(b) Tekuk Gambar 7.1. Pembebanan Normal Negatif

dokumen-dokumen yang mirip
T E K U K A N. Gambar 7.1. Pembebanan Normal Negatif

Struktur Baja 2 Kolom tersusun

BAB V K A B E L Hubungan Umum. Gambar 5.1. Kabel Sebagai Batang Lentur. q. dx. Dalam analisisnya, baik. Beban total pada kabel adalah R

VII. KOLOM Definisi Kolom Rumus Euler untuk Kolom. P n. [Kolom]

Kuliah Mekanika Fluida 21/03/2005. Kuliah Mekanika Fluida Keseimbangan Benda Terapung

PANJANG PENYALURAN TULANGAN

BAB. 6 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBAGAN BENDA TEGAR A. MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Mekanika Bahan Kode : TSP 205. Kolom. Pertemuan 14, 15

IV. DEFLEKSI BALOK ELASTIS: METODE INTEGRASI GANDA

4. PERILAKU TEKUK BAMBU TALI Pendahuluan

II. LENTURAN. Gambar 2.1. Pembebanan Lentur

Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Mekanika Bahan Kode : TSP 205. Torsi. Pertemuan - 7

5ton 5ton 5ton 4m 4m 4m. Contoh Detail Sambungan Batang Pelat Buhul

V. BATANG TEKAN. I. Gaya tekan kritis. column), maka serat-serat kayu pada penampang kolom akan gagal

KULIAH PERTEMUAN 9 Analisa struktur statis tak tentu dengan metode consistent deformations pada balok dan portal

Bab 6 Defleksi Elastik Balok

BAB I TEGANGAN DAN REGANGAN

Besarnya defleksi ditunjukan oleh pergeseran jarak y. Besarnya defleksi y pada setiap nilai x sepanjang balok disebut persamaan kurva defleksi balok

JEMBATAN WHEATSTONE. , r KEGIATAN BELAJAR 2 A. LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pembuatan suatu komponen material dan untuk menganalisa kekuatan

Bab 5 Puntiran. Gambar 5.1. Contoh batang yang mengalami puntiran

Frekuensi Alami Rangka Batang Semi-Kaku dengan Efek Gaya Aksial Ruly Irawan 1,a*

BAB III LANDASAN TEORI (3.1)

III. TEGANGAN DALAM BALOK

BAB 4 Tegangan dan Regangan pada Balok akibat Lentur, Gaya Normal dan Geser

PENENTUAN CADANGAN PREMI MENGGUNAKAN METODE FACKLER PADA ASURANSI JIWA DWI GUNA

PENENTUAN MOMEN INERSIA BENDA TEGAR DENGAN METODE BANDUL FISIS. Stepanus Sahala S. Prodi Pend. Fisika, Jurusan PMIPA FKIP Untan.

Pertemuan XIV IX. Kolom

Gelagar perantara. Gambar Gelagar perantara pada pelengkung 3 sendi

Tegangan Dalam Balok

Gambar 7.1. Stabilitas benda di atas berbagai permukaan

Jawaban Tugas 02 Program Pendidikan Fisika. [Setiya Utari]


PERENCANAAN BATANG MENAHAN TEGANGAN TEKAN

SMA NEGERI 14 JAKARTA Jalan SMA Barat, Cililitan, Kramatjati, Jakarta Timur Tlp

BAB IV Persamaan Matematika IV.1 Model Perkiraan Limpasan Permukaan

Mekanika Bahan TEGANGAN DAN REGANGAN

BAB VI DEFLEKSI BALOK

BAB I TEGANGAN DAN REGANGAN

PERHITUNGAN CADANGAN PADA ASURANSI JIWA BERJANGKA MENGGUNAKAN METODE FACKLER DENGAN PRINSIP PROSPEKTIF

BAB I PENDAHULUAN Umum. Pada dasarnya dalam suatu struktur, batang akan mengalami gaya lateral

BAB I PENDAHULUAN. secara nyata baik dalam tegangan maupun dalam kompresi sebelum terjadi

STATIKA I. Reaksi Perletakan Struktur Statis Tertentu : Balok Sederhana dan Balok Majemuk/Gerbe ACEP HIDAYAT,ST,MT. Modul ke: Fakultas FTPD

BAB I PENDAHULUAN. pesat yaitu selain awet dan kuat, berat yang lebih ringan Specific Strength yang

d x Gambar 2.1. Balok sederhana yang mengalami lentur

Perancangan Batang Desak Tampang Ganda Yang Ideal Pada Struktur Kayu

BAB III LANDASAN TEORI. A. Pembebanan Pada Pelat Lantai

ANALISIS KOLOM BAJA WF MENURUT TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG ( SNI ) MENGGUNAKAN MICROSOFT EXCEL 2002

