statika-rangka batang

46
1 Konstruksi Konstruksi Rangka Batang Rangka Batang

Upload: ambo-dalle

Post on 01-Jul-2015

2.721 views

Category:

Documents


17 download

TRANSCRIPT

Page 1: Statika-Rangka Batang

11

KonstruksiKonstruksiRangka BatangRangka Batang

Page 2: Statika-Rangka Batang

22

PendahuluanPendahuluan

Struktur yang terdiri dari sejumlah batang Struktur yang terdiri dari sejumlah batang yang disambung satu dengan yang lain yang disambung satu dengan yang lain pada kedua ujungya.pada kedua ujungya.

Batang-batang ini disambung dengan Batang-batang ini disambung dengan menggunakan las, baut, atau paku.menggunakan las, baut, atau paku.

Sambungan ini dalam analisis Sambungan ini dalam analisis hitungannya bersifat sebagai hitungannya bersifat sebagai sendisendi bebasbebas yang disebut yang disebut simpulsimpul..

Page 3: Statika-Rangka Batang

33

PendahuluanPendahuluan

Batang-batang pada rangka bersifat Batang-batang pada rangka bersifat sebagai tumpuan pendel, sehingga hanya sebagai tumpuan pendel, sehingga hanya timbul timbul gaya aksialgaya aksial saja yakni saja yakni gaya normalgaya normal yang disebut yang disebut gaya batanggaya batang..

Gaya batang ini bersifat Gaya batang ini bersifat tariktarik atau atau tekantekan..

Page 4: Statika-Rangka Batang

44

PendahuluanPendahuluan

Tampilan struktur rangka batang Tampilan struktur rangka batang umumnya terdiri dari beberapa segi tiga umumnya terdiri dari beberapa segi tiga yang disusun sedemikian rupa.yang disusun sedemikian rupa.

Bentuk segi tiga dapat membentuk rangka Bentuk segi tiga dapat membentuk rangka yang stabil dan kaku.yang stabil dan kaku.

Bandingkan kedua rangka batang berikut Bandingkan kedua rangka batang berikut ini:ini:

Page 5: Statika-Rangka Batang

55

PendahuluanPendahuluan

StabilStabil Tidak StabilTidak Stabil

Page 6: Statika-Rangka Batang

66

Syarat Rangka Batang SederhanaSyarat Rangka Batang Sederhana

Sumbu batang berimpit Sumbu batang berimpit dengan garis dengan garis penghubung antara penghubung antara kedua sendi. Garis yang kedua sendi. Garis yang menghubungkan semua menghubungkan semua simpul disebut simpul disebut garis garis sistemsistem..

Page 7: Statika-Rangka Batang

77

Syarat Rangka Batang SederhanaSyarat Rangka Batang Sederhana

Muatan yang bekerja harus menangkap Muatan yang bekerja harus menangkap pada simpul.pada simpul.

Garis sistem dan gaya luar terletak dalam Garis sistem dan gaya luar terletak dalam satu bidang datar.satu bidang datar.

Page 8: Statika-Rangka Batang

88

Syarat Rangka Batang SederhanaSyarat Rangka Batang Sederhana

Rangka batang harus merupakan struktur Rangka batang harus merupakan struktur statis tertentu baik ditinjau dari statis tertentu baik ditinjau dari kesetimbangan luarkesetimbangan luar maupun maupun kesetimbangan dalamkesetimbangan dalam..

