1-analisis_struktur

8/12/2019 1-analisis_struktur

1/22

MATERI II

Analisis Struktur

SFD (Shear Force Diagram)

BMD (Bending Moment Diagram)

Gaya Gesek

Hidrostatika


2/22

Salah satu contoh aplikasiAnalisis Struktur

Gaya-gaya pada tiap

ruas/batang penopang(t russ) pada struktur

rangka batang

jembatan harus

dihitung agar batang

penopang dapat

dirancang dengan

benar.


3/22

Tujuan pembelajaran:

Untuk mengetahui bagaimana

menentukan gaya tiap batang

penopang.

Untuk menganalisis gaya yang

bekerja pada struktur rangka

batang dan mesin.


4/22

Simple Truss

Sebuah t russadalah

struktur yang terdiri atasruas-ruas batang yang

dihubungkan/disambung

kan pada tiap ujungnya.

Pada umumnya ruas padakonstruksi terbuat dari

kayu atau metal.

Beban atap diteruskan ke

ruas batang pada

sambungan melalui purlin.

Analisis gaya dilakukan

secara dua dimensi.


5/22

Struktur jembatan

Beban pada deckditeruskan ke str inger, kemudian

ke f loor beam dan akhirnya menujujo in t

(sambungan) dan terakhir ke kedua sisi rangkabatang.

Jika jembatan atau atap terlalu panjang, dibuat

segmen, umumnya salah satu ujung ditumpu oleh

roler agar dapat berekspansi.


6/22

Semua beban

ditumpukan pada satu

titik sambung. Ruas batang disambung

menggunakan baut, las,

pin.

Asumsi perancangan


7/22

Jenis gaya

Apabila ruas batang

cenderung bertambah

panjang gaya tarik

(tensi le forc e). Apabila ruas batang

cenderung memendek

gaya tekan

(compress ive force).


8/22

Apabila 3 ruas batang

disambungkan pada

ujungnya, akanterbentuk t r iangular

t russ.

Dengan penambahan

dua ruas batang lagi,

akan terbentuk truss

yang lebih besar.

Apabila konstruksi

dilakukan dengan

perluasan dari basictr iangular truss

s imple t russ.


9/22

Metode Sambungan

Prinsip:

Apabila keseluruhan ruas

batang berada dalam

keadaan keseimbangan,

maka setiap sambungan

juga dalam keadaankeseimbangan.

Selalu dimulai dari

sambungan yang

mempunyai minimal satugaya yang diketahui

(known) nilainya dan

paling banyak duagaya

yang tidak diketahui

(unknown).


10/22

Prosedur analisis:

Gambar FBD (free body diagram) dari sambungan

yang mempunyai paling tidak satu gaya yang

diketahui dan paling banyak dua gaya yang tidakdiketahui. (Jika sambungan ini terletak pada salah

satu tumpuan, maka terlebih dahulu dihitung gaya

reaksi tumpuan)

Gunakan metode untuk menampilkan gaya yang tidakdiketahui.

Gunakan sumbu-x dan sumbu-y sedemikian hingga

gaya-gaya pada FBD dapat diselesaikan dengan

mudah pada kedua arah sumbu, kemudian gunakan

keseimbangan untuk kedua arah gaya, Fx = 0 dan Fy= 0. Selesaikan kedua gaya termasuk arah yang benar.

Gunakan hasil perhitungan untuk sambungan lain

seperti dari awal. Ingat prinsip gaya tarik, gaya tekan,

dll.


11/22

Contoh soal:Tentukan besar gaya tiap ruas batang dari

konstruksi berikut. Tunjukkan apakah gaya yang

bekerja adalah gaya tarik atau gaya tekan.

0

xFSambungan B:

Penyelesaian:

Karena kita harus punya

sambungan dengan tidak lebih dari2 gaya unknown dan paling tidak 1

gaya known maka kita mulai dari

titik B.

045sin500 0 BCFN

(Tekan)1.707 NFBC

0 yF

045cos 0 BABC FF

(Tarik)500NFBA


12/22

Sambungan C:

Karena gaya pada batang BC sudah dihitung, kita bisa

melanjutkan untuk sambungan C untuk menentukan

gaya batang CA dan gaya tumpuan.

0

xF

045cos1.707 0 CAF

(Tarik)500NFCA

0 yF

045sin1.707 0 yC

500NCy

Sambungan A:

0

xF

0500 xAN

500NAx

0 yF

0500 yAN

500NAy


13/22

Resume

Free body diagram untuk

setiap sambungan (pin)

menunjukkan pengaruh dari

semua gaya pada tiap ruas

batang dan gaya luar yang

bekerja pada sambungan.

Free body diagram untuk tiap

ruas hanya menunjukkan

pengaruh pada kedua ujung

ruas.


14/22

Metode Bagian

Prinsip:

Apabila keseluruhan ruas

batang berada dalam

keadaan keseimbangan,

maka setiap bagian dari

rangka juga dalamkeadaan keseimbangan.

Pilih potongan pada

bagian sedemikian

hingga tidak lebih daritiga bagian yang

mempunyai gaya

unknown.

Perhatikan juga untuk

gaya tarik dan tekan.


15/22


16/22

Prosedur analisis:

Tentukan bagaimana memotong bagian

ruas yang akan dicari gaya-gayanya. Sebelumnya ada baiknya untuk mencari

gaya reaksi tumpuan, sehingga didapat 3

persamaan keseimbangan.

Gambar FBD dari segmen yang terpotongyang mempunyai jumlah paling sedikit dari

gaya yang bekerja.

Momen harus dijumlahkan terhadap titik

yang terletak pada interseksi dari garis aksi

dua gaya unknown, shg gaya ketiga dapat

dicari langsung dari persamaan momen.


17/22


18/22

0 yF

09001200

NNAy

300NAy

FBD

Akan digunakan potongan bagiankiri karena melibatkan jumlah gaya

yang lebih sedikit.Persamaan keseimbangan

Momen thd G akan didapat FBC.

0 GM

0)3(

)3(400)4(300

mF

mNmN

BC

(Tarik)800NFBC


19/22

Momen thd C akan didapat FGE.

0 CM

0)3()8(300 mFmN GE

(Tekan)800NFGE

Karena FBC dan FGE tidak mempunyai komponen vertikal, maka

penjumlahan gaya dalam arah y akan menghasilkan FGC.

0 yF

05

3

300 GCFN

(Tarik)500NFGC


20/22

TUGAS 1

1. Tentukan besar gaya pada setiap ruas batangpada konstruksi berikut. Tunjukkan apakah

ruas batang dalam keadaan tertarik atau

tertekan.


21/22

2. Tentukan besar gaya pada setiap ruas batang

pada konstruksi berikut. Tunjukkan apakah ruas

batang dalam keadaan tertarik atau tertekan.


22/22

1-analisis_struktur

Documents