modul+statika+pertemuan+_10_struktur+rangka+batang
Post on 06-Jul-2018
224 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
1/8
MODUL PERKULIAHAN
Statika
Struktur Rangka Batang
FakultasProgramStudi
TatapMuka
Kode MK Disusu Ole!
Fakultas TeknikPerencanaan danDesain
Teknik Sipil
"#MK""""#$
Retna Kristiana, ST, MM
A%stra&t KompetesiMata kuliah Statika berisi tentangmateri mengenai cara-cara analisisstruktur statis tertentu untukmenghitung reaksi-reaksi perletakandan gaya-gaya dalam struktur baloksederhana, balok gerber/majemuk,portal pelengkung tiga sendi, danrangka batang
Mahasiswa dapat menganalisa strukturstatis tertentu (balok, portal, dan rangkabatang), dapat menghitung reaksiperletakan, menghitung dan membuatdiagram gaya-gaya dalam, serta garispengaruh untuk balok dan rangkabatang.
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
2/8
Struktur Rangka Batang
A' PEN(ERTIAN RAN(KA )ATAN(
Konstruksi rangka batang terdiri-dari batang-batang yang lurus dan yang disambung
pada titik simpul. eban-beban luar pada konstruksi rangka batang hanya boleh bekerja
pada titik simpul (engsel) ( !. "rick, #$%$).
eban-beban luar yang bekerja pada struktur rangka batang terdiri-dari beban mati
dan beban hidup. eban mati berupa berat sendiri dan meterial-material yang dipasang
permanen dan beban hidup berupa beban yang dapat bergerak atau dapat digerakan
seperti & kendaraan dan lain sebagainya.
Konstruksi rangka batang hanya menerima gaya tekan dan tarik. esarnya gaya-
gaya itu dapat dipengaruhi oleh panjang konstruksi dan besarnya beban yang bekerja pada
konstruksi rangka batang tersebut. 'engan besar beban yang sama tetapi letak beban
berbeda, maka reaksi perletakannyapun berbeda.
angka batang yang akan dibahas adalah rangka batang sederhana, yaitu rangka
batang yang memenuhi syarat berikut &
#. Sumbu batang berimpit dengan garis dengan garis penghubung antara kedua ujung
sendi. itik sambungan disebut titik simpul atau simpul . *aris yang menghubungkan
semua simpul pada konstruksi rangka disebut garis sistem.
+. Muatan yang bekerja pada rangka batang harus menangkap pada simpul.. *aris sistem dan gaya luar harus terletak dalam satu bidang datar.
angka batang merupakan rangka batang statis tertentu, baik ditinjau dari
keseimbangan gaya luar maupun dari keseimbangan gaya dalam.
'ari persyaratan tersebut di atas, jadi rangka batang sederhana adalah suatu rangka
batang yang tersusun dari segitiga-segitiga batang. Salah satu bentuk rangka batang
sederhana diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
D 2 G 3 H 4 K 5 C
113 14 15 16 17 18 19 20 21
6
A B
12 E 11 F 10 I 9 J 8 L 7
angka atang Sederhana
atang-batang pada rangka batang di atas , dapat dibagi menjadi batang tepi dan
batang pengisi , yang dirinci sebagai berikut & (a) atang tepi atas, yaitu batang-batang #, +,
, , , 0 (b) atang tepi bawah, yaitu batang-batang %, 1, $, #2, ##, #+0 (c) atang pengisi
*"+ 2
StatikaPusat )a!a A,ar da eLearig
etna Kristiana, S, MM http&//www.mercubuana.ac.id
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
3/8
Struktur Rangka Batang
diagonal yang disebut batang diagonal, yaitu batang-batang #, #, #1, +20 (d) atang
pengisi tegak yang disebut batang tegak, yaitu batang-batang #, #, #%, #$, +#. Sedangkan
simpul pada rangka, yaitu 3, , 4, ', 5, ", *, !, 6, 7, K, dan 8.
