3/7/2010
S G KESEIMBANGAN TITIK SIMPUL / BUHUL
[email protected] 081 2281 7739
MEKANIKA TEKNIK atau ANALISA STRUKTUR MERUPAKAN SUATU DISIPLIN ILMU YANG MEMEPELAJARI GAYA – GAYA & PERGESERAN –PERGESERAN YANG TERJADI PADA SUATU STRUKTUR AKIBAT BEBAN –BEBAN TERJADI PADA SUATU STRUKTUR AKIBAT BEBAN BEBAN YANG BERKERJA YANG BERKERJA PADA STRUKTUR TERSEBUT
STRUKTUR DI RANCANG UNTUK MEMENUHI FUNGSI DASAR PERTIMBANGANNYA : 1. KEKUATAN 2. KEKAKUAN 3. EKONOMIS & KENAMPAKAN /ESTETIKA
[email protected] - 081 2281 7739
1
3/7/2010
PROSES ANALISA STRUKTUR
¼DEMENSI ¼ ANALISIS
¼
PERANCANGAN / DESAIN
¼
GAYA (FORCE) & PERGESERAN PERGESERAN (DISPLACEMENT)
PERLUNYA DESIGN AWAL (PRELIMINARY DESIGN)
[email protected] - 081 2281 7739
MACAM–MACAM S T R U K T U R 01. STRUKTUR RANGKA (TRUSS)
02. STRUKTUR PELENGKUNG TIGA SENDI
A kg/m2
[email protected] - 081 2281 7739
2
3/7/2010
03. STRUKTUR RANGKA KAKU (RIGID FRAME)
04. STRUKTUR RANGKA KAKU DNG DINDING GESER (SHEAR WALL)
[email protected] - 081 2281 7739
03. STRUKTUR RANGKA KAKU DALAM RUANG
[email protected] - 081 2281 7739
3
3/7/2010
KESEIMBANGAN STATIK SYARAT :
∑X =0 ∑Y =0 ∑M=0
DISEBUT = PERSAMAAN STATISTIK TERTENTU
(EQUATIONS OF STATIC EQUILIBRIUM)
GAYA –GAYA DALAM (DALAM SUATU KONTRUKSI ) 1. GAYA NORMAL GAYA YANG BEKERJA SEARAH SUMBU BATANG P1 A
P2 I
P3 III
II
B
N + BILA GAYA MENIMBULKAN SIFAT TARIK PADA BATANG R1
A
I
N ‐ BILA GAYA MENIMBULKAN SIFAT DESAK/TEKAN PADA BATANG
M N L
+
-
[email protected] - 081 2281 7739
GAYA LINTANG ( L) GAYA YANG BEKERJA ┴ SUMBU BATANG: L + JIKA BATANG SEBAGIAN KIRI BERGESER KE ATAS
L ‐
JIKA BATANG SEBAGIAN KIRI BERGESER KE BAWAH
MOMEN LENTUR (M) GAYA YANG MENAHAN LENTUR SUMBU BATANG
---
M+ M + BILA GAYA TARIK PADA POSISI BAWAH M + BILA GAYA TARIK PADA POSISI BAWAH M ‐ BILA GAYA TARIK PADA POSISI ATAS
+++ M+
[email protected] - 081 2281 7739
4
3/7/2010
PELETAKAN /TUMPUAN HARUS DAPAT MENAHAN : 1. GAYA GAYA VERTIKAL (RV) 2. GAYA GAYA HORIZONATAL (RH) 3. MOMEN (M)
Ф
Pcos Ф
B Terjadi rotasi
Psin Ф B¹
Sifat sendi : dapat menahan gaya –gaya horizontal (Rh) dan gaya Vertikal (Rv)
[email protected] - 081 2281 7739
TUMPUAN ROL P sin Ф
P Ф
R▲x
P sin Ф = RAY+ RBy P cos Ф = RAX
PcosФ B
Konstruksi batang sederhana (SIMPLE BEAM)
R▲y R▲y
SIFAT ROL : ‐REAKASI PADA ROL SELALU ┴ APADA BIDANG GELINCIRNYA MENAHAN GAYA – GAYA VERTIKAL.