Page 9: Statika-Rangka Batang

99

Kesetimbangan Rangka BatangKesetimbangan Rangka Batang

Kesetimbangan luar :Kesetimbangan luar :

Perletakan memenuhi syarat statis Perletakan memenuhi syarat statis tertentu (sendi dan rol; tiga pendel yang tertentu (sendi dan rol; tiga pendel yang tidak paralel; jepit saja)tidak paralel; jepit saja)

Page 10: Statika-Rangka Batang

1010

Kesetimbangan Rangka BatangKesetimbangan Rangka Batang

Kesetimbangan dalam :Kesetimbangan dalam :

Memenuhi persamaan Memenuhi persamaan m = 2j – 3m = 2j – 3 mm == member (jumlah batang)member (jumlah batang) jj == joint (jumlah titik simpul)joint (jumlah titik simpul)

Bila Bila m < 2j – 3 m < 2j – 3 tidak kaku tidak kaku

Bila Bila m > 2j – 3m > 2j – 3 statis tak tentu dalam statis tak tentu dalam

Page 11: Statika-Rangka Batang

1111

Analisis StrukturAnalisis Struktur

Metode AnalitisMetode Analitis Kesetimbangan Titik (kesetimbangan simpul)Kesetimbangan Titik (kesetimbangan simpul) Ritter (kesetimbangan batang)Ritter (kesetimbangan batang)

Metode GrafisMetode Grafis Cremona (kesetimbangan simpul)Cremona (kesetimbangan simpul) Culmann (kesetimbangan batang)Culmann (kesetimbangan batang)

Page 12: Statika-Rangka Batang

1212

Analisis StrukturAnalisis Struktur

Kesetimbangan Simpul : bila konstruksi Kesetimbangan Simpul : bila konstruksi dalam keadaan seimbang, maka seluruh dalam keadaan seimbang, maka seluruh simpul dalam keadaan seimbang yang simpul dalam keadaan seimbang yang harus memenuhi syarat keseimbangan harus memenuhi syarat keseimbangan gaya konkruen koplanar. Karenanya gaya konkruen koplanar. Karenanya berlaku berlaku ΣΣX = 0 dan X = 0 dan ΣΣY = 0Y = 0

Page 13: Statika-Rangka Batang

1313

Analisis StrukturAnalisis Struktur

Kesetimbangan Batang : bila konstruksi Kesetimbangan Batang : bila konstruksi dalam keadaan seimbang, maka seluruh dalam keadaan seimbang, maka seluruh batang dalam keadaan seimbang yang batang dalam keadaan seimbang yang harus memenuhi syarat keseimbangan harus memenuhi syarat keseimbangan gaya nonkonkruen koplanar. Karenanya gaya nonkonkruen koplanar. Karenanya berlaku berlaku ΣΣX = 0, X = 0, ΣΣY = 0 dan Y = 0 dan ΣΣM = 0M = 0

Page 14: Statika-Rangka Batang

1414

PROBLEMPROBLEM

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

Page 15: Statika-Rangka Batang

1515

Peninjauan KesetimbanganPeninjauan Kesetimbangan

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

Kesetimbangan dalam :Kesetimbangan dalam : Jumlah member (m) = 7Jumlah member (m) = 7 Jumlah joint (j) = 5Jumlah joint (j) = 5 m = 2j – 3, makam = 2j – 3, maka

7 = 2(5) – 37 = 2(5) – 3

7 = 7 7 = 7 statis tertentu dalam statis tertentu dalam

Page 16: Statika-Rangka Batang

1616

Peninjauan KesetimbanganPeninjauan Kesetimbangan

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

Kesetimbangan luar :Kesetimbangan luar :

ΣΣ M MBB = 0 (anggap V = 0 (anggap VAA ke atas) ke atas)

12V12VAA – 1(6) + 2(4) = 0 – 1(6) + 2(4) = 0

VVAA = -0,167 ton (ke bawah)= -0,167 ton (ke bawah)

ΣΣ V = 0 (anggap V V = 0 (anggap VBB ke atas) ke atas)

VVBB – 0,167 – 1 = 0 – 0,167 – 1 = 0

VVBB = 1,167 ton (ke atas) = 1,167 ton (ke atas)

ΣΣ H = 0 (anggap H H = 0 (anggap HAA ke kiri) ke kiri)

HHAA – 2 = 0 – 2 = 0

HHAA = 2 ton (ke kiri) = 2 ton (ke kiri)

Page 17: Statika-Rangka Batang

1717

ANALISISANALISIS

Syarat-syarat struktur rangka telah Syarat-syarat struktur rangka telah terpenuhi.terpenuhi.

