6 kuliah keenam statika
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
1/75
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
2/75
Pada pengenalan tentang prinsip perhitungan reaksiperletakan (tumpuan) sebagaimana diterangkan padakuliah sebelumnya, struktur balok ditumpu ataudiletakan di atas tanah dan hanya menderita bebanvertikal.Akibat beban vertikal, maka pada kedua ujung balokakan muncul dua reaksi perletakan yang besarnya samadengan beban yang bekerja dan arahnya berlawanan
dengan arah beban (S
V = 0).Perhitungan reaksi perletakan pada kedua sisi tumpuanbalok mempunyai kesamaan dengan cara perhitunganuraian satu atau beberapa gaya vertikal menjadi dua
gaya yang diketahui garis kerjanya.Uraian gaya menjadi dua gaya lain yang garis kerjanyasejajar dapat dilakukan pada gaya-gaya dengan arahsebarang.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
3/75
Jika ada satu atau beberapa gaya miring yang gariskerjanya sejajar dapat diuraikan menjadi dua gaya
dengan arah yang sejajar. (lihat uraian satu gayamiring menjadi dua gaya miring yang saling sejajar).
Apakah bentuk beban yang miring juga dapatdiberlakukan dengan cara yang sama seperti beban
vertikal pada balok yang ditumpu pada dua tumpuan ?
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
4/75
Jika pada balok bekerja bebanmiring P dengan arak beban
membentuk suduta terhadapsumbu balok, maka balok hanyamempunyai kemampuan
memberikan reaksi balik sebesar RAdan RB pada kedua sisi tumpuan.Besar reaksi RA dan RB dipengaruhi
oleh komponen beban P sin a.Akibat komponen beban P sin a,maka tumpuan balok akan
memberikan reaksi balik sebesar
RA = Psin a * b / LRB = P sin a * a / L
Balok masih menderita gaya
horizontal sebesar P cosa
. Siapayang akan menahan beban P cos a .Pada kedua tumpuan tidak ada yang
mampu menahan beban P cos a.Balok tidak stabil
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
5/75
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
6/75
Di dalam ilmu mekanika teknik (engineering mechanics) terdapat tiga jenistumpuan yaituRoll (roda), Sendi (engsel) danJepit.
Roll adalah jenis tumpuan yang mampu memberikan reaksi untuk beban-beban
yang bekerja tegak lurus bidang tumpuan roll. Atau dengan perkataan lain rollmampu memberikan reaksi balik dengan arah tegak lurus bidang tumpuan.Secara skhematis bentuk tumpuan roll dapat digambarkan sebagai berikut :
Tumpuan roll merupakan jenis tumpuanyang arah garis kerja reaksinya pasti yaitu
tegak lurus bidang tumpuan.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
7/75
Sendi (engsel / hinge) adalah jenis tumpuan yang mampu memberikan reaksiuntuk beban-beban yang bekerja tegak lurus dan sejajar bidang tumpuan sendi.
Atau dengan perkataan lain sendi mampu memberikan reaksi balik dengan arahtegak lurus dan sejajar bidang tumpuan. Secara skhematis bentuk tumpuan sendi
dapat digambarkan sebagai berikut :
Karena sifat tumpuan sendi yang dapatberputar, maka tumpuan sendi merupakan
jenis tumpuan yang arah garis kerjareaksinya tidak pasti (berubah-ubah sesuai
arah gaya yang bekerja padanya).
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
8/75
Jepit (fix) adalah jenis tumpuan yang mampu memberikan reaksi untuk beban-beban yang bekerja tegak lurus dan sejajar bidang tumpuan dan mampumenahan gaya-gaya yang arahnya memutar. Atau dengan perkataan lain jepitmampu memberikan 3 (tiga) bentuk reaksi balik yaitu reaksi dengan arah tegak
lurus dan sejajar bidang tumpuan serta reaksi momen. Secara skhematis bentuktumpuan jepit dapat digambarkan sebagai berikut :
Arah garis kerja tumpuan jepit
sulit untuk ditentukan
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
9/75
Jika kita kembali membahaskeseimbangan balok yang menderitagaya miring, maka tampak pada balokakan bekerja dua gayaP sina danP cosa
yang dapat ditahan oleh dua tumpuanyang mampu memberikan 3 jenis reaksiyaitu dua reaksi vertikal di tumpuan Adan B serta reaksi horizontal ditumpuanA (atau tumpuan B).
