Pertemuan V,VI III. Gaya Geser dan Momen Lentur

dokumen-dokumen yang mirip
Jenis Jenis Beban. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

TUGAS MAHASISWA TENTANG

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

GAYA GESER, MOMEN LENTUR, DAN TEGANGAN

III. TEGANGAN DALAM BALOK

Pertemuan I, II I. Gaya dan Konstruksi

STRUKTUR STATIS TAK TENTU

II. GAYA GESER DAN MOMEN LENTUR

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pengertian rangka

Gaya. Gaya adalah suatu sebab yang mengubah sesuatu benda dari keadaan diam menjadi bergerak atau dari keadaan bergerak menjadi diam.

Definisi Balok Statis Tak Tentu

STRUKTUR STATIS TERTENTU

LENDUTAN (Deflection)

Catatan Materi Mekanika Struktur I Oleh : Andhika Pramadi ( 25/D1 ) NIM : 14/369981/SV/07488/D MEKANIKA STRUKTUR I (Strengh of Materials I)

Pertemuan XIII VIII. Balok Elastis Statis Tak Tentu

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Tumpuan Rol

A. Struktur Balok. a. Tunjangan lateral dari balok

Pertemuan VI,VII III. Metode Defleksi Kemiringan (The Slope Deflection Method)

PUNTIRAN. A. pengertian

sejauh mungkin dari sumbu netral. Ini berarti bahwa momen inersianya

d x Gambar 2.1. Balok sederhana yang mengalami lentur

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

sendi Gambar 5.1. Gambar konstruksi jembatan dalam Mekanika Teknik

Bab 6 Defleksi Elastik Balok

Struktur Beton. Ir. H. Armeyn, MT. Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Sipil dan Geodesi Institut Teknologi Padang

Pertemuan I,II I. Struktur Statis Tertentu dan Struktur Statis Tak Tentu

MEKANIKA REKAYASA III

KONSTRUKSI BALOK DENGAN BEBAN TERPUSAT DAN MERATA

Pertemuan IX,X,XI V. Metode Defleksi Kemiringan (The Slope Deflection Method) Lanjutan

Metode Distribusi Momen

BAB I PENDAHULUAN. Dalam pembangunan prasarana fisik di Indonesia saat ini banyak pekerjaan

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

STATIKA. Dan lain-lain. Ilmu pengetahuan terapan yang berhubungan dengan GAYA dan GERAK

Tegangan Dalam Balok

II. KAJIAN PUSTAKA. gaya-gaya yang bekerja secara transversal terhadap sumbunya. Apabila

Macam-macam Tegangan dan Lambangnya

1 M r EI. r ds. Gambar 1. ilustrasi defleksi balok

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

MODUL 1 STATIKA I PENGERTIAN DASAR STATIKA. Dosen Pengasuh : Ir. Thamrin Nasution

Sebuah benda tegar dikatakan dalam keseimbangan jika gaya gaya yang bereaksi pada benda tersebut membentuk gaya / sistem gaya ekvivalen dengan nol.

BAB II METODE DISTRIBUSI MOMEN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Metode Defleksi Kemiringan (The Slope Deflection Method)

Oleh : Ir. H. Armeyn Syam, MT FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI PADANG

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Prinsip Statika Keseimbangan (Meriam& Kraige, 1986)

BAB IV DIAGRAM GAYA GESER (SHEAR FORCE DIAGRAM SFD) DAN DIAGRAM MOMEN LENTUR (BENDING MOMENT DIAGRAM BMD)

BAB II LANDASAN TEORI

A. Pendahuluan. Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA. Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :

5- Persamaan Tiga Momen

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

IV. DEFLEKSI BALOK ELASTIS: METODE INTEGRASI GANDA

Torsi sekeliling A dari kedua sayap adalah sama dengan torsi yang ditimbulkan oleh beban Q y yang melalui shear centre, maka:

2 Mekanika Rekayasa 1

Persamaan Tiga Momen

MODUL 3 : METODA PERSAMAAN TIGA MOMEN Judul :METODA PERSAMAAN TIGA MOMEN UNTUK MENYELESAIKAN STRUKTUR STATIS TIDAK TERTENTU

Pertemuan XII,XIII,XIV,XV VI. Metode Distribusi Momen (Cross) VI.1 Uraian Umum Metode Distribusi Momen