Analisis untuk menghitung gaya batang Analisis untuk menghitung gaya batang dapat dilanjutkan.dapat dilanjutkan.

Selanjutnya adalah penerapan metode Selanjutnya adalah penerapan metode analitis, yakni:analitis, yakni: Metode Kesetimbangan TitikMetode Kesetimbangan Titik Metode RitterMetode Ritter

Page 18: Statika-Rangka Batang

1818

Metode Kesetimbangan TitikMetode Kesetimbangan Titik

Petunjuk :Petunjuk :

Gaya batang terlebih dahulu diasumsikan bersifat Gaya batang terlebih dahulu diasumsikan bersifat tariktarik (arah gaya meninggalkan simpul).(arah gaya meninggalkan simpul).

Peninjauan dimulai dari simpul yang mempunyai Peninjauan dimulai dari simpul yang mempunyai maksimal 2 gaya batang yang tidak diketahui. Yakni maksimal 2 gaya batang yang tidak diketahui. Yakni simpul A atau B dalam contoh kasus ini.simpul A atau B dalam contoh kasus ini.

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

Page 19: Statika-Rangka Batang

1919

S1

A

S5

VA

HA

Metode Kesetimbangan TitikMetode Kesetimbangan Titik

Tinjau Simpul ATinjau Simpul A

ΣΣV = 0 (asumsikan SV = 0 (asumsikan S11 tarik) tarik)

SS11 sin sin αα – V – VAA = 0 = 0

0,8 S0,8 S11 = 0,167= 0,167

SS11 = 0,209 ton (tarik)= 0,209 ton (tarik)

ΣΣH = 0 (asumsikan SH = 0 (asumsikan S55 tarik) tarik)

SS55 + S + S11 cos cos αα – H – HAA = 0 = 0

SS55 = = --0,6 (0,209)0,6 (0,209) + 2 + 2

SS55 = 1,875 ton (tarik) = 1,875 ton (tarik)

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

tg tg αα = 4/3 ; sin = 4/3 ; sin αα = 4/5 ; cos = 4/5 ; cos αα = 3/5 = 3/5

Page 20: Statika-Rangka Batang

2020

D

S1 S6

S2

Metode Kesetimbangan TitikMetode Kesetimbangan Titik

Tinjau Simpul D Tinjau Simpul D

ΣΣV = 0 (asumsikan SV = 0 (asumsikan S66 tarik) tarik)

-S-S66 cos cos αα – – SS11 cos cos αα = 0 = 0

0,8 S0,8 S66 = -0,8 (0,209)= -0,8 (0,209)

SS66 = -0,209 ton (tekan)= -0,209 ton (tekan)

ΣΣH = 0 (asumsikan SH = 0 (asumsikan S22 tarik) tarik)

SS22 –– S S66 sin sin α α –– S S11 sin sin αα = 0 = 0

SS22 = 0,6 (0,209) = 0,6 (0,209) ++ 0,6 (0,209) 0,6 (0,209)

SS22 = 0,25 ton (tarik) = 0,25 ton (tarik)

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

tg tg αα = 3/4 ; sin = 3/4 ; sin αα = 3/5 ; cos = 3/5 ; cos αα = 4/5 = 4/5

Page 21: Statika-Rangka Batang

2121

E

1 TON

S6 S7

S5 S4

Metode Kesetimbangan TitikMetode Kesetimbangan Titik

Tinjau Simpul ETinjau Simpul E

ΣΣV = 0 (asumsikan SV = 0 (asumsikan S77 tarik) tarik)

SS77 sin sin αα – – SS66 sin sin αα – 1 = 0 – 1 = 0

0,8 S0,8 S77 = 0,8 (0,209) + 1= 0,8 (0,209) + 1

SS77 = 1,459 ton (tarik)= 1,459 ton (tarik)

ΣΣH = 0 (asumsikan SH = 0 (asumsikan S44 tarik) tarik)

