Perpustakaan Digital ITB

Salah satu penyebab terjadinya kegagalan struktur pada bejana tekan adalah akibat adanya retak pada struktur tersebut. Konsep desain leak before break digunakan untuk menjamin retak yang terjadi pada permukaan dinding struktur tumbuh dengan stabil dan tidak menyebabkan kegagalan seluruh struktur sebelum retak itu menembus dinding luar dan dapat terdeteksi. Oleh karena itu, harga faktor intensitas tegangan (stress intensity factor) yang terjadi harus lebih kecil dari pada ketangguhan retak (fracture toughness) material tersebut. Pada tugas akhir ini dilakukan penentuan harga faktor intensitas tegangan untuk kasus retak ganda yang tumbuh pada permukaan dinding struktur bejana tekan. Studi parametrik dilakukan untuk mengetahui pengaruh dimensi retak, jarak antar retak, dan tebal dinding struktur terhadap harga faktor intensitas tegangan. Perhitungan dilakukan secara numerik menggunakan metode elemen hingga tiga dimensi dan faktor intensitas tegangan dihitung menggunakan teknik pengatupan retak yang dimodifikasi (modified crack closure technique). Harga faktor intensitas tegangan untuk kasus retak tunggal yang diperoleh memiliki tingkat akurasi yang tinggi, perbedaan maksimum dengan literatur adalah 1.8 % atau rata-rata sebesar 0.82 %. Pada kasus retak ganda dengan jarak antara retak yang sangat pendek, adanya interaksi antar retak mengakibatkan peningkatan harga faktor intensitas tegangan sebesar 60 %. Bentuk dan ukuran retak juga memberikan dampak yang signifikan terhadap harga faktor intensitas tegangan. Pada kasus dengan ukuran retak yang berbeda antara retak 1 dan retak 2, peningkatan harga faktor intensitas tegangan terutama terjadi pada retak dengan ukuran yang lebih kecil. Untuk perbedaan ukuran retak sebesar dua kali lipat, peningkatan harga faktor intensitas tegangan pada retak dengan ukuran yang lebih kecil mencapai 40 % sementara pada retak dengan ukuran yang lebih besar mencapai 18 %. Pada analisis kasus retak ganda dengan ukuran ketebalan dinding struktur yang berbeda, peningkatan harga faktor intensitas tegangan terjadi apabila ukuran ketebalan dinding struktur dikurangi. Perbandingan harga faktor intensitas tegangan pada rasio a/t = 0.25 dan a/t = 0.67 menunjukkan terjadinya peningkatan harga faktor intensitas tegangan sebesar 80 %.