I. PENDAHULUAN. Pekerjaan struktur seringkali ditekankan pada aspek estetika dan kenyamanan

SIMAK UI 2011 Fisika. Kode Soal

Bab 9 DEFLEKSI ELASTIS BALOK

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN ITSM BAHAN AJAR MEKANIKA REKAYASA 2

TEGANGAN DAN REGANGAN

BAB IV PEMBAHASAN Analisis Tekanan Isi Pipa

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Force Method

BAB II KAJIAN PUSTAKA

BAB V VERIFIKASI PROGRAM

d b = Diameter nominal batang tulangan, kawat atau strand prategang D = Beban mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan beban mati e = Ek

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Pembahasan hasil penelitian ini secara umum dibagi menjadi lima bagian yaitu

Bab 3 (3.1) Universitas Gadjah Mada

MULTICRITERIA DECISION MAKING (MCDM)_3 PRASETYANINGRUM

D3 TEKNIK SIPIL FTSP ITS

ANALISIS FOURIER. Kusnanto Mukti W./ M Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret. Abstrak

Soal 2. b) Beban hidup : beban merata, w L = 45 kn/m beban terpusat, P L3 = 135 kn P1 P2 P3. B C D 3,8 m 3,8 m 3,8 m 3,8 m

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

DIKTAT MEKANIKA KEKUATAN MATERIAL

KUAT GESER BAJA KOMPOSIT DENGAN VARIASI TINGGI PENGHUBUNG GESER TIPE-T DITINJAU DARI UJI GESER MURNI

Daftar Tabel. Rasio tegangan lentur versus tegangan Leleh (F/F y ) profil-i Momen kritis Versus Momen Plastis Profil Castella Hasil

MANAJEMEN KINERJA. Pokok Bahasan: Proses Manajemen Kinerja

BAB IV KONSTRUKSI RANGKA BATANG. Konstruksi rangka batang adalah suatu konstruksi yg tersusun atas batangbatang

MODUL 4 STRUKTUR BAJA 1. S e s i 1 Batang Tekan (Compression Member) Dosen Pengasuh : Ir. Thamrin Nasution

Deret Fourier dan Transformasi Fourier

RINGKASAN MATERI TEGANGAN DAN TAHANAN LISTRIK

ANALISIS DANA TABARRU ASURANSI JIWA SYARIAH MENGGUNAKAN PERHITUNGAN COST OF INSURANCE

2- ELEMEN STRUKTUR KOMPOSIT

Macam-macam Tegangan dan Lambangnya

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

5- Persamaan Tiga Momen

GERAK HARMONIK SEDERHANA

Analisis Pengaruh Semen Konduktif Sebagai Media Pembumian Elektroda Batang

MAKALAH PRESENTASI DEFORMASI LENTUR BALOK. Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Mekanika Bahan Yang Dibina Oleh Bapak Tri Kuncoro ST.MT

Pembebanan Batang Secara Aksial. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

BAB III METODE PENELITIAN

kekuatan dan sifatnya cocok untuk memikul beban. Baja struktur banyak dipakai

DAFTAR NOTASI. = Luas efektif bidang geser dalam hubungan balok-kolom (mm²) = Luas penampang tiang pancang (mm²)

sipil. Kekuatan kayu sebagai bahan untuk struktur dipengaruhi oleh beberapa Kayu dapat menahan gaya tekan yang berbeda-beda sesuai dengan kelas

6. EVALUASI KEKUATAN KOMPONEN

DESAIN ELASTIS METODE BEBAN BERIMBANG (LOAD BALANCING METHOD)

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA BRESING TAHAN GEMPA

BAB III LANDASAN TEORI. Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda berkisar antara

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

Modul Praktikum Fisika Matematika: Mengukur Koefisien Gesekan pada Osilasi Teredam Bandul Matematika.