STRUKTUR STATIS TERTENTU PORTAL DAN PELENGKUNG

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

Mekanika Bahan TEGANGAN DAN REGANGAN

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

BAB I PENDAHULUAN. yang paling utama mendukung beban luar serta berat sendirinya oleh momen dan gaya

5- STRUKTUR LENTUR (BALOK)

MODUL PERKULIAHAN. Gaya Dalam Struktur Statis Tertentu Pada Portal Sederhana

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan yang aman

Golongan struktur Balok ( beam Kerangka kaku ( rigid frame Rangka batang ( truss

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

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Prinsip Dasar Mesin Pencacah Rumput

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

BAB III LANDASAN TEORI

KEANDALAN STRUKTUR BALOK SEDERHANA DENGAN SIMULASI MONTE CARLO

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. membutuhkan penanganan yang serius, terutama pada konstruksi yang terbuat

BAB II METODE KEKAKUAN

PENGARUH DAN FUNGSI BATANG NOL TERHADAP DEFLEKSI TITIK BUHUL STRUKTUR RANGKA Iwan-Indra Gunawan PENDAHULUAN

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Mesin CNC turning

BAB II DASAR-DASAR DESAIN BETON BERTULANG. Beton merupakan suatu material yang menyerupai batu yang diperoleh dengan

Pertemuan I,II,III I. Tegangan dan Regangan

MEKANIKA TEKNIK 02. Oleh: Faqih Ma arif, M.Eng

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS CANTILEVER BEAM DENGAN MENGGUNAKAN METODE SOLUSI NUMERIK TUGAS KULIAH

Desain Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

DRAFT ANALISIS STRUKTUR Metode Integrasi Ganda (Double Integration) Suatu struktur balok sedehana yang mengalami lentur seperti pada Gambar

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

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

TEGANGAN DAN REGANGAN GESER. Tegangan Normal : Intensitas gaya yang bekerja dalam arah yang tegak lurus permukaan bahan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

RENCANA PEMBELAJARAAN

BAB I PENDAHULUAN. dengan banyaknya dilakukan penelitian untuk menemukan bahan-bahan baru atau

KATA PENGANTAR. telah melimpahkan nikmat dan karunia-nya kepada penulis, karena dengan seizin-

Kuliah ke-2. UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI FAKULTAS TEKNIK Jalan Sudirman No. 629 Palembang Telp: , Fax:

BAB I PENDAHULUAN. Pada bangunan tinggi tahan gempa umumnya gaya-gaya pada kolom cukup besar untuk

Transkripsi:

Pertemuan V,VI III. Gaya Geser dan omen entur 3.1 Tipe Pembebanan dan Reaksi Beban biasanya dikenakan pada balok dalam bentuk gaya. Apabila suatu beban bekerja pada area yang sangat kecil atau terkonsentrasi (bekerja pada satu titik), maka disebut sebagai beban terpusat, yang merupakan gaya tunggal, dinotasikan dengan P dan besarnya dinyatakan dalam satuan gaya yaitu Newton (N). Apabila suatu beban tersebar pada sumbu balok dan beban terdistribusi terbagi rata atau seragam, dinotasikan dengan q, dan besarnya dinyatakan dalam satuan gaya per satuan panjang yaitu Newton per meter (N/m), atau beban bervariasi seragam. Disamping itu balok juga dapat dibebani dengan kopel atau momen, dinotasikan dengan, besarnya dinyatakan dalam satuan Newton meter (Nm). Gambar 3.1 Balok Dibebani Gaya ateral Balok merupakan elemen struktur yang mengalami beban lateral, yaitu gaya-gaya atau momen bekerja dalam arah tegak lurus sumbu batang. Jika semua beban bekerja di bidang yang sama, dan jika semua defleksi (yang ditunjukkan dengan garis putus-putus) terjadi di bidang tersebut, maka bidang tersebut disebut bidang lentur. Besarnya beban yang bekerja di balok menentukan besaran-besaran gaya geser dan momen yang terjadi. encari gaya geser dan momen lentur III 1

