ANALISA STRUKTUR I

ANALISA STRUKTUR I

            Analisa struktur 1 adalah disiplin ilmu yang mempelajari tentang gaya-gaya dan pergeseran yang terjadi pada suatu struktur akibat beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut.  Di analisa struktur 1 ini, kita akan mempelajari hal-hal dasar perhitungan struktur sebelum perhitungan-perhitungan yang lebih dalam lagi, disini kita perlu mengetahui konsep-konsep dasar perhitungannya. Agar lebih mudah nantinnya untuk ke perhitungan-perhitungan struktur kedepannya.

            Pertama kita akan memperkenalkan bagian-bagian strukturnya.

1.       Tumpuan / perletakan

a.       Tumpuan sendi

Yaitu jenis tumpuan yang hanya bisa menerima 2 reaksi gaya, yaitu reaksi vertikel dan reaksi horizontal.

Tumpuan ini tidak bisa menerima momen. Dan jika ia menerima momen maka ia akan berputar sesuai arah momen yang bekerja.

b.       Tumpuan roll

Tumpuan jenis ini lebih rendah lagi cakupannya, yaitu hanya bisa menerima gaya yang bekerja arah pertikal saja.

Tumpuan ini tidak bisa menerima gaya horizontal dan momen.

c.       Tumpuan jepit

Tumpuan jepit lebih kompleks lagi, yaitu ia bisa menerima baik itu gaya horizontal dan vertikal juga ia bisa menerima momen.

Di tumpuan ini dianggap tidak ada gerakan sama sekali.

2.         Beban (muatan)

kita akan sering menjumpai jenis-jenis beban muatan dibawah ini:

a.       Beban terpusat

b.      Beban terpusat yang miring

c.       Beban terdistribusi merata

1.      Beban merata berbentuk segitiga

2.      Beban merata berbentuk persegi panjang

3.      Beban merata berbentuk trapesium

4.      Dll

Sebelum lebih jauh, perlu diketahui analisa struktur itu dibagi atas 2 yaitu :

1.      Mekanika statis tertentu

       Pada statis tertentu jumlah reaksi dari perletakannya <= 3 reaksi perletakan

2.      Mekanika statis tak tentu

      Sedangkan di statis tak tentu jumlah reraksi dari perletakannya > 3

Di analisa struktur ini kita akan mempelajari kontruksi yang bersifat statis tertentu yaitu mempelajari tentang struktur dalam keadaan seimbang. Dimana konsep terpentingnya yang haru-harus selalu di ingat dalam struktur statis tertentu yaitu :

a)      Σ V  = 0 ( komponen gaya vertikal = 0 )

b)      Σ H  = 0 ( komponen gaya horizontal = 0 )

c)      Σ M = 0 ( jumlah momen disekitar suatu titik tertentu = 0 )

Konsep diatas akan selalu kita gunakan dalam perhitungan-perhitungan kontruksi kedepannya, jadi akan lebih baik agar di perhatikan baik-baik.

Ada beberapa jenis model penumpuan balok dalam kontruksi yaitu :

-          Balok sederhana

-          Balok console ( cantilever )

-          Balok menggantung ( overhanging beam )

Sebelum menyelesaiakan contoh-contoh dengan penyelesaian dengan model-model diatas kita perlu memahami konsep dalam

a.       Momen

      Perjanjian tanda dalam perhitungannya

b.      Lintang

c.       dan Normal

kita akan menjelaskan satu persatu melalui contoh-contoh berikut ini

1.      Balok sederhana

-          Dengan beban terpusat

-          Dengan beban terpusat miring

-          Dengan beban merata persegi panjang

-          Dengan beban merata segitiga

2.balok console (cantilever )

3.      balok menggantung

     Konsep balok menggantung ini mirip dengan konsep yang ada pada balok sederhana. Hanya ada sedikit        perbedaan pada momen karena adanya batang berlebih. Untuk lebih jelasnya kita lihat contoh dibawah          ini.