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pengertian rangka

BAB III PENGUJIAN, PENGAMBILAN DATA DAN

BAB IV ANALISIS & PEMBAHASAN

VI. BATANG LENTUR. I. Perencanaan batang lentur

MODUL STRUKTUR BAJA II 4 BATANG TEKAN METODE ASD

ANALISIS DAKTILITAS BALOK BETON BERTULANG

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2011

Definisi Balok Statis Tak Tentu

Transkripsi:

BB VII T E K U K N 7.1. Terjadinya Tekukan Tekukan terjadi apabia batang tekan memiiki panjang tertentu yang yang jauh ebih besar dibandingkan dengan penampang intangnya. Perhatikan Gambar 7.1 di bawah, dua buah baok berpenampang intang bxh dengan b < h. h b h b (a) Tekan (b) Tekuk Gambar 7.1. Pembebanan Norma Negatif Gambar 7.1(a) merupakan pembebanan tekan karena panjang batang,, reatif tak berbeda jauh dengan ukuran penampang intangnya, b maupun h. Daam pembebanan yang berebihan, baok ini akan rusak hancur atau geser pada bidang tegangan geser maksimumnya, tergantung pada sifat-sifat bahannya. Sedangkan batng pada Gambar 7.1(b) mengaami pembebanan tekuk karena panjang batang,, yang jauh ebih besar dibandingkan dengan ukuran penampang intangnya. Pembebanan yang berebih akan menyebabkan batang rusak tekuk atau bengkok. 73

7 Tekukan dapat terjadi karena dua ha, yakni oeh sebab geometris dan homogenitas bahan. Sebab yang pertama terutama adaah karena etak beban yang tidak tepat pada titik pusat berat penampang intangnya, sehingga timbu momen terhadap sumbu netra batang. Sebab kedua karena sifat mekanis bahan yang tidak homogen sehingga titik-titik pada suatu penampang intang mengaami deformasi yang tidak sama. Ha ini juga akan menimbukan momen terhadap sumbu netra batang. Momen ini akan semakin besar bia penyimpangan dari keadaan idea semakin besar. Secara teoritis, tekukan akan terjadi atau tidak ditentukan oeh harga koefisien kerampingan (senderness ratio), yang besarnya ditentukan oeh panjang batang, bentuk dan ukuran penampang intangnya, serta konstruksi penumpuan. Secara matematis dinyatakan oeh persamaan (7.1a) dan (7.1b) berikut. r r I k. L (7.1a) (7.1b) dengan : koefisien kerampingan : panjang tekuk, panjang satu tekukan simetri (mm) r : jari-jari girasi (mm) I : inersia minima penampang intang batang (mm ) : uas penampang intang batang (mm ) k : koefisien pemasangan, tergantung konstruksi penumpuan ujung batang L : panjang batang (mm) Teori tekuk Euer, yang dikemukakan oeh seorang ahi matematika Swiss Loenhard Euer, pada tahun 1757 digunakan untuk menyeesaikan persoaanpersoaan tekuk. Teori ini menggunakan asumsi bahwa tegangan tekan angsung

75 yang terjadi keci sehingga dapat diabaikan, dan beban tidak ebih dari beban kritis yang dapat menyebabkan terjadinya tekukan. Seain itu, bahan batang bersifat isotropis, penampang intang batang merata sepanjang batang, serta tegangan yang terjadi masih berada daam batas proporsiona sehingga hukum Hooke masih beraku. 7.. Batang-batang dengan Berbagai Konstruksi Penumpuan da empat macam sistem penumpuan yang akan dibahas, berturut-turut adaah satu ujung batang dijepit sedang ujung ain bebas, kedua ujung batang dijepit, kedua ujung batang dipasang berengse, dan satu ujung batang dijepit sedang ujung ain berengse. Harga koefisien pemasangan ditunjukkan oeh grafik eastis perubahan bentuk batang daam pembebanan. 7..a. Batang dengan Kedua Ujung Bertumpuan Sendi B B y x B / / C C / a (a) Tanpa Beban (b) Superposisi (c) (d) Gambar 7.. Pembebanan Norma Negatif Perhatikan Gambar 7.(c) di atas. Beban gaya (N) pada titik berat penampang intangnya yang di asumsikan seau bekerja pada arah vertika. kibat beban tersebut titik B akan berpindah ke B yang berjarak a dari

76 kedudukan awa. Beban tersebut merupakan beban kritis, sehingga perpindahan sangat keci dan momen yang timbu tidak cukup untuk menimbukan tekukan. defeksi, maka d x dy Pada titik sembarang seperti ditunjukkan pada Gambar 7.(c), seperti pada M (7.a) M =.x (7.b) Sehingga d dx. dy dy x Kedua ruas dikaikan dengan dx sehingga dx dy. d dx dy. x. dx Dimisakan dx dy z maka persamaan di atas menjadi z. dz. x. dx Karena variabenya teah terpisah pada masing-masing ruas, maka persamaan tersebut dapat diintegrakan, yang hasinya z x C atau z x. C 1. Dikembaikan harga z sehingga dx dy x. C 1 (7.3a) Terhadap titik dengan x = a dan (dx/dy) = 0, maka persamaan (7.3a) menjadi a C atau C a 0. 1 1. (7.3b) 1