SS44 + S + S77 cos cos αα – S – S55 + S + S66 cos cos αα = 0 = 0

SS44 = -0,6 (1,459) + 1,875 = -0,6 (1,459) + 1,875 – – 0,6 (0,209)0,6 (0,209)

SS44 = 0,875 ton (tarik) = 0,875 ton (tarik)

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

tg tg αα = 4/3 ; sin = 4/3 ; sin αα = 4/5 ; cos = 4/5 ; cos αα = 3/5 = 3/5

Page 22: Statika-Rangka Batang

2222

C2 TON

S7S3

S2

Metode Kesetimbangan TitikMetode Kesetimbangan Titik

Tinjau Simpul CTinjau Simpul C

ΣΣV = 0 (asumsikan SV = 0 (asumsikan S33 tarik) tarik)

-S-S33 cos cos αα – – S S77 cos cos αα = 0 = 0

-0,8 S-0,8 S33 = 0,8 (1,459)= 0,8 (1,459)

SS33 = -1,459 ton (tekan)= -1,459 ton (tekan)

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

tg tg αα = 3/4 ; sin = 3/4 ; sin αα = 3/5 ; cos = 3/5 ; cos αα = 4/5 = 4/5

Page 23: Statika-Rangka Batang

2323

Metode Kesetimbangan TitikMetode Kesetimbangan Titik

Kontrol Perhitungan di Simpul BKontrol Perhitungan di Simpul B

ΣΣV = 0V = 0

VB VB –– S S33 sin sin αα = 0 = 0

1,167 1,167 –– 0,8 (1,459) 0,8 (1,459) = 0= 0

0 0 = 0 = 0 terkontrol terkontrol

ΣΣH = 0H = 0

SS33 cos cos αα – S – S44 = 0 = 0

0,6 (1,459) – 0,875 = 00,6 (1,459) – 0,875 = 0

0 = 0 0 = 0 terkontrol terkontrol

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

tg tg αα = 4/3 ; sin = 4/3 ; sin αα = 4/5 ; cos = 4/5 ; cos αα = 3/5 = 3/5

B

VB

S3

S4

Page 24: Statika-Rangka Batang

2424

Hasil AnalisisHasil AnalisisGaya BatangGaya Batang

No. BatangNo. BatangGaya Batang (ton)Gaya Batang (ton)

TarikTarik TekanTekan

11 0,2090,209

22 0,250,25

33 1,4591,459

44 0,8750,875

55 1,8751,875

66 0,2090,209

77 1,4591,459

Page 25: Statika-Rangka Batang

2525

Metode RitterMetode Ritter

Metode ini digunakan dalam menghitung Metode ini digunakan dalam menghitung gaya batang dengan cara melakukan gaya batang dengan cara melakukan potongan oleh satu garis potongan, lalu potongan oleh satu garis potongan, lalu meninjau kesetimbangan struktur.meninjau kesetimbangan struktur.

Kelebihan metode ini adalah dapat Kelebihan metode ini adalah dapat menghitung gaya batang tertentu tanpa menghitung gaya batang tertentu tanpa melalui prosedur yang berurutan.melalui prosedur yang berurutan.

Page 26: Statika-Rangka Batang

2626

Metode RitterMetode Ritter

Mencari besarnya gaya batang SMencari besarnya gaya batang S22, S, S55, dan S, dan S66

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

Page 27: Statika-Rangka Batang

2727

A

D C

4 M

E

VA

B

3 M 3 M3 M 3 M

A

D C

4 M

E

VA

B

3 M 3 M3 M 3 M

Metode RitterMetode Ritter

Buat garis potongan melalui batang 2, 5 dan 6Buat garis potongan melalui batang 2, 5 dan 6

Tinjau salah satu bagian rangka batang (dalam contoh Tinjau salah satu bagian rangka batang (dalam contoh ini yang ditinjau adalah sebelah kiri)ini yang ditinjau adalah sebelah kiri)