Read More

METODE RITTER

METODE RITTER

Metode ritter atau umumnya disebut sebagai metode potongan itu berprinsip pada keseimbangan suatu kontruksi. Dimana pada sebuah kontruksi yang seimbang bila dipotong pada sembarang bagian, maka bagian sebelah kiri dari kontruksi akan melakukan keseimbangan gaya-gaya yang ada, demikian juga pada bagian kanan dari kontruksi tersebut.

Prinsip pengerjaan dengan metode ritter ini ialah :

1.      Terlebih dahulu hitung reaksi-reaksi pada tumpuan.

2.      Kemudian potongan yang kita dibuat hendaknya jangan lebih dari tiga gaya batang yang tidak diketahui, untuk mempermudah dalam menentukan batang tarik dan batang tekan.

3.      Dalam potongan yang telah dibuat, pilih titik pusat momen sedemikian sehingga hanya sebuah gaya yang belum diketahui besarnya dan gaya tersebut tidak melewati pusat momen yang kita pilih.

4.      Dan dalam melakukan perhitungan potongan yang di ambil, dimisalkan setiap gaya-gaya batang itu meninggalkan titik buhul disetiap perhitungan yang dilakukan.

5.      Seperti halnya dengan metode sebelumnya, jika hasil yang diperoleh bernilai positif (+) maka batang tersebut adalah batang tarik, sedangkan jika hasil yang diperoleh bernilai negatif (-) maka batang tersebut adalah batang tekan.

Untuk lebih jelasnya coba kita lihat contoh berikut ini :

Carilah gaya-gaya batang pada kontruksi dibawah ini dan tentukan sifatnya ?

Penyelesaian :

Kita ambil pertama potongan A-A, karena dipotongan ini hanya 2 gaya batang yang tidak diketahui yaitu S1 dan S2.

Kemudian kita masih perlu mencari jarak siku batang S1 terhadap titik A. 

Kemudian setelah kita memperoleh seluruh besar gaya maka kita buatkan dalam tabel untuk memper jelas sifat batang dalam kontruksi tersebut.

Read More

METODE CREMONA

METODE CREMONA

            Metode cremona adalah metode penyelesaian gaya-gaya batang dengan cara grafis. Dalam metode ini yang perlu kita kuasai ialah pemahaman konsep perhitungannya.  Dimana, agar nantinya tidak membingungkan kita sendiri jika kita berjumpa dengan model kontruksi yang lebih sulit lagi .

Jadi, prinsip terpenting dalam perhitungan metode ini yaitu sebagai berikut :

1.      Hitung terlebih dahulu reaksi-reaksi tumpuan.

2.      Namai tiap batang dan tiap titik buhul agar mudah dikenali dalam perhitungan nantinya.

3.      Buat tanda pada tiap batang apakah batang tersebut merupakan batang tekan atau batang tarik, dengan melihat lendutan akibat pembebanan yang diberikan.

4.      Dan terlebih dahulu jangan lupa membuat skala penggambarannya, agar tidak membingungkan nantinya dalam menentukan arah penggambaran yang selanjutnya akan kita lakukan.

5.      Mulailah melukiskan gaya batang, dimulai dari titik buhul yang maksimum besar gaya batangnya hanya 2 batang yang tidak diketahui, yang biasanya kita mulai dari titik perletakan.

6.      Urutan dalam melukiskan gaya batang itu searah jarum jam.

7.      Dan dalam menentukan besarnya gaya batang itu berprinsip bahwa, resultan seluruh gaya luar dan gaya dalam=0.

8.      Dalam  melukisan arah gaya batang harus sejajar batang yang dihitung gayanya.

9.      Terakhir buatkan dalam tabel besarnya gaya tiap batang agar kita bisa menarik kesimpulan dalam perhitungan tersebut.

Berikut contoh soal untuk mempermudah pemahaman para kawan-kawan sekalian,

Hitunglah besar dan jenis gaya batang tersebut dengan cara ceremona ?

PENYELESAIAN :

Jadi untuk menentutkan batang tarik atau tekan kita bisa melihat lendutan yang terjadi karena beban rangka batang tersebut

Kemudian kita namai tiap titik buhul, untuk memper mudah pengerjaan.

Baru kita tentukan urutan pengerjaan penggambaran yang akan kita lakukan.