77 Persamaan (7.3b) disubstitusikan ke persamaan (7.3a) kemudian diakar, akan menjadi dx dy a x atau a dx x. dy (7.) Persamaan (7.) juga merupakan fungsi ekspisit, sehingga masing-masing ruasnya dapat diintegrasikan, yang hasinya 1 x sin. a y C (7.5a) Di titik B dengan x = 0 dan y = 0, maka persamaan di atas menjadi 1 sin 0. 0 C atau C 0 (7.5b) Substitusi persamaan (7.5b) ke persamaan (7.5a) akan menghasikan 1 x sin. a y. y atau x a sin. y (7.6) Karena untuk suatu pembebanan tertentu pada suatu batang tertentu, harga-harga, E dan I adaah konstan, sehingga persamaan tersebut menyatakan bahwa simpangan tekuk merupakan fungsi sinus. Untuk titik dengan x = x max = a dan y = (/), persamaan (7.6) menjadi a a sin. atau sin Persamaan (7.7) di atas dipenuhi apabia. 1. 3 5 atau atau... dan seterusnya. (7.7)

78 Karena yang dicari adaah yang terkeci untuk menyebabkan tekukan, maka diambi harga ruas kanan yang terkeci, sehingga. atau. sehingga cr. (7.8) dengan cr : beban kritik yang dapat memuai terjadinya tekukan (N) E : moduus eastistas Young (MPa) I : inersia minimum penampang intang batang (mm ) : panjang tekuk (mm), dengan = k.l. k : koefisien pemasangan, untuk penumpuan jenis ini harga k = 1. L : panjang batang (mm), sehingga untuk penumpuan jenis ini k = L. Dengan demikian, karena = L, maka persamaan (7.8) menjadi cr. L (7.9) 7..b. Satu Ujung Dijepit dan Ujung ain Bebas Menurut anaisis pada sub bagian 7..a., dengan harga k = 1, panjang tekuk sama dengan sama dengan panjang batang. Sehingga pada Gambar 7.3(a) di samping, panjang batang tersebut sama dengan panjang batang pada Gambar 7.(c), atau / = L. Dengan perkataan ain, panjang tekuk batang dengan satu tumpuan jepit dan ujungainnya bebas adaah

79 = L atau k = (7.10) Substitusi persamaan (7.10) ke persamaan (7.8) akan menghasikan. L cr (7.11) dengan cr : beban kritik yang dapat memuai terjadinya tekukan (N) E : moduus eastistas Young (MPa) I : inersia minimum penampang intang batang (mm ) L: panjang batang (mm). 7..c. Batang dengan Kedua Ujung Bertumpuan Jepit Secara ogika, batang dengan kedua ujung ditumpu secara jepit ebih kaku dibandingkan dengan batang dengan yang kedua ujungnya bertumpuan engse. Perhatikan perubahan bentuk eastis batang pada Gambar 7.(b). Ternyata bahwa batang terbagi menjadi empat bagian yang sama panjang yang masing-masing sebangun benar dengan Gambar 7.(c). Karena ha iniah maka konstruksi penumpuan semacam ini memiiki panjang tekuk = L. Dengan perkataan ain, koefisien pemasangan, k =. B B L (a) Tanpa Beban (b) Superposisi Gambar 7.. Baok dengan Kedua Ujung Bertumpuan Jepit

80 Dengan panjang tekuk = L atau k = (7.1) maka persamaan (7.8) menjadi cr. L (7.13) dengan cr : beban kritik yang dapat memuai terjadinya tekukan (N) E : moduus eastistas Young (MPa) I : inersia minimum penampang intang batang (mm ) L : panjang batang (mm) 7..d. Batang dengan Ujung-ujung Bertumpuan Jepit-Sendi B / B L / (a) Tanpa Beban (b) Pembebanan (c) Penyederhanaan Gambar 7.5. Pembebanan Norma Negatif Perhatikan Gambar 7.5(b) di atas. Gambat tersebut menunjukkan bahwa panjang tekuk kurang ebih dua per tiga panjang batang, atau