merupakan langkah penting dalam mendisain suatu balok. Gaya geser dan momen lentur yang terjadi di balok perlu diketahui nilai maksimum dan variasi besaran-besaran tersebut di sepanjang sumbu balok. Apabila gaya geser dan momen lentur telah diketahui, maka dapat ditentukan tegangan, regangan, dan defleksi yang terjadi pada balok. encari reaksi merupakan merupakan langkah pertama dalam analisis suatu balok. Apabila reaksi telah diketahui, gaya geser dan momen lentur dapat diperoleh. Jika sutau balok ditumpu dengan secara statis tertentu, maka semua reaksi dapat diperoleh dari diagram benda bebas dan persamaan keseimbangan. Pengecekan hasil reaksi yang diperoleh apakah sudah benar, yaitu dengan menggunakan persamaan keseimbangan dalam arah vertikal. Gambar 3. Beban dan Reaksi Pada Balok Sederhana Suatu balok dengan tumpuan sendi di satu ujung dan tumpuan rol di ujung lainnya disebut balok sederhana (simple beam). Di ujung A dari balok, tumpuan sendi tidak dapat bergerak dalam arah horisontal atau vertikal tetapi sumbu batang dapat berotasi dalam bidang gambar. Karena itu, tumpuan sendi dapat memberikan reaksi berupa gaya dengan komponen horisontal dan vertikal (H A dan R A ), tetapi tidak dapat memberikan reaksi momen. Di ujung B dari balok, tumpuan rol mencegah translasi dalam arah vertikal tetapi tidak dalam arah horisontal, sehingga tumpuan rol dapat menahan gaya vertikal (R B ) tetapi tidak gaya horisontal. III

Gambar 3.3 Beban dan Reaksi Pada Balok Kantilever Balok yang dijepi di salah satu ujung dan bebas di ujung lainnya, disebut balok kantilever (cantilever beam). Di tumpuan jepit balok tidak dapat bertranslasi maupun berotasi, sedangkan di ujung bebas balok tersebut dapat bertranslasi dan berotasi. Dengan demikian, di tumpuan jepit ada reaksi dan momen. Gambar 3.4 Beban dan Reaksi Pada Balok Gantung Balok gantung adalah balok dengan overhang (bagian overstek), yang ditumpu sederhana di titik A dan B (tumpuan sendi di A dan tumpuan rol di B), tetapi ada bagian yang menerus (overstek). Di tumpuan B. Bagian overstek ini mirip dengan balok kantilever, tetapi dalam hal inisumbu balok dapat berotasi di titik B. III 3

3. Tipe Perletakan Gambar 3.5 Konstruksi Aktual dan Representasi Tumpuan Rol Sebuah balok sayap lebar yang ditumpu oleh dinding beton dan titahan oleh baut angkur yang menembus lubang slot di flens bawah balok. Konstruksi ini menahan balok terhadap gerakan vertikal (ke atas atau ke bawah) tetapi tidak mencegah gerakan horisontal. Tumpuan ini direpresentasikan sebagai rol. Gambar 3.6 Konstruksi Aktual dan Representasi Tumpuan Sendi Sambungan balok ke kolom, dimana balok terpasang di flens kolom dengan menggunakan siku yang dibaut. Konstruksi menahan balok terhadap gerakan horisontal dan vertikal, tetapi tidak menahan rotasi. Tumpuan ini direpresentasikan sebagai sendi. III 4

Gambar 3.7 Konstruksi Aktual dan Representasi Tumpuan Jepit Tiang metal yang dilas ke plat landasan yang diangkur ke pir beton yang tertahan di tanah. Dasar dari tiang dikekang penuh terhadap translasi dan rotasi. Tumpuan ini direpresentasikan sebagai jepit. 3.3 Diagram Gaya Geser dan omen entur Pada saat suatu balok dibebani oleh gaya atau kopel, tegangan dan regangan akan terjadi di seluruh bagian interior balok. Untuk menentukan besarnya tegangan dan regangan, harus ditentukan gaya internal dan kopel internal yang bekerja pada balok Gambar 3.8 Gaya Geser dan omen entur Pada Balok III 5

Balok dipotong melintang mn yang terletak pada jarak x dari ujung bebas. Resultan dari tegangan yang bekerja di penampang adalah gaya geser V dan momen lentur. Beban P beban berarah transversal terhadap sumbu balok, maka tidak ada gaya aksial pada penampang. Gaya geser dan momen lentur dihitung dari persamaan keseimbangan : ΣV 0 P V 0 V P... (3.1a) Σ 0 P. x 0 P. x... (3.1b) Gaya dan momen bekerja pada elemen balok yang dipotong antara dua penampang yang jaraknya berdekatan satu sama lain. Pada balok, gaya geser positif bekerja searah jarum jam terhadap bahan dan gaya geser negatif bekerja berlawanan jarum jam terhadap bahan. omen lentur positif menekan bagian atas balok dan momen lentur negatif menekan bagian bawah balok. Gambar 3.9 Perjanjian Tanda Untuk Gaya Geser dan omen entur Gaya geser positif cendrung mengubah bentuk elemen dengan muka kanan bergerak ke bawah relatif terhadap muka kiri.omen lentur positif menekan (dan memperpendek) bagian atas dan menarik bagian bawah balok. Gambar 3.10 Deformasi Akibat Gaya Geser dan omen entur III 6

