PENGETAHUAN STRUKTUR SLIDE 1

Konsep Dasar Analisa Struktur Momen Momen terhadap suatu sumbu, akibat suatu gaya, adalah ukuran kemampuan gaya tersebut menimbulkan rotasi terhadap sumbu tersebut. Momen didefinisikan sebagai:

M  r F sin  dimana r adalah jarak radial dari sumbu ke titik kerja gaya dan θ adalah sudut lancip antara r dan F. Karena jarak dari sumbu ke garis kerja gaya adalah r sin θ , momen sering juga didefinisikan sebagai:

M   jarak garis kerjagaya   r F

30.08.2013

PENGETAHUAN STRUKTUR

SLIDE 1

Konsep Dasar Analisa Struktur Momen Momen akibat banyak gaya Efek rotasi yang ditimbulkan oleh beberapa gaya terhadap suatu titik atau sumbu sama dengan penjumlahan aljabar dari momen masing-masing gaya terhadap titik atau garis tersebut.

M  ( F1r1 )  ( F2 r2 )    ( Fn rn )

30.08.2013


SLIDE 2

1

Konsep Dasar Analisa Struktur Momen Momen akibat beban terdistribusi Dalam analisa struktur seringkali pembebanan dinyatakan sebagai gaya yang terdistribusi. Momen yang ditimbulkan oleh beban terdistribusi dapat dicari dengan integrasi: M akibat sebagian beban selebar dx: dM O  x.w.dx M akibat seluruh gaya terdistribusi: M O  x.w.dx

 l

30.08.2013


SLIDE 3

Konsep Dasar Analisa Struktur Momen Momen dari suatu kopel. Kopel adalah sistem gaya yang terdiri atas dua gaya yang sama besar, tetapi berlawanan arah, dan garis kerjanya sejajar dan tidak terletak pada satu garis. Kopel hanya mengakibatkan efek rotasional (tidak ada efek translasional) terhadap benda. Momen akibat kopel didapat dari hasil kali antara satu gaya dengan jarak antara garis kerja kedua gaya. Momen akibat suatu kopel tidak tergantung kepada titik referensi atau sumbu putar yang dipilih.

30.08.2013


SLIDE 4

2

Konsep Dasar Analisa Struktur Sistem Ekivalen Secara Statis Sistem gaya yang bekerja pada stuktur dapat digantikan dengan sistem yang ekivalen secara statis, yaitu sistem yang menimbulkan efek translasi dan rotasi yang sama terhadap suatu benda  Gaya-gaya yang bekerja melalui satu titik yang sama dapat digantikan dengan resultan gayagaya tersebut yang bekerja melalui titik perpotongannya.

30.08.2013


SLIDE 5

Konsep Dasar Analisa Struktur Sistem Ekivalen Secara Statis  Gaya-gaya yang tidak melalui titik yang sama dapat digantikan dengan gaya yang besarnya sama dengan resultan gaya-gaya, dengan garis kerja diatur sehingga momen yang ditimbulkan terhadap suatu titik sama dengan penjumlahan momen-momen akibat semua gaya-gaya tersebut. Magnitude : R  Arah :   tan 1

 F x 2   F y 2

 F y  /  F x 

Momen yang ditimbulkan : M  Ra   F x a x   F y a y Jarak garis kerja : a  30.08.2013

 Fx a x   F y a y R


SLIDE 6

3

Konsep Dasar Analisa Struktur Gaya-Gaya Sejajar Mo = a1.F1 + a2 .F2 a1.F1 + a2 .F2 = a.R

30.08.2013

R = F1 + F2 Mo = a.R a = (a1.F1 + a2 .F2 )/R


SLIDE 7

Konsep Dasar Analisa Struktur Gaya Terdistribusi R   w .dx

rR  M 0   w . x .dx

l

l

 w . x .dx a

l

 w .dx l

Resultan = luas bidang gaya terdistribusi Garis kerja resultan melewati titik berat penampang bidang gaya. Contoh: gaya terdistribusi merata dan terdistribusi linier:

30.08.2013


SLIDE 8

4

Konsep Dasar Analisa Struktur Sistem Gaya Sembarang Gaya

Fx

Fy

MA akibat Fx

10 P

10 P

0

2 x 10 = 10 P

MA akibat Fy 0

10 P

0

10 P

0

2 x 10 = 20 P

11.2 P

5P

10 P

4 x 5 = 20 P

4 x 10 = 40 P

Jumlah

15 P

20 P

40 P

60 P

M A  40 P  60 P  100 P R

R x2  R 2y  25 P

  tan 1 R y / R x   53 o a

30.08.2013

M A 100 P  4 25 P R


SLIDE 9

Konsep Dasar Analisa Struktur Keseimbangan  Struktur dalam keadaan seimbang apabila kondisi awalnya diam dan tetap diam pada saat dibebani gaya-gaya luar. Persyaratan keseimbangan dicapai apabila potensi untuk mengalami translasi dan rotasi dihilangkan. Apabila suatu struktur memenuhi kondisi seimbang ini, setiap bagian dari struktur juga dalam kondisi seimbang.  Struktur 2-dimensi  F x  0; Keseimbangan gaya: Keseimbangan momen:  M  0