Asumsikan gaya-gaya batang bersifat tarikAsumsikan gaya-gaya batang bersifat tarik

Hitung kesetimbangan batang terhadap gaya Hitung kesetimbangan batang terhadap gaya nonkonkruen koplanarnonkonkruen koplanar

S5

S6

S2

2

6

5

Page 28: Statika-Rangka Batang

2828

Metode RitterMetode Ritter

ΣΣMMEE = 0 = 0

-6V-6VAA + 4S + 4S22 = 0 = 0

4S4S22 = 6 (0,167) = 6 (0,167)

SS22 = 0,25 ton (tarik) = 0,25 ton (tarik)

ΣΣV = 0V = 0

-S-S66 cos cos αα – V – VAA = 0 = 0

0,8 S0,8 S66 = -0,167 = -0,167

SS66 = -0,209 ton (tekan) = -0,209 ton (tekan)

ΣΣH = 0H = 0

SS55 – S – S66 sin sin αα + S + S22 – H – HAA = 0 = 0

SS55 = 0,6 (0,209) – 0,25 + 2 = 0,6 (0,209) – 0,25 + 2

SS55 = 1,875 ton (tarik) = 1,875 ton (tarik)

A

D C

S53 M

4 M

3 M 3 M

S6

S2

E

0,167 ton

2 ton

tg tg αα = 3/4 ; sin = 3/4 ; sin αα = 3/5 ; cos = 3/5 ; cos αα = 4/5 = 4/5

Page 29: Statika-Rangka Batang

2929

Metode RitterMetode Ritter

Potongan I-I untuk menghitung S1 dan S5Potongan I-I untuk menghitung S1 dan S5

Potongan II-II untuk menghitung S2 dan S6Potongan II-II untuk menghitung S2 dan S6

Potongan III-III untuk menghitung S4 dan S7Potongan III-III untuk menghitung S4 dan S7

Potongan IV-IV untuk menghitung S3Potongan IV-IV untuk menghitung S3

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

Untuk gaya-gaya batang yang lain, dicari dengan melakukan potongan pada Untuk gaya-gaya batang yang lain, dicari dengan melakukan potongan pada batang yang akan dihitung gaya dalamnya.batang yang akan dihitung gaya dalamnya.

II

II IIII

IIII IIIIII

IIIIIIIVIV

IVIV

Page 30: Statika-Rangka Batang

3030

A

D

S53 M

4 M

3 M

S1

0,167 ton

2 ton

E

Metode RitterMetode Ritter

Potongan I – IPotongan I – I

ΣΣMMDD = 0 = 0

-4V-4VAA + 3H + 3HAA – 4S – 4S55 = 0 = 0

4S4S55 = 3 (0,167) – 4 (2) = 3 (0,167) – 4 (2)

SS55 = 1,875 ton (tarik) = 1,875 ton (tarik)

ΣΣMMEE = 0 = 0

6S6S11 sin sin αα – 6V – 6VAA = 0 = 0

6 (0,8) S6 (0,8) S11 = 6 (0,167) = 6 (0,167)

SS11 = 0,209 ton (tarik) = 0,209 ton (tarik)

atauatauΣΣV = 0V = 0

SS11 sin sin αα – V – VAA = 0 = 0

0,8S0,8S11 = 0,167 = 0,167

SS11 = 0,209 ton (tarik) = 0,209 ton (tarik)

Page 31: Statika-Rangka Batang

3131

Metode RitterMetode Ritter

Potongan II-IIPotongan II-II

ΣΣMMEE = 0 = 0

-6V-6VAA – 4S – 4S22 = 0 = 0

4S4S22 = -6 (0,167) = -6 (0,167)

SS22 = 0,25 ton (tarik) = 0,25 ton (tarik)

ΣΣV = 0V = 0

-S-S66 cos cos αα – V – VAA = 0 = 0

0,8 S0,8 S66 = -0,167 = -0,167

SS66 = -0,209 ton (tekan) = -0,209 ton (tekan)