Baru kita kerjakan sesuai urutan yang telah kita buat.

1.      Penggambaran kita mulai dari titik C, karena di titik C hanya 2 batang yang belum diketahui yaitu S1 dan S2 . kita mulai penggambaran dari P1 sampai tertutup kembali searah jarum jam penggambaran.

2.      Kemudian kita ambil titik D, karena batang S1 sudah diketahui dari titik C, hanya tinggal batang S3 dan S4. Jadi, kita mulai penggambaran dari batang S1 sampai menutup kembali searah jarum jam penggambaran.

3.      Kemudian ke titik E, seperti konsep awal dimulai searah jarum jam urutan penggambaran nya sampai    tertutup kembali ke titik start. Untuk memperoleh batang S6 dan S5. 

4.      Kemudian ke titik A untuk memperoleh batang S10. Dimana disini kita dapatkan bahwa batang S11=0 , karena di titik A tidak ada komponen gaya vertikalnya, hanya S11 saja.

5. Kemudian ketitik G unutk memperoleh batang S9 dan S7

6.      Kemudian ke titik B untul memperoleh  S8.

 7. Kemudian kita ke titik F

 8. Setelah setiap titik kita sudah bisa menyelesaikannya. Maka secara keseluruhan pun kita akan paham dalam penyelesaiannya juga. Yang paling penting di ingat dalam penggambaran itu hanya 2 batang yang tidak diketahui dan penggambarannya searah jarum jam.

Read More

KONTRUKSI RANGKA BATANG

KONSTRUKSI RANGKA BATANG

A.    PENGERTIAN

Konstruksi rangka batang adalah suatu konstruksi yg tersusun atas batang-batang yang dihubungkan satu dengan lainnya untuk menahan gaya luar secara bersama-sama.

MACAM-MACAM KONSTRUKSI RANGKA BATANG 

1.      Konstruksi rangka batang tunggal 

Jika setiap batang atau setiap segitiga penyusunannya mempunyai kedudukan yang setingkat, atau konstruksi terdiri dari atas satu kesatuan yang sama (setara).

Contohnya

2.      Konstruksi rangka batang ganda

Jika Setiap batang atau setiap segitiga penyusunnya setingkat kedudukannya. akan tetapi konstruksi terdiri atas dua buah kesatuan konstruksi yang setara.

Contohnya

3.      Konstruksi rangka batang tersusun.

Jika kedudukan batang atau segitiga penyusun konstruksi ada beda tingkatannya, dengan kata lain, konstruksi terdiri atas konstruksi anak dan konstruksi induk.

Dapat kita lihat pada contoh , segitiga ABC merupakan segitiga konstruksi induk,  sedang segitiga ADE merupakan segitiga konstruksi anak.

Contohnya 

Alasan mengapa sebuah Kontruksi rangka batang pada umumnya adalah berbentuk segitiga, antara lain :

1.      Karena bentuk segitiga adalah bentuk yang paling menyatu dibanding bentuk yang lain.

2.       Perubahan tempat akibat adanya gaya luar menjadi lebih kecil dalam bentuk segitiga di banding dari pada bentuk yang lain.

3.      Bentuk segitiga merupakan bentuk yang paling stabil (statis).

4.      Dan juga tidak menimbulkan tegangan didalam batang walaupun ada kesalahan ukuran dalam pelaksanaannya

KESEIMBANGAN KONTRUKSI RANGKA

Sebuah Kontruksi rangka batang bisa bersifat statis tertentu atau statis tidak tentu, yang dapat ditentukan dengan suatu formula

S = 2K – 3

Dimana :

banyaknya batang  = (S)

banyaknya titik buhul = (K)

A dan B = konstanta

Catatan : jika      S > atau = 2K - 3  maka merupakan rangka batang statis tidak tentu

                          S < 2K – 3   maka merupakan rangka batang statis tertentu

Contoh :

Periksalah apakah kontruksi tersebut stabil atau tidak ?

Penyelesaian :

Banyak Batang = 13

Banyaknya titik Buhul k =8

S = 2k – 3

S = 2. (8) -3 = 13 (Sesuai) berarti kontruksi tersebut stabil.

