Struktur Rangka Batang Statis Tertentu

Transkripsi

1 Mata Kuliah : Statika Kode : TSP 106 SKS : 3 SKS Struktur Rangka Batang Statis Tertentu Pertemuan 10, 11, 12

2 TIU : Mahasiswa dapat menghitung reaksi perletakan pada struktur statis tertentu Mahasiswa dapat menghitung gaya-gaya dalam momen, lintang dan normal pada struktur statis tertentu TIK : Mahasiswa dapat melakukan analisis reaksi perletakan pada struktur rangka batang statis tertentu

3 Sub Pokok Bahasan : Definisi struktur rangka batang statis tertentu Analisa reaksi perletakan

4 Plane Truss Sebuah rangka yang terdiri dari sejumlah bar terkoneksi setiap ujungnya dengan sambungan pin untuk membentuk sebuah struktur yang kaku dan stabil disebut truss (Rangka Batang) Jenis struktur Truss banyak digunakan dalam jembatan, atap rumah/gedung dan menara elektrik/komunikasi

5 Rangka batang yang seluruh elemen nya berada dalam satu bidang (2D) disebut plane truss Elemen dasar dari plane truss adalah berbentuk sebuah segitiga yang terbentuk dari tiga batang rangka saling terkoneksi dengan sambungan pin disetiap ujungnya. Struktur yang terbentuk dari elemen segitiga seperti disebutkan di atas disebut dengan simple truss. Setiap elemen dalam simple truss berada dalam keadaan tertarik (tension) atau tertekan (compression)

6

7

8 Dalam struktur Truss, diasumsikan bahwa semua gaya bekerja hanya pada sambungan pin saja dan merupakan gaya aksial (gaya normal saja, momen = 0) Pada struktur truss jembatan, bagian deck terletak diatas struktur balok (cross beam) yang bertumpu pada sambungan/joint. Struktur rangka besar pada umumnya memiliki tumpuan jenis Rol pada salah satu tumpuannya. Hal ini bertujuan untuk mengantisipasi deformasi akibat pembebanan maupun perubahan suhu.

9 Stabilitas Plane Truss a home base to excellence

10

11

12

13 Plane Truss Analysis Methods a home base to excellence

14 Method of Joint (keseimbangan titik buhul) Always assume the unknown member forces acting on the joint s free-body diagram to be in tension, i.e., pulling on the pin

15

16 Contoh Soal Tentukanlah besar seluruh gaya batang dari struktur rangka pada gambar jika P1 = P5 = 250 kg, P2 = P3 = P4 = 500 kg, Sudut alpha = 35 0, Bentang AB= 8 meter

17

18 Graphical Method a home base to excellence 500 kg 500 kg F 500 kg E D 250 kg 250 kg A v 1 2 A B S S B v

19 Titik Simpul A S 6 SV = 0 A v P 1 + S 6 sin 35 = S 6 (0,57) = 0 S 6 = kg P 1 = 250 kg 35 o S 1 P 1 = 250 kg A v = 1000 kg SH = 0 S 6 cos 35 + S 1 = (0,82) + S 1 = 0 S 1 = kg S 1 = kg A v = 1000 kg

20 S 6 Simpul E 500 kg 35 o S 5 S 7 a home base to excellence SV = 0 S 6 sin 35 P 2 + S 5 sin 35 S 7 sin 35 = 0 (-1.315)(0,57) S 5 (0,57) S 7 (0,57) = S 5 (0,57) S 7 (0,57) = 0 S 5 (0,57) S 7 (0,57) = 250 (i) SH = 0 S 6 cos 35 + S 5 cos 35 + S 7 cos 35 = 0 (-1.315)(0,82) + S 5 (0,82) + S 7 (0,82) = S 5 (0,82) + S 7 (0,82) = 0 S 5 (0,82) + S 7 (0,82) = (ii) Dari persamaan (i) dan (ii), diperoleh : S 5 = kg S 7 = kg

21

22 Latihan Soal Tentukan besar reaksi perletakan dan daftar gaya batang untuk struktur rangka batang berikut Memeriksa kestabilan struktur m = 2.j 3 13 = 2*8 3 = 13 Ok! C D E kn kn 500 kn 5 H A 400 kn A 1 2 F G H 3 4 B R A 1900 kn 1000 kn 1000 kn 1000 kn R B 2100 kn

23 V = 0 R A S 8 sin 45 = S 8 = 0 S 8 = kn H = 0 -H A + S 8 Cos 45 + S 1 = S 1 = 0 S 1 = kn

24 Simpul F V = S 9 = 0 S 9 = 1000 kn (Tarik) 1800 kn H = S 2 = 0 S 2 = 1800 kn (Tarik)

25 Simpul C V = 0 S 8 sin 45 S 9 S 10 sin 45 = S 10 sin 45 = 0 S 10 = 566 kn (Tarik) kn kn H = 0 S 8 cos 45 + S 7 + S 10 cos 45 = S = 0 S 7 = 1800 kn (Tekan)

26 Simpul D V = 0 S 11 = 0 S 11 = 0 kn kn H = 0 -S 7 + S 6 = S 6 = 0 S 6 = 1800 kn (Tekan)

27 -1980 kn kn kn kn 1000 kn 566 kn 848 kn 1000 kn 1800 kn 1800 kn 1600 kn 1600 kn Batang Gaya batang tarik/tekan Batang Gaya batang tarik/tekan tarik tekan tarik tarik tarik tarik tarik tekan tarik tekan tarik tekan

28 Method of Sections (Ritter) Metode ini digunakan bila : Ingin mengetahui gaya salah satu batang dengan cepat biasanya untuk mengontrol hasil perhitungan dr metode lain. Bila dalam method of Joints hanya menggunakan 2 persamaan keseimbangan, maka dalam method ini menggunakan 3 persamaan keseimbangan ( H = 0, V = 0, M = 0)

29

30 Contoh Soal Tentukan besar reaksi perletakan dan daftar gaya batang untuk struktur rangka batang berikut Memeriksa kestabilan struktur m = 2.j 3 13 = 2*8 3 = 13 Ok! 7 1 C D E kn kn 500 kn 5 H A 400 kn A 1 2 F G H B R A 1900 kn 1000 kn 1000 kn 1000 kn R B 2100 kn

31 Potongan 1-1 Mc = 0 Ra. 3- P Ha. 3 S 2. 3 = = S 2. 3 S 2 = 1800 kn (Tarik) V = 0 Ra P1 P2 S 10 sin 45 = S 10 sin 45 = 0 S 10 = 566 kn (Tarik) H = 0 - Ha + S 10 cos 45 + S 2 + S 7 = S 7 = 0 S 7 = kn (Tekan)

32 Potongan 2-2 Mg = 0 S 6 = kn (tekan) V = 0 S 11 = 0 kn