A

D C

S53 M

4 M

3 M 3 M

S6

S2

E

0,167 ton

2 ton

Page 32: Statika-Rangka Batang

3232

A

CD

S43 M

4 M

3 M3 M

S7

S2

E

1,167 ton

2 ton

Metode RitterMetode Ritter

Potongan III-IIIPotongan III-III

ΣΣV = 0V = 0

-S-S77 cos cos αα + V + VBB = 0 = 0

0,8 S0,8 S77 = 1,167 = 1,167

SS77 = 1,459 ton (tarik) = 1,459 ton (tarik)

ΣΣH = 0H = 0

-S-S44 – S – S77 sin sin αα – S – S22 + 2 = 0 + 2 = 0

SS44 = -0,6 (1,459) – 0,25 + 2 = -0,6 (1,459) – 0,25 + 2

SS44 = 0,875 ton (tarik) = 0,875 ton (tarik)

Page 33: Statika-Rangka Batang

3333

B

D

S43 M

4 M

3 M

S3

1,167 ton

E

Metode RitterMetode Ritter

Potongan IV – IVPotongan IV – IV

ΣΣV = 0V = 0

SS33 sin sin αα + V + VBB = 0 = 0

0,8S0,8S33 = -1,167 = -1,167

SS33 = -1,459 ton (tekan) = -1,459 ton (tekan)

Page 34: Statika-Rangka Batang

3434

ANALISISANALISIS

Selain menganalisa dengan metode Selain menganalisa dengan metode analitis, gaya batang juga dapat analitis, gaya batang juga dapat ditentukan dengan metode grafisditentukan dengan metode grafis

Selanjutnya adalah penerapan metode Selanjutnya adalah penerapan metode grafis, yakni:grafis, yakni: Metode CremonaMetode Cremona Metode CulmannMetode Culmann

Page 35: Statika-Rangka Batang

3535

CremonaCremona

Pendekatan terhadap kesetimbangan simpul.Pendekatan terhadap kesetimbangan simpul.

Karenanya pada tiap simpul berlaku Karenanya pada tiap simpul berlaku kesetimbangan gaya konkruen koplanar yang kesetimbangan gaya konkruen koplanar yang dalam cara grafis kesetimbangan gaya itu dalam cara grafis kesetimbangan gaya itu digambarkan sebagai digambarkan sebagai poligon gaya tertutuppoligon gaya tertutup..

Pendekatannya serupa dengan metode analitis, Pendekatannya serupa dengan metode analitis, dimana analisis gaya dimulai dari simpul yang dimana analisis gaya dimulai dari simpul yang maksimal mempunyai 2 batang yang belum maksimal mempunyai 2 batang yang belum diketahui gaya batangnya.diketahui gaya batangnya.

Page 36: Statika-Rangka Batang

3636

Pemahaman Awal CremonaPemahaman Awal Cremona

Tinjau kesetimbangan Simpul ATinjau kesetimbangan Simpul A

Inventarisir gaya-gaya pada Inventarisir gaya-gaya pada simpul A sesuai arah jarum jam simpul A sesuai arah jarum jam dimulai dari gaya yang paling awal dimulai dari gaya yang paling awal diketahui besarnya, yakni Vdiketahui besarnya, yakni VAA..

VVAA – H – HAA – S – S11 – S – S55

Gambar poligon gaya berdasarkan Gambar poligon gaya berdasarkan urutan tersebut sesuai skala gaya, urutan tersebut sesuai skala gaya,

1 cm = 0,5 ton1 cm = 0,5 ton

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

VB

VA

HA

Page 37: Statika-Rangka Batang

3737

Pemahaman Awal CremonaPemahaman Awal Cremona

Berdasarkan panjang garis poligon dan skala Berdasarkan panjang garis poligon dan skala yang digunakan, maka besar gaya dapat yang digunakan, maka besar gaya dapat diketahui.diketahui.