PERLETAKAN JEPITAN
SIFAT JEPITAN : RH
M
MAMPAU MENAHAN GAYA –GAYA VERTIKAL & HORISONTAL SERTA MOMEN.
RV
[email protected] - 081 2281 7739
5
3/7/2010
METODA KESEIMBANGAN TITIK SIMPUL / BUHUL Pada suatu kontruksi rangka, konstruksi secara keseluruhan harus dalam keadaan seimbang, tetapi setiap titikm k simpull juga harus h d l dalam k d keadaam seimbang
Segitiga, bentuk yang paling rigid
Segi empat, rigidkah???
[email protected] - 081 2281 7739
RIGID KAH???
X
Jika mendapat gaya hanya dari atas, segi empat diatas adalah rigid
Jika mendapat gaya dari samping, segi empat diatas akan berubah bentuk (tidak rigid)
Untuk itu diperlukan tambahan batang (x) agar segi empat tersebut menjadi rigid dan membentuk segitiga
[email protected] - 081 2281 7739
6
3/7/2010
UNTUK MENGHITUNG GAYA ∑H =0 ∑V =0 ∑ M = 0 … kadang tidak dipakai
DALIH :
Dari ketentuan diatas, ada 2 persamaan , maka pada tiap simpul yang akan dicari gaya batangnya harus hanya 2 atau 1 batang yang belum diketahui. Maka tiap titik simpul harus dicari keseimbangannya satu demi satu sehingga seluruh kontruksi dapat diketahui gaya gaya batangnya. Metode yang digunakan : 1. Analitis 2. Grafis
[email protected] - 081 2281 7739
CONTOH SOAL D 4 A
300
1
3
5
2
B
C
2P Pertama tama harus dicari reaksi reaksi perlengkapannya kemudian baru dicari gaya gaya batangnya (setiap simpul harus dalam keadaan seimbang
[email protected] - 081 2281 7739
7
3/7/2010
GAYA REAKSI DITUMPUAN A & B D 4 A
300
3
5
2
1
B
C
1P
1P
2P DALIH ∑ M a = 0 Æ B = P ton ∑ M b = 0 Æ A = P ton
[email protected] - 081 2281 7739
CARA ANALITIS MELIHAT GAYA PER TITIK SIMPUL D 4 A
300
3
5
2
1
B
C
1P 2P
1P
[email protected] - 081 2281 7739
8
3/7/2010
MELIHAT GAYA DI TITIK SIMPUL A Simpul A = A – S4 – S1
y
S 4
‐ S 4 A=P
300
A
x S 1
A=P
+ S 1
∑H =0 S4 cos 30 – S1 = 0
∑V =0 S4 sin 30 – A = 0 S4. ½ - P = 0 S4 = 2P Dalam mekanika, batang tekan (menuju simpul) mempunyai tanda negatif Jadi S4 = -2P
[email protected] - 081 2281 7739
2P. ½ √3 – S1 = 0 P √3 - S1 = 0 jadi S1 = P √3 Dalam mekanika, batang tarik (meninggalkan simpul) mempunyai tanda positif
MELIHAT GAYA DI TITIK SIMPUL D y
‐ S 3
A x
300 S 4
S 3 S 5
∑H =0 S4 cos 30 – S3 cos 30 = 0 S4 = S3 S3 = 2P Dalam mekanika, batang tekan (menuju simpul) mempunyai tanda negatif Jadi S3 = -2P
[email protected] - 081 2281 7739
S 5 S5 ‐ S 4
Simpul D = S5 – S4 – S3 ∑V =0 S4 sin 30 + S3 sin 30 + S5 = 0 2P ½ + 2P. 2P. 2P ½ + S5 = 0 S5 = - 2P Tanda S5 negatif sehingga pe misal an yang kita buat salah. S5 meninggalkan simpul dan batang tarik sehingga S5 = 2P
9
3/7/2010
CATATAN Batang tekan bertanda negatif, batang ini arah gaya menuju simpul ´ Batang tarik bertanda positif, batang ini arah gayanya meninggalkan simpul ´ Perhitungan dimulai dari 2 batang yang belum diketahui ´ Sebaiknya seluruh simpul dicari batang batang gayanya agar dapat mengecek ada kekeliruan atau tidak ´
[email protected] - 081 2281 7739
10