Dari kebutuhan akan reaksi yang harusada pada struktur ini, maka bentukstruktur yang memenuhi syarat adalahstruktur dengantumpuan sendidanroll
Secara skhematis maka modelstruktur balok beserta tumpuannya
adalah seperti terlihat pada gambardi samping. Tumpuan A adalah Sendidan tumpuan B adalah Roll
Posisi tumpuan sendi dan roll bebasbisa di titik A atau di titik B. Posisi
sendi dan roll yang berbeda akanmemberikan reaksi yang berbeda
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
10/75
Untuk memudahkan dalam analisisstruktur, maka bentuk struktur balokdapat diubah menjadi struktur batang(frame)
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
11/75
Dari model struktur tersebut terlihatadanyatiga reaksi perletakanyang harusdihitung akibat beban P.
Jika dihubungkan jumlah reaksiperletakan yang harus dihitung ada 3yaituVa, HadanVbdengan persamaankeseimbangan juga ada 3 yaituSV=0,SH = 0 danSM = 0, maka kita memiliki 3persamaan dengan 3 unknown value.Secara matematis, ketiga reaksiperletakan tersebut dapat dihitungdengan mudah.
SMA = 0 menghasilkan reaksi VbSV = 0 menghasilkan reaksi VaSH = 0 menghasilkan reaksi Ha
Atau dapat pula dilakukan dengancara sebagai berikut :SMB = 0 menghasilkan reaksi VaSV = 0 menghasilkan reaksi VbSH = 0 menghasilkan reaksi Ha
cara lain yang juga sering dilakukanadalah sebagai berikut :SMB = 0 menghasilkan reaksi VaSMA = 0 menghasilkan reaksi VbSH = 0 menghasilkan reaksi Ha
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
12/75
Struktur yang memiliki jumlah reaksiperletakan sama dengan jumlahpersamaan keseimbangan dikenaldengan namaStruktur Statis Tertentu.
Sedangkan struktur yang memilikijumlah reaksi perletakan melebihipersamaan keseimbangannya disebutStruktur Statis Tak Tentu
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
13/75
Contoh kasus :
SMA = 0 VB * 200 - P sin 56 * 60 = 0 VB = 60/200 * P sin 56 = 2.487 kN.SV = 0 VA + VB = P sin 56 VA = P sin 56 VB = 8.29 2,487 = 5.803 kN.SH = 0 HA Pcos 56 = 0 HA = Pcos 56 = 5.592 kN
SMA = 0 VB * 200 - P sin 56 * 60 = 0 VB = 60/200 * P sin 56 = 2.487 kN.SMB = 0 VA * 200 - P sin 56 * 140 = 0 VA = 10 sin 56 * 140 / 200 = 5.803 kN
SH = 0 HA Pcos 56 = 0 HA = Pcos 56 = 5.592 kN
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
14/75
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
15/75
VA = 58.85 mm = 5.885 kN
HA = 58.16 mm = 5.816 kN
VB = 24.74 mm = 2.474 kN
Cara Grafis dengan menggunakan diagram kutub :
1. Uraikan gaya P menjadi dua gaya arah vertikal dan horizontal
2. Buat diagram kutub 012
3. Melalui titik a sembarang pada garis kerjaVA tarik garis // 01 dan akan berpotongan dengan garis kerja Psina
di titik b.
