TS1019: ANALISA STRUKTUR I Program Studi Teknik Sipil Universitas Bandar Lampung UJIAN AKHIR SEMESTER Selasa, 10 Mei 2007 Pukul 10:30 – 13.30 Wib Sifat Ujian: Closed Book Dosen: Ronny H. Purba, ST., MSCE.
Nama : _______________________________________
1
NPM : _______________________________________
2 3 4
(tanda tangan)
5 6 Total =
Informasi Umum 1. Dilarang membuka lembaran soal ujian sebelum diperintahkan. 2. Ujian Akhir Semester (UAS) ini terdiri dari 6 buah soal. Pilihlah soal dengan bijaksana agar anda mencapai nilai maksimum 200 point. 3. Dilarang melepaskan lembaran soal ujian. Tulislah jawaban pertanyaan pada lembaran yang telah ditentukan. 4. Tuliskan semua proses perhitungan yang anda lakukan sejelas mungkin; jangan hanya menuliskan angka akhir perhitungan, karena bobot penilaian dititik beratkan pada proses perhitungan bukan pada ketepatan angka akhir perhitungan. Gambarkan semua diagram dengan jelas dan rapi serta angka akhir perhitungan ditampilkan dalam tiga angka desimal. Alat Bantu yang Diperbolehkan 1. 2. 3. 4.
Dua lembar A4 yang berisikan ringkasan kuliah (tanpa pembahasan contoh soal). Calculator. Alat-alat tulis (pulpen, spidol, pensil, penggaris dan penghapus). Tabel Area Properties dan Transformation to Conjugate Beam (terlampir)
Durasi Ujian 3 jam (180 menit)
UAS – Page 1 of 5
Semester Genap 2006/2007
TS1019 – Analisa Struktur I
Dosen: Ronny H. Purba
Soal 01 (Bobot Nilai = 10) Jawablah pernyataan-pernyataan berikut ini dengan jawaban Benar/Salah. Lingkarilah B jika pernyataan tersebut Benar dan S jika pernyataan tersebut Salah. 1.
B
S
Struktur statis tak tentu secara umum lebih kaku dibandingkan struktur statis tertentu.
2.
B
S
Pada struktur statis tertentu, penurunan perletakan, perbedaan suhu pada penampang dan fabrication errors bisa menimbulkan perubahan gaya dalam pada struktur.
3.
B
S
Struktur rangka batang pada gambar berikut adalah statis tak tentu baik eksternal maupun internal. Struktur tersebut adalah statis tak tentu derajat 2 (dua).
4.
B
S
Balok seperti pada gambar disebelah kiri dapat diselesaikan dengan Metode Deformasi Konsisten. Salah satu konfigurasi perubahan struktur menjadi struktur statis tertentu adalah seperti ditampilkan pada gambar disebelah kanan. 40 kN
2EI
40 kN a 2EI a
EI b
½L
½L
EI b
c
c 2EI a
EI b
4.0 m
c
1 ½L
½L 4.0 m
5.
B
S
UAS – Page 2 of 5
Metode Persamaan Tiga Momen dapat digunakan untuk menyelesaikan struktur seperti digambarkan pada Soal 1.4
Semester Genap 2006/2007
TS1019 – Analisa Struktur I
Dosen: Ronny H. Purba
Soal 02 (Bobot Nilai = 40) Tentukanlah reaksi perletakan dan gaya-gaya batang untuk masing-masing rangka batang seperti ditampilkan pada Gambar 2.1. Gambar 2.1(a) = rangka batang dibebani gaya horizontal sebesar 40 kN dititik c dan gaya vertikal sebesar 50 kN dititik d. Gambar 2.1(b) = rangka batang dibebani gaya horizontal sebesar satu satuan gaya dititik b. Gambar 2.1(c) = gaya batang bc (Fbc) diasumsikan sebesar satu satuan gaya. 50 kN c
40 kN
c
d
d
4.0 m
a
b
b
a
3.0 m
1
3.0 m
(a)
(b) c
d 1 4.0 m
a
b
3.0 m
(c)
Gambar 2.1
UAS – Page 3 of 5
Semester Genap 2006/2007
TS1019 – Analisa Struktur I
Dosen: Ronny H. Purba
Soal 03 (Bobot Nilai = 100) Sebuah rangka batang seperti disajikan pada Gambar 3.1 dibebani gaya horizontal sebesar 40 kN dititik c dan gaya vertikal sebesar 50 kN dititik d. Kedua perletakan di titik a dan b adalah perletakan sendi. Setiap batang memiliki luas penampang A = 1500 mm2 dan modulus elastisitas penampang E = 200.000 MPa. Gunakan Compatibility Method atau yang sering disebut Metode Deformasi Konsisten untuk menentukan reaksi perletakan dan gaya-gaya batang pada rangka batang tersebut. 50 kN c
40 kN
d
4.0 m
a
E = 200.000 MPa A = 1500 mm2
b
3.0 m
Gambar 3.1
Soal 04 (Bobot Nilai = 50) Tentukanlah reaksi perletakan dan bidang gaya dalam (geser dan momen) untuk masingmasing balok seperti ditampilkan pada Gambar 4.1. Gambar 4.1(a) = balok dibebani gaya vertikal ditengah bentang (titik b) sebesar 40 kN. Gambar 4.1(b) = balok dibebani gaya vertikal sebesar satu satuan gaya dititik c. Untuk masing-masing balok hitung pula perpindahan vertikal yang terjadi di titik c (Δcv). 40 kN
a
c
b ½L
c
a
½L
1
4.0 m
4.0 m
(a)
(b) Gambar 4.1
UAS – Page 4 of 5
Semester Genap 2006/2007
TS1019 – Analisa Struktur I
Dosen: Ronny H. Purba
Soal 05 (Bobot Nilai = 100) Sebuah balok seperti disajikan pada Gambar 5.1 dibebani gaya vertikal sebesar 40 kN ditengah bentang (titik b). Balok tersebut dibentuk dari dua bahan dengan kelenturan yang berbeda, bagian ab memiliki kelenturan 2EI dan bagian bc memiliki kelenturan EI. Dengan menggunakan Compatibility Method atau yang sering disebut Metode Deformasi Konsisten, tentukanlah reaksi perletakan dan gaya dalam yang terjadi pada balok tersebut. Gambarkan pula bidang geser dan bidang momen disepanjang balok. 40 kN 2EI a
EI b
½L
c
E = 200.000 MPa I = 1000 x 10-6 m4 EI = 200.000 kN⋅m2
½L 4.0 m
Gambar 5.1
Soal 06 (Bobot Nilai = 100) Dengan menggunakan Metode Persamaan Tiga Momen, tentukanlah reaksi perletakan dan gaya dalam yang terjadi pada balok seperti diuraikan pada Soal 05. Gambarkan juga bidang geser dan bidang momen disepanjang balok.
UAS – Page 5 of 5
Semester Genap 2006/2007