)' PEN((UNAAN RAN(KA )ATAN( PADA )AN(UNAN
Salah satu sistem konstruksi ringan yang mempunyai kemampuan besar, yaitu
berupa suatu Rangka Batang . angka batang merupakan suatu konstruksi yang terdiri dari
sejumlah batang-batang yang disambung satu dengan yang lain pada kedua ujungnya,
sehingga membentuk satu kesatuan struktur yang kokoh. entuk rangka batang dapat
bermacam-macam sesuai dengan 9ungsi dan konstruksi, seperti konstruksi untuk jembatan,
rangka untuk atap, serta menara, dan sesuai pula dengan bahan yang digunakan, seperti
baja atau kayu.
:ada konstruksi berat, batang konstruksi dibuat dari bahan baja, yakni batang baja
yang disebut baja profil , seperti baja siku, baja kanal, baja 4, baja 6, dan baja pro9il lainnya.
angka konstruksi berat yang dimaksud di atas adalah jembatan, rangka bangunan pabrik,
menara yang tinggi dan sebagainya. anyak pula dijumpai konstruksi rangka batang yang
dibuat dari bahan kayu, baik berupa balok maupun papan. Konstruksi rangka kayu ini
banyak diman9aatkan untuk kuda-kuda rangka atap, atau konstruksi yang terlindung.
atang-batang pada konstruksi rangka baja biasanya disambung satu dengan yang
lain dengan menggunakan las, paku keling atau baut. Sedangkan pada konstruksi rangka
kayu la;imnya sambungan itu dilakukan dengan baut atau paku. Sambungan-sambungan ini
disebut simpul . erdasarkan anggapan tersebut, maka batang-batang pada rangka batang
bersi9at seperti tumpuan pendel, sehingga padanya hanya timbul gaya aksial saja. !al itu
akan terjadi apabila gaya-gaya itu menangkap pada simpul. 'engan demikian suatu
konstruksi rangka batang jika dibebani gaya pada simpul akan hanya mengalami Gaya
Normal , yang selanjutnya disebut Gaya Batang . *aya batang ini bersi9at tarik atau desak.
erbagai bentuk rangka batang dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
*ambar a. angka Sederhana
*"+ 3
StatikaPusat )a!a A,ar da eLearig
etna Kristiana, S, MM http&//www.mercubuana.ac.id
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
4/8
Struktur Rangka Batang
*ambar b. angka :elengkung
*ambar c. angka :elengkung
*ambar c. angka atang
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
5/8
Struktur Rangka Batang
Sedikit sekali bentuk rangka batang jembatan yang saat ini digunakan untuk rentang-
rentang tunggal seperti yang ditunjukkan pada . Khususnya rangka batang yang berbentuk
=Pratt >, =Howe>, dan =Warren> secara normal digunakan untuk rentang yang panjangnya
berada diatas #12 9t ( m) sampai +22 9t (# m). bentuk paling umum adalah rangka batang
bentuk =warren> dengan arah ?ertikal.
entuk kon9igurasi rangka batang jembatan dipengaruhi oleh 9aktor eksternal, tinjauan
struktural maupun konstruksi. Masing-masing kon9igurasi mempunyai tujuan yang berbeda.
eberapa hal yang menjadi bahasan penting dalam kon9igurasi rangka batang adalah &
#. Faktor eksternal
"aktor-9aktor eksternal memang bukanlah hal yang utama dalam menentukan kon9igurasi
rangka batang. @amun 9aktor eksternal juga dapat mempengaruhi bentuk-bentuk yang
terjadi. Seperti pada di bawah ini bentuk-bentuk rangka sangat dipengaruhi oleh 9aktor
eksternal yaitu dengan berbagai tujuan bentuk atap cenderung mempunyai puncak disisi
atas.