Panjang SPanjang S11 = 0,4 cm = 0,4 cm

Maka besar gaya SMaka besar gaya S11 = 0,4 x 0,5 = 0,2 ton = 0,4 x 0,5 = 0,2 ton

Panjang SPanjang S55 = 3,7 cm = 3,7 cm

Maka besar gaya SMaka besar gaya S55 = 3,7 x 0,5 = 1,85 ton = 3,7 x 0,5 = 1,85 ton

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

VB

VA

HA

VA

HA

VVAA – H – HAA – S – S11 – S – S55

Skala Gaya Skala Gaya 1 cm = 0,5 ton1 cm = 0,5 ton

VVAA digambar 0,3 cm digambar 0,3 cm

HHAA digambar 4 cm digambar 4 cm

S1(+)

S5 (+)

Page 38: Statika-Rangka Batang

3838

CremonaCremona

PetunjukPetunjukSusun gaya-gaya luar sedemikian rupa mengikuti arah Susun gaya-gaya luar sedemikian rupa mengikuti arah putaran jarum jam.putaran jarum jam.Peninjauan kesetimbangan dimulai pada simpul yang Peninjauan kesetimbangan dimulai pada simpul yang mempunyai maksimal 2 gaya batang yang tidak mempunyai maksimal 2 gaya batang yang tidak diketahui.diketahui.Inventrasir gaya-gaya pada simpul yang akan digambar Inventrasir gaya-gaya pada simpul yang akan digambar sesuai arah jarum jamsesuai arah jarum jamGambar poligon gaya sesuai skala gaya.Gambar poligon gaya sesuai skala gaya.Perhatikan kembali arah gaya jika beralih menggambar Perhatikan kembali arah gaya jika beralih menggambar poligon gaya untuk simpul selanjutnyapoligon gaya untuk simpul selanjutnya

Page 39: Statika-Rangka Batang

3939

VA - HA - 2t - VB - 1t

A = VA - HA - S1 - S5

D = S1 - S2 - S6

E = 1 t - S5 - S6 - S7 - S4

B = VB - S4 - S3

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

VB

VA

HA

VB 1

ton

VA

HA

2 ton

S1(+)

S5 (+)

S2 (+)

S6(-)

S4 (+)

S7 (+)

S3 (-)

Page 40: Statika-Rangka Batang

4040

Diagram CremonaDiagram Cremona

S1(+)

S7 (+)

S6(+)

S3 (-)

S4 (-)

S5 (+)

S2 (+)

HA

2 ton

VB 1

ton

VA

Page 41: Statika-Rangka Batang

4141

Gaya Batang dari CremonaGaya Batang dari Cremona

No. BatangNo. Batang Panjang Garis Panjang Garis Gaya (cm)Gaya (cm)

Gaya Batang Gaya Batang (ton)(ton) Sifat GayaSifat Gaya

11 0,40,4 0,20,2 TarikTarik

22 0,50,5 0,250,25 TarikTarik

33 2,92,9 1,451,45 TekanTekan

44 1,71,7 0,850,85 TarikTarik

55 3,73,7 1,851,85 TarikTarik

66 0,40,4 0,20,2 TekanTekan

77 2,92,9 1,451,45 TarikTarik

Keterangan:Keterangan:

Skala Gaya = 1 cm : 0,5 tonSkala Gaya = 1 cm : 0,5 ton

Perbedaan hasil dari cara analitis dan grafis disebabkan oleh akurasi pengukuran Perbedaan hasil dari cara analitis dan grafis disebabkan oleh akurasi pengukuran panjang garis poligonpanjang garis poligon

Page 42: Statika-Rangka Batang

4242

CulmannCulmann

Mencari besarnya gaya batang SMencari besarnya gaya batang S22, S, S55, dan S, dan S66

2

3

6

1

7

A B

D C

E5 4

1 TON

2 TON

3 M 3 M

4 M

3 M 3 M

Page 43: Statika-Rangka Batang

4343

Metode CulmannMetode CulmannDengan menggunakan skala, gambar gaya VDengan menggunakan skala, gambar gaya VAA dan H dan HAA