4. Melalui titkb tarik garis // 02 dan akan memotong garis kerjaVB di titik c.
5. Hubungkana danc6. Melalui titik 0 tarik garis // ab dan akan memotong garis 12 di 3.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
16/75
SMA = 0 VB*200 P1 sin 135*60 P2*100 P3 sin 63.4 * 140 = 0VB = (56.49 sin 135*60 + 60*100 + 44.62 sin 63.4 * 140) /200 = 69.91 kN ()
SV = 0 VA + VB P1 sin 135 P2 P3 sin 63.4 = 0VA = 56.49 sin 135 + 60 + 44,62 sin 63,4 69.91 = 69.93 kN ()
SH = 0 HA - 56.49 cos 45 + P3 cos 63.4 = 0HA = 56.49 cos 45 44.62 cos 63.4 = 19.965 kN ()
CaraAnalitis :
B t di k t b
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
17/75
Cara Grafismencari
resultate beban
luar
1. Buat diagram kutub 01234
2. Hubungkan 0 dengan 1, 2, 3 dan 4
3. Tarik garis // 01 dan akan memotong garis kerja gaya P1 di titk 1
4. Melalui titik 1 tarik garis // 02 dan memotong garis kerja P2 di titik 2
5. Melalui titik 2 tarik garis // 03 dan memotong garis kerja P3 di titik 3
6. Melalui titik 3 tarik garis // 04 dan memotong garis // 01 di titik T.7. Melalui titik T tarik garis // 14 yang merupakan garis kerja resultante
R, dan ukurkan panjang vektor gaya R = panjang garis 14
U ik R j di d tik l d h i t l
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
18/75
Va = 70 mm = 70 kNHa = 20 mm = 20 kN
Vb = 70 mm = 70 kN
1. Uraikan gaya R menjadi dua gaya vertikal dan horizontal
sesuai garis 15 dan 45
2. Buat poligon kutub 015
3. Melalui titik a pada garis kerja Va tarik garis // 01 dan akan
memotong garis kerja R di titik b.
4. Melalui titik b tarik garis // 05 dan akan memotong gariskerjaVb di titik c.
5. Hubungkan a dan c dan pada diagram kutub tarik garis // ac
melalui 0. Garis ini akan memotong komponen vertikal dari
gaya R menjadi dua gayaVa dan Vb.
Cara Grafismencari reaksi
perletakan
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
19/75
VA = 70 mm = 70 kN
HA = 20 mm = 20 kN
VB = 70 mm = 70 kN
Cara Grafis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
20/75
VA = 69.96 mm = 69.96 kN
HA = 19.99 mm = 19.99 kN
VB = 70.93 mm = 70.93 kN
Cara Grafis dengan menggunakan segitiga gaya
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
21/75
SMA = 0 VB*200 P1 sin 135*60 P2*100 P3 sin 63.4 * 140 = 0VB = (56.49 sin 135*60 + 60*100 + 44.62 sin 63.4 * 140) /200 = 69.91 kN ()
SV = 0 VA + VB P1 sin 135 P2 P3 sin 63.4 = 0VA = 56.49 sin 135 + 60 + 44,62 sin 63,4 69.91 = 69.93 kN ()
SH = 0 HA - 56.49 cos 45 + P3 cos 63.4 = 0HA = 56.49 cos 45 44.62 cos 63.4 = 19.965 kN ()
CaraAnalitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
22/75
Dengan cara analitis kita dapat mencari dimana letak garis kerja gaya resultante akibat
P1 sin 135, P2 sin 90 dan P3 sin 63.4 dengan menggunakan SM disebarang titikdiantara 3 beban tersebut.
Jika jarak resultante dianggap X terhadap titik I, maka M1 = M2 + M3
P1 sin 135 * X = P2 sin 90 * (40-X) + P3 sin 63.4 * (80-X)
39.944 X = 60 *(40-X) + 39.897 *(80-X)
139.841 X = 5591.76X = 39.987 cm
CaraAnalitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
23/75
Dengan posisi gaya resultanteX = 39.987 cm maka kita dapat mencari reaksi Va
dan VB akibat gaya resultante R = P1 sin 135 + P2 sin 90 + P3 sin 63.4 = 139.841kN.SMA=0 VB*200 = R * 99.987 VB = 139.841*99.987 / 200 = 69.911 kN()SMB=0 VA*200 = R * 100.013 VB = 139.841*100.013 / 200 = 69.930 kN()
CaraAnalitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
24/75
Pada perhitungan reaksi perletakan pada
struktur balok di atas dua tumpuan telahdiperkenalkan bagaimana cara menghitungreaksi perletakan jika pada balok bekerjasatu atau lebih dari satu beban terpusat.
