  warna  biru  pada tegangan  minimum.  Dari  analisis  yang dilakukan didapatkan hasil tegangan maksimum  sebesar  4,772e+008N/m^2  dan tegangan minimum sebesar 1,574e+004N/m^2 Berdasarkan  perhitungan  didapatkan  nilai matrial  sudah  mengalami deformasi atau patah.  Karena  tegangan  maksimal  sudah sebanding  atau  lebih  besar  dari yield  strength material.
Gambar 16. Hasil Analisis Statis
Besarnya  perubahan  material  yang terjadi akibat beban yang diberikan
( displacement )  ditunjukkan  pada  gambar  17. Berikut ini.
Gambar 17. Perubahan (displacement)
Dari  analisis  yang  dilakukkan  pada cetakan,  perubahan  ( displacement )  maksimum sehingga  terjadi  deformasi  plastis  ditunjukkan dengan  warna  merah  2,25mm    dengan  jarak displacement 2,25mm.  Pada  daerah  berwarna biru  muda  adalah  daerah  elastis.  Sedangkan daerah  berwarna  hijau  adalah  daerah  transisi elastis  dan  plastis.  Pada  daerah  kuning  material sudah  bersifat  plastis  atau  tidak  dapat  di kembalikan ke bentuk semula.
4.5. Analisis Dinamika Struktur
Hasil simulasi analisis distribusi tegangan dinamis tipe Von Misses Stress yang Master Used Solid Mesh Total Nodes 33077 Total Elemen 16427 Elemen Size 48.9735 mm Tolerance 2.44868 mm Maximum Aspect Ratio 37.539 % of elements Aspect Ratio < 3 10,8
% of elements Aspect Ratio > 10 4,68
telah  dilakukan  terhadap  rangka  cetakan ditunjukkan pada gambar 18.
Gambar 18. Hasil Analisis dinamika
Analisis  distribusi  tegangan  ditunjukkan dengan warna merah pada tegangan maksimum, dan  warna  biru  pada  tegangan  minimum.  Dari analisis  yang  dilakukan  didapatkan  hasil tegangan  maksimum  sebesar  1.517e+007N/m^2 pada node 9352 dan tegangan minimum sebesar 1.068e+003N/m^2  pada node 9511.  Besarnya perubahan  material  yang  terjadi  akibat  beban yang diberikan ( displacement ) ditunjukkan pada gambar 19 berikut ini.
Gambar 19. Perubahan (displacement)
Perubahan  ( displacement )  maksimum ditunjukkan  dengan  warna  merah  0,0742mm dan  perubahan  minimum  ditunjukkan  dengan warna biru 0 mm. Gambar  20. menggambarkan hasil kecepatan pergeseran struktur.
Gambar 20. Kecepatan Pergeseran Struktur
Nilai  kecepatan  pergerakan  cetakan dengan  nilai  minimal  yaitu  0.000e+000mm/s^2 pada Node :  65  dan  nilai  kecepatan  maksimal
4.219e+004mm/s^2  pada Node: 22295.  Fungsi eksitasi yang diberikan berupa vibrasi dari nilai getaran  mesin vibrator maksimum.  Hasil analisis  dinamika  struktur  terbagi  dari  dua bagian,  yaitu  analisis Normal  Modes dan analisis Respon Frekuensi  (FRF). Hasil analisis respon  frekuensi  adalah  grafik  FRF  ( Frequency Response  Function )  terdiri  dari  3  parameter yaitu  perpindahan (deformation/displacement ), kecepatan ( velocity ), dan percepatan ( acceleration ).Dalam  standar  respon  fungsi parameter  tersebut  ditampilkan  dalam  grafik FRF  yaitu  grafik receptance , mobilit ,  dan accelerance .  Grafik receptance , mobility ,  dan accelerance ialah  grafik  yang  menunjukkan hasil  dari  pembagian  antara  ketiga  parameter dengan  gaya  ( force). Untuk  Frekuensi  respon fungsi  pada  analisis  model  diperoleh  frekuensi pribadi natural di tunjukan pada gambar 21.
Gambar 21. Grafik Frekuensi Pribadi
Gambar 22. Grafik Frekuensi vs Cumulative Effective mass Participation
Plot  amplitude yang  dihasilkan  dengan nilai  frekuensi  awal  120  hz  pada  analisis menggunakan  metode  frekuensi,  maka  nilai minimal yang dihasilkan yaitu : 0.00 pada node 61 dan  nilai  maksimal  yang  di  hasilkan  sebesar 1,106e-001    dan  nilai  maksimal  pada node 18470 ke arah sumbu x

## Gambar 23. Efek Getaran Frekuensi X
Plot  amplitude yang  di  hasilkan  pada cetakan  dengan  nilai  minimal  -4,404e-002  Hz pada node 65  dan  nilai  maksimal  sebesar 4,711e-002 dan nilai maksimal pada node 10685 ke arah sumbu z.

## Gambar 24. Efek Getaran Frekuensi Z
Plot  amplitude yang  dihasilkan  pada cetakan  dengan  nilai  minimal  -5,365e-003  Hz dan  nilai  maksimal  sebesar  5,591e-003  pada node 65  dan  nilai  maksimal  pada node 861  ke arah sumbu y.