81 L 3 (7.1) maka persamaan (7.8) menjadi cr 9. L (7.15) dengan cr : beban kritik yang dapat memuai terjadinya tekukan (N) E : moduus eastistas Young (MPa) I : inersia minimum penampang intang batang (mm ) L : panjang batang (mm) 7.3. Berakunya Teori Euer Sebagaimana teah dikemukakan pada bagian depan, bahwa teori Euer hanya beraku untuk pembebanan pada daerah proporsiona. Sedangkan untuk pembebanan di uar daerah proporsiona beraku rumus-rumus yang dikoreksi yang di uar pembahasan pada diktat ini. Karena tegangan yang terjadi harus ebih keci atau maksima sama dengan tegangan pada batas proporsiona, maka cr cr p sedangkan cr (7.16) Dari persamaan (7.8), diperoeh rumus umum untuk berbagai konstruksi penumpuan ujung sebagai berikut cr. Dengan demikian persamaan (7.16) menjadi cr.. E I E r 1... E.

8 Harga cr di atas kemudian disubstitusikan kembai ke persamaan (7.16) yang di sebeah kiri, sehingga koefisien kerampingan batang dapat dihitung sebagai berikut 1 E. E. p sehingga. (7.17) Sedangkan batas harga kerampingan untuk berakunya Euer adaah diambi dari persamaan di atas, yang besarnya adaah E batas. (7.18a) p Sehingga persamaan (7.17) menjadi batas (7.18b) dengan: : kerampingan batang E : moduus eastisitas Young bahan (MPa) p : tegangan pada batas proporsiona bahan (MPa) p Contoh Soa: Tiang penyangga berbentuk pipa dengan diameter daam 90% dari diameter uarnya, atau d = 0,9 D. Muduus eestisitas Young 00 GPa, tegangan pada batas proporsiona 700 MPa. Tinggi tiang tingga 3 m sedangkan faktor keamanan diambi. Tentukan ukuran diameter uar dan diameter daam tiang tersebut bia penumpuan ujungujung dengan: (a) satu jepit ujung ain bebas, (b) kedua ujung berengse, (c) satu ujung jepit ujung ain engse, dan (d) kedua ujung jepit. Penyeesaian: = 50 kn = 50 000 N d = 0.9 D (a) k = E = 00 GPa =.10 5 MPa. L = 3 m = 3000 mm (b) k = 1 p = 700 Mpa = (c) k = /3 D d 6 1 D D d I D d D 0, 9 0, 0168811D 6 6 r I d cr cr.. 50000. 10 5 kn (d) k = 1/

83 batas E. 10 6, 55 700 p 5.. Dari persamaan (7.11), cr I cr E () (a) = k L =. 3 000 = 6 000 mm Dari persamaan () akan didapat 0, 0168811D 5 ( 6000).(. 10 ) 8 D, 16110. 11, mm 5.(. 10 ) d = 0,9 D = 109,1 mm Dibuat D = 1 mm dan d = 109 mm 1 Pemeriksaan: Dari persamaan r di atas akan didapat r 1 109 0, 90 mm = (/r) = (6000/0,90) = 16,70 Ternyata bahwa > batas, sehingga teori Euer beraku. (b) = k L = 1. 3 000 = 3 000 mm Dari persamaan () akan didapat 0, 0168811D 5 ( 3000).(. 10 ) 7 D 5, 0310. 85, 7 mm 5.(. 10 ) d = 0,9 D = 77,16 mm Dibuat D = 86 mm dan d = 77 mm Pemeriksaan: Dari persamaan r di atas akan didapat r 1 86 77 8, 86 mm = (/r) = (3000/8,86) = 103,95 Ternyata bahwa > batas, sehingga teori Euer beraku. (c) = k L = (/3). 3 000 = 000 mm Dari persamaan () akan didapat 0, 0168811D 5 ( 000).(. 10 ) 7 D, 0110. 70, 00 mm 5.(. 10 ) d = 0,9 D = 63,00 mm Dibuat D = 70 mm dan d = 63 mm Pemeriksaan: Dari persamaan r di atas akan didapat r 1 70 60 3, 05 mm

8 = (/r) = (000/3,05) = 86,77 Ternyata bahwa > batas, sehingga teori Euer beraku (d) = k L = (1/). 3 000 = 1 500 mm Dari persamaan () akan didapat 0, 0168811D 5 ( 1500).(. 10 ) 7 D 1, 35110. 60, 6 mm 5.(. 10 ) d = 0,9 D = 5,56 mm Dibuat D = 61 mm dan d = 5 mm 1 Pemeriksaan: Dari persamaan r di atas akan didapat r 61 5 0, 37 mm = (/r) = (1500/0,37) = 73,65 Ternyata bahwa > batas, sehingga teori Euer beraku