Secara umum prinsip yang digunakan adalahmencari resultante dari gaya-gaya ataubeban tersebut kemudian menggantikanbeban-beban tersebut dengan gayaresultante. Dengan menggunakan gayaresultante kemudian dicari reaksi perletakanpada kedua tumpuan. Bagaimana jika padabalok bekerja gaya merata, dan segitiga?
Beban merata dan segitiga.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
25/75
Untuk membahas pengaruh dari bebanmerata atau beban segitiga, akan dilihatperhitungan resultante gaya-gaya terpusat
yang jumlahnya banyak dan mempunyaijarak yang berdekatan.
Beban merata dan segitiga.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
26/75
Gaya terpusat P1-P8 = 2 kN disebarkan secara merata sepanjang 7meter dengan jarak masing-masing beban = 1 meter. Sepanjang 7meter ada gaya 16 kN.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
27/75
Seperti pada kasus dengan beban terpusat yang lebih dari satu, maka akan
dicari terlebih dahulu posisi resultante dari beban-beban terpusat tadi dengan
caraAnalitis :
Posisi resultante akibat 8 gaya P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 diambil
sejarak X dari posisi beban P1.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
28/75
M1 + M2 + M3 + M4 = M5 + M6 + M7 + M8
P1*X + P2*(X-10)+P3*(X-20)+P4*(X-30)=P5*(40-X )+ P6*(50-X)+P7*(60-X)+P8*(70-X)
(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8)*X=(10+20+30+40+50+60+70)*2
X = 280/16*2 = 35 = 3.5 meter (posisi resultante beban di tengah
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
29/75
Untuk mencari Va dan VB dengan gaya-gaya P1 sampai P8 :SMA = 0 VB * 200 = P1*31+ P2*41+ P3*51+ P4*61+ P5*71+ P6*81+
P7*91+ P8*101VB = 2*(31+41+51+61+71+81+91+101) /200 = 5.28 kN ()
SMB = 0 VA * 200 = P1*169+P2*159+P3*149+P4*139+P5*129 +P6*119+P7*109 + P8*99VA = 2*(169+159+149+139+129+119+109+99) /200 = 10.72 kN ()
VA + VB = 16 kN P1+P2+P3+P4+p5+P6+P7+P8=8*2 kN = 16 kN
CaraAnalitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
30/75
Untuk mencari Va dan VB dengan gaya R:
SMA = 0 VB * 200 = R*66 VB = 16*66/200 = 5.28 kNSMB = 0 VA * 200 = R*(35+99) VA = 16*134/200 = 10.72 kN
VA + VB = 16 kNP1+P2+P3+P4+p5+P6+P7+P8=8*2 kN = 16 kN
CaraAnalitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
31/75
q = 16 kN/7 meter
q = 2.2857 kN/meter
q = 2.2857 kN/m
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
32/75
q = 16 kN/7 meter
q = 2.2857 kN/meter
q = 2.2857 kN/m
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
33/75
Untuk mencari Va dan VB dengan gaya R:
SMA = 0 VB * 200 = q * 7 * 66
VB = 2.2857 * 7 * 66 / 200 = 5.279967 kN 5.28 kN
SMB = 0 VA * 200 = q * 7 * (35+99)VA = 2.2857 * 7 * 134 / 200 = 10.719933 kN 10.72 kN
VA + VB = 5.279967 kN + 10.719933 kN = 15.9999 kN 16 kN
Model beban merata
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
34/75
Untuk mencari Va dan VB akibat beban merata dapat dilakukan dengan mencari luasbidang beban = 2.2857 * 7 = 15.9999 kN. Total beban 15.9999 kN merupakanresultante dari gaya merata R. Titik tangkap gaya R terletak pada tengan-tengah
bidang beban atau 3.5 m.