## Gambar 25. Efek Getaran
Plot  resultan  amplitude yang  dihasilkan pada  cetakan  dengan  nilai  minimal  0.00  pada node 65 dan nilai maksimal 1,480e-001 Hz dan nilai maksimal pada node 2687.
Gambar 26. Efek Getaran Frekuensi 229.64 Hz
Berikut ini adalah data pengaruh gataran terhadap kecenderungan cetakan untuk mengalami  perubahan  posisi.  Untuk  melihat hasil  analisis  maka  terdapat  faktor  penting, faktor  yang  penting  yaitu  dalam  penentuan parameter  kecepatan  sudut 𝜔 ( 𝑟𝑎𝑑 𝑠𝑒𝑐 ) frekuensi (𝐻𝑧) dan  waktu (𝑠𝑒𝑐𝑜𝑛) yang  diambil  dari hasil analisis.
Tabel 5. Hasil Frekuensi Getaran

## 4.6. Tindakan Rekomendasi
Untuk mengurangi besar pergeseran pada cetakan  akibat  tekanan  beton  dan  getaran vibrator, maka perlu dilakukan tindakan dengan membuat atau menambahkan jumlah fix support pada  bagian  tengah  pelat  dan  penambahan ketebalan  tumpuan  atau  bisa  juga  dengan penambahan  baja  UNP  atau  IWF  150.75  pada cetakan. Gambar di bawah menunjukan penambahan fix  support. Sebelum  menjalankan simulasi,  terlebih  dahulu  dilakukan  pemberian beban  berupa  tekanan  dengan  distribusi  merata yang  nilainya  144688  Pa  pada  4  permukaan yang  bersensentuhan  langsung  dengan  beton, kemudian  langkah  selanjutnya  yaitu  melakukan analisis ( run simulation ). Hasil analisis distribusi tegangan statik pada program solidwork  ditunjukkan  dengan  warna  merah pada tegangan maksimum, dan warna biru pada tegangan minimum. Dari analisis yang dilakukan didapatkan hasil tegangan maksimum sebesar 3,296e+008 N/m^2 pada node 9352 dan tegangan  minimum  sebesar  1,379+004N/m^2 Frequency Number Rad/sec Hertz Seconds 1 868.13 138.17 0.0072376 2 1023.3 162.86 0.0061401 3 1120.1 178.26 0.0056097 4 1442.9 229.64 0.0043547
pada node 9511.  Untuk  lebih  jelas  perhatikan gambar  27  berikut  ini  menunjukan  hasil  nilai tegangan.
Gambar  27. Von mises Stress
Berdasarkan perhitungan didapatkan nilai  matrial  sudah  mengalami deformasi atau patah.  Karena  tegangan  maksimal  sudah  lebih besar  dari yield  strength material.  Besarnya perubahan  material  yang  terjadi  akibat  beban yang  diberikan  ( displacement )  Nilai  jarak maksimal  yang  terjadi  yaitu  0,952mm  pada node  9352  dan  jarak  pergeseran  minimal  yaitu 1e-030mm pada node 9511.

## Gambar 28. Jarak Pergeseran

## KESIMPULAN
Berdasarkan  dari  uraian  pembahasan analisis  Kegagalan  Produk Presered  Concret Girder I  Akibat  Deformasi  Cetakan  Dengan Menggunakan  Metode  Elemen  Hingga  yang telah  dijelaskan  pada  bab  sebelumnya,  maka dapat  ditarik  kesimpulan  secara  keseluruhan bahwa :
1. Untuk  menganalisis  tekanan  yang  terjadi pada  cetakan  presered concrete  girder  I menggukan  analisis  difleksi  2D DOF dengan  nilai  momen    maksimal  sebesar 33459,1 N. m , tegangan maksimal
285864156.5 N/m² dan lendutan
maksimal sebesar 2,0025𝑚𝑚 serta dengan menggunakan analisis menggunakan
simulasi pada program solidwork tegangan maksimal  492370000 N/m² ,  lendutan maksimum 2.3242mm.
2. Setelah  analisis  yang  dilakukan  baik  itu perhitungan  manual  atau  menggunakan solidwork, maka perlu ditambahkan pelat pada  bagian  tengah  cetakan  dengan dibantu bracing sebagai  penyangga tumpuan  seperti  yang  dijelaskan  pada bab iv untuk tindakan rekomendasi. DAFTAR PUSTAKA [1] Ahmad  Kholil,  Catur  Setyawan,  Heru Saputro. April. 2015. Analisis Karakteristik  Getaran  Struktur  Lengan Ayun  Sepeda  Motor  Jenis  Suspensi Twinshock Menggunakan Metode Elemen Hingga dan Eksperimental Jurnal  Konversi  Energi  dan  Manufaktur UNJ.
[2] Al  Ichlas  Imran,  Kadir.  Mei  2017. Simulasi  tegangan von  mises dan safety factor gentry crane kapasitas 3 ton.
[3] Bambang  Setyono,  Mrihrenaningtyas, Abdul  Hamid.  2016.  Perancangan  dan analisis  kekuatan frame sepeda  hybrid “Trisona” menggunakan software autodesk invertor. [4] Basri  Hasan.  Maret  2007.  Analisis Lubrikasi  Bantalan  Bola  akibat  Getaran dengan  Metode  Elemen  Hingga  dan Moditikasi  Struktur  Mesin  Penyeimbang Mini. [5] E.P. POPOV Mekanika Teknik [6] Fajar  Ari  Wandono1,  Agus  Harno Nurdin  Syah  2017  Prediksi  kekuatan struktur  alat  uji  getaran  engine  LSU series  menggunakan  metode  elemen hingga.
[7] Ferdinand  L  Singer,  Andrew  Pytel  Ilmu Kekuatan Bahan Erlangga 1995
[8] http://phisiceducation09.blogspot.com diakses 17.36 Juli 2019
[9] http://teknologisurvey.com diakses 15.19 Juni 2019.
[10] http://usmanalli.blogspot.com 14.23 Juni 2019.