Gambar 3.11 Diagram Gaya Geser dan omen entur Beban Terpusat Reaksi perletakan dan gaya-gaya dalam (gaya geser dan momen lentur) : Pb RA ; RB Pa Pb V RA (0 < x < a) Pbx RAx Pb Pa V RA P P ( a < x < ) Pbx RAx P( x a) P( x a) maks Pa ( Pab x)... (3.a)... (3.b)... (3.c)... (3.d)... (3.e)... (3.f)... (3.g) III 7

q. 8 Gambar 3.1 Diagram Gaya Geser dan omen entur Beban Terbagi Rata Reaksi perletakan dan gaya-gaya dalam (gaya geser dan momen lentur) : R R A B q. q V RA qx qx (0 < x < ) q RAx qx qx q maks 8... (3.3a)... (3.3b)... (3.3c)... (3.3d) 3.4 Hubungan Antara Intensitas Beban, Gaya Geser dan omen entur Hubungan penting antara beban, gaya geser, dan momen lentur di balok, berguna dalam menyelidiki gaya geser dan momen lentur di seuruh panjang balok dan khususnya berguna dalam membuat diagram gaya geser dan momen lentur. III 8

Gambar 3.13 Hubungan Antara Beban, Gaya Geser dan omen entur Suatu elemen balok yang dipotong antara dua penampang yang terletak sejauh dx satu sama lain. Beban terbagi rata dan beban terpusat positif apabila bekerja ke bawah di balok dan negatif jika bekerja ke atas. Kopel yang bekerjaa sebagai beban di balok adalah positif jika berlawanan arah jarum jam dan negatif jika searah jarum jam. Gaya geser dan momen lentur yang bekerja di sisi-sisi elemen ditunjukkan dalam arah positif. Pada umumnya, gaya geser dan momen lentur bervariasi disepanjang sumbu balok. Untuk beban terbagi rata, pertambahan V dan kecil sekali, sehingga ditulis sebagai dv dan d. Resultan tegangan di muka kanan adalah V + dv dan + d. Untuk beban terpusat atau kopel, pertambahan V dan mungkin terhingga, sehingga diberi notasi V 1 dan 1 Resultan tegangan di muka kanan adalah V + V 1 dan + 1 Untuk setiap jenis pembebanan, ditulis dua persamaan keseimbangan untuk elemen satu untuk persamaan keseimbangan gaya dalam arah vertikal dan satu persamaan keseimbangan momen. Persamaan pertama memberikan hubungan antara beban dan gaya geser, dan persamaan kedua memberikan hubungan antara gaya geser dan momen lentur. III 9

3.5 Contoh-Contoh Soal dan Pembahasan Soal 1. Hitung dan gambarkan diagram gaya geser dan momen lentur balok sederhana yang dibebani beban terpusat. P 3 kn a 4 m b m 6 m Penyelesaian : Reaksi perletakan dan gaya-gaya dalam : R R A B 3. 1. kn 6 3.4. kn 6 (0 < x < 4m) x 0 V 1. kn; 1.0 0 x 4m V 1. kn; 1.4 4. knm (4m < x < 6m) x 4m V x 6m V 1. kn; 1. kn; 1.4 3(4 4) 4. knm 1.6 3(6 4) 0 Diagram gaya geser dan momen : 1 1 4 III 10

Soal. Hitung dan gambarkan diagram gaya geser dan momen lentur balok sederhana yang dibebani beban terbagi rata. q kn 6 m Penyelesaian : Reaksi perletakan dan gaya-gaya dalam : R R A B,6 6kN.6 6. kn (0 < x < 6m) x 0 V 6. kn; 6.0 0 x 6m V 6.6 6. kn; mak 1 8..6. 9 knm 6.3.1,5.6.4 0. knm Diagram gaya geser dan momen : 6 6 9 III 11