"aktor eksternal pada rangka batang (Sumber & Schodek, #$$$)
+. Bentuk-bentuk dasar 'itinjau dari segi struktural maupun konstruksi, bentukAbentuk dasar yang digunakan
dalam rangka batang merupakan respon terhadap pembebanan yang ada. *aya-gaya
internal akan timbul sebagai respon terhadap momen dan gaya geser eksternal. Momen
lentur terbesar pada umumnya terjadi di tengah rangka batang yang ditumpu sederhana
yang dibebani merata, dan semakin mengecil ke ujung. *aya geser eksternal terbesar
terjadi di kedua ujung, dan semakin mengecil ke tengah. Sehingga akan diperoleh tipikal
bentuk rangka pada gambar di bawah ini berdasarkan gaya dalam yang ada.
*"+ 5
StatikaPusat )a!a A,ar da eLearig
etna Kristiana, S, MM http&//www.mercubuana.ac.id
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
6/8
Struktur Rangka Batang
bentuk daa! !an"ka batan" #$u%be! & $'()dek* 1999+
. Rangka batang sejajar :ada rangka batang dengan batang tepi sejajar berdasarkan gambar di bawah
ini, momen eksternal ditahan terutama oleh batang-batang tepi atas dan bawah. *aya
geser eksternal akan dipikul oleh batang diagonal karena batang-batang tepi berarah
horisontal dan tidak mempunyai kontribusi dalam menahan gaya arah ?ertikal. *aya-
gaya pada diagonal umumnya ber?ariasi mengikuti ?ariasi gaya geser dan pada akhirnya
menentukan desain batang.
angka batang tepi sejajar (Sumber & Schodek, #$$$)
4. Rangka batang funicular angka batang yang dibentuk secara funicular berdasarkan gambar di bawah ini,
menunjukan bahwa secara konsep batang nol dapat dihilangkan hingga terbentuk
kon9igurasi bukan segitiga, namun tanpa mengubah kemampuan struktur dalam memikul
beban rencana. atang-batang tertentu yang tersusun di sepanjang garis bentuk
9unicular untuk pembebanan yang ada merupakan trans9er beban eksternal ke tumpuan.
atang-batang lain adalah batang nol yang terutama ber9ungsi sebagai bracing . inggi
relati9 pada struktur ini merupakan 9ungsi dari beban dan lokasinya.
Struktur Rangka Batang
*"+ 6
StatikaPusat )a!a A,ar da eLearig
etna Kristiana, S, MM http&//www.mercubuana.ac.id
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
7/8
angka batang 9unicular (Sumber & Schodek, #$$$)
*ambar e. angka
-
8/16/2019 Modul+statika+pertemuan+_10_Struktur+Rangka+Batang
8/8
bentuk-bentuk segitiga. Sebuah rangka segitiga, meskipun ujung-ujungnya terhubung
dengan sendi, merupakan struktur yang stabil. Struktur ini tetap stabil jika dibebani pada
jointnya dengan gaya yang terletak pada bidang segitiga tersebut.
Keuntungan rangka batang dibandingkan dengan struktur masi9 (balok penampang penuh)
adalah &
#. 5lemen/batang-batang yang diperlukan dapat disesuaikan (jenis bahannya maupun
besar penampangnya) dengan si9at dan besar gaya yang harus didukung.
+. :ada umumnya diperoleh struktur yang lebih ringan, lebih kuat dan lebih kaku.
@amun demikian, struktur rangka biasanya memerlukan ruang yang lebih besar dan
proses pembuatannya lebih mahal.
Datar Pustaka
# hamrin @asution, +2#+, Modul ulia! "tatika #$ 'epartemen eknik Sipil, "S:, 6M6,
Medan
+ Besli, +2#2, Mekanika Rekayasa$ *raha 6lmu, Cogyakarta. imoshenko, Coung, '.!., #$$+, Mekanika %eknik &disi ke'(, 5rlangga, 7akarta.
*"+ !
StatikaPusat )a!a A,ar da eLearig
etna Kristiana, S, MM http&//www.mercubuana.ac.id
top related