Model beban merata
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
35/75
Untuk mencari Va dan VB akibat beban merata, maka dapat dicari dengan mencari luasbidang beban = q*b. Total beban q*b yang merupakan luas dari bidang bebanmerupakan resultante dari gaya merata R. Titik tangkap gaya R terletak pada tengah-
tengah bidang beban atau b/2.VA = R*(c+b/2)/L = q*b*(c+b/2)/LVB = R*(a+b/2)/L = q*b*(a+b/2)/L
Dari uraian tersebut di atas, maka posisi resultante dari gaya-gaya yangbekerja pada suatu benda dapat ditentukan dari letak garis berat bidang
beban.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
36/75
Dengan cara yang sama :jika pada balok bekerja gaya-gaya yang berubah-ubah secara linierdan membentuk bidang beban berupa segitiga, maka resultante gaya-
gaya berbentuk bidang segitiga tersebut dapat ditentukan dari titikberat bidang segitiga.Jika tinggi beban terbesar = q dan panjang beban b. makaR = 0.5*q*bPosisi garis kerja gaya R pada jarak 2b/3 dari posisi beban terkecildan b/3 dari posisi beban terbesar.
Model beban segitiga
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
37/75
CaraAnalitis :
Untuk mencari Va dan VB dengan gaya R. R = 5.5 * 8 * 0.5 = 22 kN
SMA = 0 VB * 200 = q * 8 * 0.5 * (20+160/3)VB = 5.5 * 8 * 0.5 * 73.3333 / 200 = 8.0667 kN
SMB = 0 VA * 200 = q * 8 * 0.5 * (100+80/3)VA = 5.5 * 8 * 0.5 * 126.6667 / 200 = 13.9333 kN
VA + VB = 8.0667 kN + 13.9333 kN = 22 kN
Contoh balok menderita beban terpusat, merata dan segitiga
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
38/75
Contoh balok menderita beban terpusat, merata dan segitiga
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
39/75
T t k lt t d k
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
40/75
1. Tentukan resultante gaya dengan menggunakan
diagram kutub 01234Cara Grafis :
D k R dib t di k t b t k
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
41/75
2. Dengan menggunakan gaya R dibuat diagram kutub 015 untuk
menghitung reaksiVA dan VB.Cara Grafis :
VA = 68/20* 2 kN = 6.8 kNVB = 52/20*2 kN = 5.2 kN
HA = 15/20*2kN = 1.5 kN
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
42/75
Cara Grafis :
VA = 68/20* 2 kN = 6.8 kNVB = 52/20*2 kN = 5.2 kN
HA = 15/20*2kN = 1.5 kN
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
43/75
Pada perhitungan reaksi perletakan sebagaimanaditerangkan di depan, balok selalu menumpu padadua tumpuan sendi dan roll dengan panjang baloksama dengan jarak antara kedua tumpuan tersebut.Sering dijumpai pada bangunan teknik sipil jaraktumpuan yang terlalu besar menyebabkan balok
mudah melendut (berubah bentuk / tidak kaku). Jikabalok yang harus ditumpu terlalu panjang, makauntuk memperkecil lendutan, posisi tumpuan digeseragak ketengah baik pada kedua tumpuan maupun
salah satu diantara kedua tumpuan tersebut. Modelstruktur seperti ini biasa dikenal dengan nama balokkonsol (kantilever).
Balok Konsol
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
44/75
Untuk mencari reaksi perletakan pada balok konsol,maka perlu diperhatikan besarnya reaksi perletakanpada salah satu tumpuan bisa lebih besar dari bebanyang bekerja. Tetapi karenaSV = 0, maka arah reaksiperletakan pada tumpuan yang lain menjadi terbalik.