Potong batang 2, 5 dan 6. Potong batang 2, 5 dan 6. Gaya batang SGaya batang S22, S, S55 dan S dan S66 mengimbangi gaya V mengimbangi gaya VAA dan H dan HAA

Tentukan R yaitu resultan dari VTentukan R yaitu resultan dari VAA dan H dan HAA

Gaya SGaya S22 dan S dan S66 bertemu di titik D. Berarti resultan S bertemu di titik D. Berarti resultan S22 dan S dan S66 melalui titik D. Hubungkan titik D melalui titik D. Hubungkan titik D dengan titik tangkap gaya R di A. Ini adalah garis kerja resultan Sdengan titik tangkap gaya R di A. Ini adalah garis kerja resultan S22 dan S dan S66 Imbangi gaya R dengan gaya SImbangi gaya R dengan gaya S55 dan R dan R1 1 (resultan S(resultan S22 dan S dan S66). Gambarkan poligon keseimbangan ). Gambarkan poligon keseimbangan gaya R, Sgaya R, S55 dan R dan R11

Urai R1 menjadi gaya batang SUrai R1 menjadi gaya batang S22 dan S dan S66

Dari poligon gaya, arah gaya batang SDari poligon gaya, arah gaya batang S22, S, S55 dan S dan S66 telah dapat ditentukan telah dapat ditentukanDengan berdasarkan skala, besar gaya batang SDengan berdasarkan skala, besar gaya batang S22, S, S55 dan S dan S66 dapat diketahui. dapat diketahui.

A

D C

EVVAA

HHAA

RR

SS55

RR11 SS66

SS22

VVAA

SS22

SS55

SS66Skala gaya = 1 cm : 0,25 ton

Page 44: Statika-Rangka Batang

4444

CulmannCulmann

Setelah diukur, diperoleh :Setelah diukur, diperoleh :Panjang gaya SPanjang gaya S55 = 3,75 cm = 3,75 cm gaya batang = 7,5 x 0,25 = 1,875 t gaya batang = 7,5 x 0,25 = 1,875 tPanjang gaya SPanjang gaya S22 = 1 cm = 1 cm gaya batang = 1 x 0,25 = 0,25 t gaya batang = 1 x 0,25 = 0,25 tPanjang gaya SPanjang gaya S66 = 0,8 cm = 0,8 cm gaya batang = 0,8 x 0,25 = 0,2 t gaya batang = 0,8 x 0,25 = 0,2 t

Dari poligon gaya, diperoleh :Dari poligon gaya, diperoleh :Gaya SGaya S55 tarik; Gaya S tarik; Gaya S22 tarik; Gaya S tarik; Gaya S66 tekan tekan

A

D C

EHHAA

RR

SS55

RR11 SS66

SS22

VVAA

SS22

SS55

SS66

Skala gaya = 1 cm : 0,25 ton

Page 45: Statika-Rangka Batang

4545

Perbandingan Hasil AnalisisPerbandingan Hasil AnalisisGaya BatangGaya Batang

No. No. BatangBatang

AnalitisAnalitis GrafisGrafisSifat Sifat GayaGayaK. TitikK. Titik RitterRitter CremonaCremona CulmanCulman

11 0,2090,209 0,2090,209 0,20,2 Tdk dihitungTdk dihitung TarikTarik

22 0,250,25 0,250,25 0,250,25 0,250,25 TarikTarik

33 1,4591,459 1,4591,459 1,451,45 Tdk dihitungTdk dihitung TekanTekan

44 0,8750,875 0,8750,875 0,850,85 Tdk dihitungTdk dihitung TarikTarik

55 1,8751,875 1,8751,875 1,851,85 1,8751,875 TarikTarik

66 0,2090,209 0,2090,209 0,20,2 0,20,2 TekanTekan

77 1,4591,459 1,4591,459 1,451,45 Tdk dihitungTdk dihitung TarikTarik

Page 46: Statika-Rangka Batang

4646

SelesaiSelesai