METODE-METODE PERHITUNGAN GAYA BATANG PADA KONTRUKSI RANGKA  BATANG

1.      Metode kesetimbangan buhul ( cara analitis )

2.      Metode ritter ( cara analitis )

3.      Metode cremona ( cara grafis )

Read More

KONSTRUKSI BALOK GERBER

KONSTRUKSI BALOK GERBER

Contoh aplikasi penggunaan sistem gerber ini sebagai berikut :

Banyak kita lihat di lingkungan kita sendiri aplikasi langsung dari balok gerber ini, seperti jembatan yang sering kita lalui. Dimana, ketika bentang jembatan terlalu panjang kita membutuhkan kombinasi balok yang lebih pendek untuk memenuhi kesetimbangan.

Kontuksi jembatan jika kita sederhanakan dapat kita gambarkan sebagai berikut

Balok gerber adalah suatu konstruksi balok jembatan yang mempunyai jumlah reaksi perletakan > 3 buah, namun masih bisa kita selesaikan dengan syarat - syarat keseimbangan.

Sistem pada gambar diatas adalah statis tertentu, karena reaksi reaksi perletakan dapat dicari dengan syarat keseimbangan  .

Untuk memahami konsep penyelesaian dengan sistem gerber ini dapat kita selesaikan dengan cara berikut :     

1.      Ibaratkan sistem balok gerber itu tersebut terdiri atas balok induk, balok anak1, balok anak 2 dan seterusnya.

2.      Dari situ, kita bisa menamai balok gerber itu sebagai  balok induk dalam 1 sistem kontruksi, karena balok gerber adalah balok yang secara utuh adalah balok yang mempengaruhi seluruh sistem. Maksudnya ketika di balok gerber diberi pembebanan tambahan maka akan terjadi pengaruh kesistem balok lainnya. Tetapi ketika pembebanan tambahan yang diberikan itu ada pada sistem balok yang lain. Maka, pada balok gerber tidak akan ada terjadi pengaruh.

3.      Maka yang terlebih dahulu kita selesaikan yaitu balok induknya ( balok gerber). Karena dengan memperoleh gaya-gaya pada gerber kita akan bisa mengetahui seberapa besar pengaruh yang disebabkannya kesistem balok lainnya.

4.      Penyelesaian gaya-gaya pada gerber itu berprinsip pada, bahwa balok gerber itu adalah balok statis tertentu. Dimana ia terletak diatas 2 tumpuan sendi dan rol yang bisa kita selesaikan dengan keseimbangan.

Untuk lebih jelas, coba kita lihat permasalahan berikut,

Ket :     Balok S-S = balok gerber ( balok induk )

            Balok A-B = balok anak 1

            Balok C-D = balok anak 2 

Ket :     Balok A-S1 = balok gerber ( balok induk 1)

            Balok C-D = balok anak

            Balok S2-B = balok gerber ( balok induk 2)

Baiklah akan lebih baik jika kita masuk saja ke contoh perhitungannya langsung,

Diketahui balok gerber dibawah ini, hitunglah dan gambarkan bidang M, D, dan N ?

PENYELESAIAN

Langkah pertama adalah menyelesaikan memisahkan struktur balok tersebut menjadi balok induk dan balok anak. Kemudian selesaikan terlebih dahulu balok induk ( balok S1-S2 ) dan                Reaksi di S1 akan menjadi beban di batang A-B-S1 ( balok anak 1 ) dan reaksi S2 akan menjadi beban dibatang S2-C-D (balok anak 2) sehingga batang tersebut dapat diselesaikan dengan persamaan keseimbangan.

Setelah semua reaksi telah diketahui, maka kita bisa mencari gaya lintang sebagai berikut :

Dapat kita gambarkan D ( gaya lintang )

Dan untuk mencari momen, kita sering akan lupa pada konsep awal kita tadi yaitu sistem gerber sebagai sistem balok statis tertentu, dengan kata lain gerber itu terdiri atas rol atau sendi. Sehingga dapat kita simpulkan bahwa momen dititik gerber adalah = 0 (nol)

Read More