Balok Konsol
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
45/75
Contoh balok konsol dengan satu beban terpusat pada ujung konsol
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
46/75
Contoh balok konsol dengan satu beban terpusat pada ujung konsol.
Cara Grafis :
1. Buat diagram kutub 012
2. Melalui titik 1 pada garis kerjaVA tarik garis // 01 dan akanmemotong garis kerja beban P di titik 2.
3. Melalui titik 2 tarik garis // 02 dan akan memotong garis kerja
VB di titik 3.
4. Hubungkan titik 1 dan 3
5. Melalui titik 0 tarik garis // 13 dan akan memotong garis garis
12 dititik 3.
VA = 72.35/20* 2 kN = 7.235 kN ()
VB = 12.25/20*2kN = 1.225 kN ()
C A liti
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
47/75
SMA = 0 VB*200 + 6 *40 = 0 Vb = - 6*40/200 = -1.2 kN ()
S
MB = 0
VA * 200 6 * 240 = 0
VA = 6*240/200 = 7.2 kN (
)
Cara Analitis :
Contoh balok konsol dengan beban terpusat merata dan segitiga
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
48/75
Hitung reaksi tumpuan A dan B dengan cara grafis dananalitis
Contoh balok konsol dengan beban terpusat, merata dan segitiga.
Cara Grafis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
49/75
Cara Grafis :
Tentukan besarnyaresultante R dan garis
kerja resultantedengan menggunakan
diagram kutub
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
50/75
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
51/75
Cara Analitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
52/75
SMA = 0 VB*200 + 3 *40 1*15*3.5- 1*9*0.5*17= 0 Vb = (- 3*40 + 15*35 +4.5*170)/200 = 5.85 kN ()
SMB = 0 VA * 200 3 * 240 1*15*165 1*9*0.5*30 = 0 VA = (3*240+15*165+4.5*30)/200 = 16.65 kN ()
Cara Analitis :
Contoh balok konsol dengan beban terpusat di kedua ujungnya.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
53/75
Contoh balok konsol dengan beban terpusat di kedua ujungnya.
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
54/75
Cara Grafis :
Cara Analitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
55/75
S
MA = 0
VB*200 - 4 *260 + 4 * 40= 0Vb = (4*260 - 4*40)/200 = 4.4 kN ()
SMB = 0 VA * 200 4 * 240 + 4*60= 0VA = (4*240-4*60)/200 = 3.6 kN ()
Cara Analitis :
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
56/75
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
57/75
SMB = 0 VA =( 4*24 + 1*9*0.5*18 + 6sin60*11.5 + 21*0.1*4.5
4*6)/20 = 11.110 kN (
)
SMA = 0 VB = (-4*4+1*9*0.5*2+6sin60*8.5+21*0.1*15,5+4*26)20= 8.687kN ()
SH = o HB = 6 cos 60 = 3 kN ()
Cara Analitis :
Mencari resultantegaya dengan
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
58/75
gaya dengandiagram kutub0123456
Cara Grafis :
Mencari reaksi
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
59/75
perletakan dengandiagram kutub
017
Cara Grafis :
VA = 106.33/40*4 kN = 10.633 kNVB = 91.67/40*4 kN = 9.167 kN
HA = 30/40*4 kN = 3 kN
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
60/75
Cara Grafis :
B l k G b
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
61/75
Pemindahan posisi tumpuan menjadi makin dekattidak selalu bisa mengatasi masalah kekakuan balok.
Cara lain yang dapat dilakukan adalah menambahjumlah tumpuan. Balok di atas dua tumpuan diubahmenjadi balok di atas tiga atau empat atau bahkanlebih dari empat tumpuan. Penambahan tumpuan
akan menyebabkan bertambahnya jumlah reaksiperletakan yang harus dihitung. Jumlah reaksitumpuan yang berubah tidak dapat diimbangi olehjumlah persamaan yang hanya ada tiga. Untukmengatsi masalah ini harus ditambah persamaankeseimbangan sehingga kondisi struktur statistertentu masih tetap dapat diwujudkan.