30.08.2013


 Fy

0

SLIDE 10

5

Konsep Dasar Analisa Struktur Keseimbangan  Struktur dalam keadaan seimbang apabila kondisi awalnya diam dan tetap diam pada saat dibebani gaya-gaya luar. Persyaratan keseimbangan dicapai apabila potensi untuk mengalami translasi dan rotasi dihilangkan. Apabila suatu struktur memenuhi kondisi seimbang ini, setiap bagian dari struktur juga dalam kondisi seimbang.  Struktur 3-dimensi Keseimbangan gaya: Keseimbangan momen:

30.08.2013

 F x  0;  M x  0;


 F y  0;  Fz  0  M y  0;  M z  0

SLIDE 11

Konsep Dasar Analisa Struktur Resultan Beban Diimbangi Gaya Penyeimbang

30.08.2013


SLIDE 12

6

Konsep Dasar Analisa Struktur Keseimbangan benda dengan dua atau tiga gaya

30.08.2013


SLIDE 13

Konsep Dasar Analisa Struktur Kestabilan Struktur  Struktur akan mengalami perubahan bentuk pada saat dibebani. Pada struktur stabil, perubahan bentuk yang timbul umumnya kecil, dan akibat gaya internal yang timbul, struktur mempunyai kecenderungan untuk kembali ke bentuk semula apabila bebannya dihilangkan. Pada struktur tidak stabil, perubahan bentuk yang timbul mempunyai kecenderungan untuk terus bertambah selama struktur tersebut dibebani dan berkecenderungan untuk tidak kembali ke bentuk semula. Struktur tidak stabil mudah mengalami keruntuhan secara menyeluruh dan seketika begitu dibebani. 30.08.2013


SLIDE 14

7

Konsep Dasar Analisa Struktur Kestabilan Struktur  Kestabilan struktur sangat ditentukan oleh konfigurasi elemen-elemen pembentuknya dan sistem penopangnya. Konfigurasi struktur yang meliputi: banyaknya elemen struktur, cara menyusun dan menyambungkan elemen struktur.  Masalah kestabilan struktur juga bisa timbul dalam situasi lain. Elemen-elemen struktur yang langsing seperti batang yang panjang atau cangkang yang tipis mempunyai potensi kehilangan kestabilannya apabila dibebani gaya tekan.

30.08.2013


SLIDE 15

Konsep Dasar Analisa Struktur Konfigurasi Struktur Menentukan Kestabilan

30.08.2013


SLIDE 16

8

Konsep Dasar Analisa Struktur (Momen dan Gaya) Internal vs Eksternal  Gaya atau momen yang bekerja pada struktur, seperti beban atau muatan termasuk berat sendiri struktur, disebut gaya eksternal. Gaya atau momen yang bekerja pada suatu struktur dapat dibedakan menjadi aksi dan reaksi. Keseimbangan tercapai bila beban yang bekerja (aksi) diimbangi oleh gaya reaksi pada sistem penopang struktur.

30.08.2013


SLIDE 17

Konsep Dasar Analisa Struktur (Momen dan Gaya) Internal vs Eksternal  Gaya atau momen yang timbul di dalam struktur sebagai respons terhadap gaya eksternal disebut internal. Gaya atau momen ini timbul untuk mempertahankan integritas struktur sehingga terpenuhi keseimbangan pada setiap titik di dalam struktur. Gaya atau momen internal dapat dibedakan menjadi:  Gaya aksial: tekan atau tarik  Gaya geser  Momen lentur Gaya geser dan momen lentur seringkali muncul bersamaan pada suatu elemen struktur. 30.08.2013


SLIDE 18

9

Konsep Dasar Analisa Struktur Gaya dan Momen Eksternal: Aksi dan Reaksi

30.08.2013


SLIDE 19

Konsep Dasar Analisa Struktur Gaya Internal Tarik dan Tekan

30.08.2013


SLIDE 20

10

Konsep Dasar Analisa Struktur Momen Lentur dan Gaya Geser

30.08.2013


SLIDE 21

11

PENGETAHUAN STRUKTUR SLIDE 1

Recommend Documents