Balok Gerber
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
62/75
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
63/75
Dengan penambahan satu tumpuan roll, maka ada 4 reaksiperletakan yang harus dihitung yaitu VA, HA, VB dan VC.Dengan penambahan satu sendi S, maka terdapat penambahan satupersamaan keseimbanganSMS = 0 sehingga persamaan
keseimbangan menjadi :S
V=0,S
H = 0,S
M = 0 danS
MS = 0
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
64/75
Dengan penambahan dua tumpuan roll, maka ada 5 reaksi perletakanyang harus dihitung yaitu VA, HA, VB, VC dan VD.Dengan penambahan dua sendi S1 dan S2, maka terdapat penambahan
dua persamaan keseimbanganS
MS1 = 0 danS
MS2 = 0 sehinggapersamaan keseimbangan menjadi : SV=0, SH = 0, SM = 0,SMS1 = 0 danSMS2 = 0
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
65/75
Untuk menghitung reaksi perletakan pada balok gerber, maka balokdipisahkan menjadi balok anak (SC) dan balok induk (ABS). Reaksiperletakan pada balok anak dihitung (VS, HS dan VC). Reaksi VS dan HSkemudian dilimpahkan ke balok induk dengan arah gaya berlawanan
(lihat gambar di atas)
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
66/75
Catatan :Jarak yang dicantumkan pada
contoh soal di bawah mempunyaiskala gambar :10 = 1 meter
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
67/75
SMS = 0 VC =(0.5*10.0*5.0+3sin60*4.0)/10.0 =3.539 kN ()
SMC = 0 VS =
(0.5*10.0*5.0+3sin60*6.0)/100 =4.059 kN ()
SH = 0 HS = 3 cos 60 = 1.5 kN ()
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
68/75
S
MA = 0
VB = (3*8 + 1*20*10 + 4.059*20)/17.5 = 17.439 kN (
)
SMB = 0VA = (3*9.5 + 1*20*7.5 - 4.059*2.5)/17.5 = 9.620 kN ()
SH = 0 HA = HS= 1.5 kN ()
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
69/75
Cara Grafis mencariresultante gaya-gaya pada
balok anak
Cara Grafis mencarilt t d
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
70/75
1. Buat diagram kutub 0123
2. Tarik garis //01 memotong garis kerja P2 di titik 13. Melalui titik 1 buat garis // 02 memotong garis
kerja Rq1 di titik 2
4. Melalui titik 2 tarik garis // 03 memotong garis
//01 di titik 3.
5. Melalui titik 3 tarik garis // 13 yang merupakan garis
kerja R
resultante gaya-gaya padabalok anak
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
71/75
Cara Grafis mencari reaksiperletakan pada balok anak
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
72/75
1. Buat diagramkutub 012345
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
73/75
2. Tarik garis //01
memotong garis
kerja P1 di titik 1
3. Melalui titik 1 buat
garis // 02memotong garis
kerja Rq1 di titik 2
4. Melalui titik 2
tarik garis // 03
memotong garis
kerjaVS di titik 3
5. Melalui titik 3 tarik
garis // 04
memotong garis
kerja HS di titik 4
6. Melalui titik 4
tarik garis //05
memotong garis //
01 di titik 5
7. Tarik garis //15
melalui titik 5
yang merupakanaris ker a R
Cara Grafis mencari
resultante gaya-gaya padabalok induk
1. Melalui titik Kpada garis kerja
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
74/75
VA tarik garis
//01 memotong
garis kerja
komponen
vertikal dari gayaR di titik L
2. Melalui titik L
tarik garis //04
memotong garis
kerjaVB di titik M
3. Hubungkan K dan
M
4. Melelui titik 0
tarik garis // KM
memotong
komponen
vertikal dari R di
titik 6
5. 16 = komponen
gayaVA
6. 64 = komponen
gayaVC
Cara Grafis mencari reaksiperletakan pada balok induk
-
8/10/2019 6 Kuliah Keenam Statika
75/75
VA = 9.875 kN ()HA = 1.5 kN ( )