PORTAL DAN PELENGKUNG TIGA SENDI

dokumen-dokumen yang mirip
STRUKTUR STATIS TERTENTU PORTAL DAN PELENGKUNG

STRUKTUR STATIS TERTENTU

KONSTRUKSI BALOK DENGAN BEBAN TERPUSAT DAN MERATA

BAB II PELENGKUNG TIGA SENDI

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

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

Biasanya dipergunakan pada konstruksi jembatan, dengan kondisi sungai dengan lebar yang cukup berarti dan dasar sungai yang dalam, sehingga sulit

METODE SLOPE DEFLECTION

STATIKA STRUKTUR. Syamsul Hadi

sendi Gambar 5.1. Gambar konstruksi jembatan dalam Mekanika Teknik

Ditinjau sebuah batang AB yang berada bebas dalam bidang x-y:

Kuliah kedua STATIKA. Ilmu Gaya : Pengenalan Ilmu Gaya Konsep dasar analisa gaya secara analitis dan grafis Kesimbangan Gaya Superposisi gaya

Struktur Statis Tertentu : Rangka Batang

METODE DEFORMASI KONSISTEN

Pertemuan I, II I. Gaya dan Konstruksi

TM. V : Metode RITTER. TKS 4008 Analisis Struktur I

ANALISA STATIS TERTENTU WINDA TRI WAHYUNINGTYAS

MEKANIKA TEKNIK I BALOK GERBER. Ir. H. Armeyn, MT

Biasanya dipergunakan pada konstruksi jembatan, dengan kondisi sungai dengan lebar yang cukup berarti dan dasar sungai yang dalam, sehingga sulit

BUKU AJAR ANALISA STRUKTUR II DISUSUN OLEH : I PUTU LAINTARAWAN, ST, MT. I NYOMAN SUTA WIDNYANA, ST, MT. I WAYAN ARTANA, ST.MT

STRUKTUR STATIS TAK TENTU

KONSTRUKSI BALOK DENGAN BEBAN TIDAK LANGSUNG DAN KOSTRUKSI BALOK YANG MIRING

Outline TM. XXII : METODE CROSS. TKS 4008 Analisis Struktur I 11/24/2014. Metode Distribusi Momen

2 Mekanika Rekayasa 1

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

Struktur Rangka Batang Statis Tertentu

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

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

BAHAN AJAR MEKANIKA REKAYASA 3 PROGRAM D3 TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

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

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

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

MODUL PERKULIAHAN. Gaya Dalam Struktur Statis Tertentu Pada Portal Sederhana

PRINSIP DASAR MEKANIKA STRUKTUR

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

Mekanika Rekayasa III

Metode Defleksi Kemiringan (The Slope Deflection Method)

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Tumpuan Rol

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

Jenis Jenis Beban. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

Perhitungan Penulangan Kolom Suatu kolom portal beton bertulang, yang juga berfungsi menahan beban lateral, dengan dimensi seperti gambar :

BAB I PENDAHULUAN. Konsep dasar definisi berikut merupakan dasar untuk mempelajari mekanika,

Definisi Balok Statis Tak Tentu

e-learning MEKANIKA TEKNIK 01

METODA CONSISTENT DEFORMATION

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pengertian rangka

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

Rangka Batang (Truss Structures)

Pertemuan V,VI III. Gaya Geser dan Momen Lentur

5- Persamaan Tiga Momen

Mata Kuliah: Statika Struktur Satuan Acara Pengajaran:

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

RENCANA PEMBELAJARAAN

D3 TEKNIK SIPIL FTSP ITS

MODUL 2 : ARTI KONSTRUKSI STATIS TERTENTU DAN CARA PENYELESAIANNYA 2.1. JUDUL : KONSTRUKSI STATIS TERTENTU

Metode Kekakuan Langsung (Direct Stiffness Method)

Struktur Rangka Batang (Truss)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ENGINE STAND. hasilnya optimal dan efisien dari segi waktu, biaya dan tenaga. Dalam metode

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Force Method

ANALISA STRUKTUR METODE MATRIKS (ASMM)

BAB IV ANALISA STRUKTUR

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

Susunan Beban Hidup untuk Penentuan Momen Rencana

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan

MODIFIKASI PERENCANAAN JEMBATAN KALI BAMBANG DI KAB. BLITAR KAB. MALANG MENGGUNAKAN BUSUR RANGKA BAJA

Menggambar Lendutan Portal Statis Tertentu

Persamaan Tiga Momen

Session 1 Konsep Tegangan. Mekanika Teknik III

14/12/2012. Metoda penyelesaian :

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

Kajian Pengaruh Panjang Back Span pada Jembatan Busur Tiga Bentang

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

Pertemuan XIII VIII. Balok Elastis Statis Tak Tentu

Konstruksi Rangka Batang

II. GAYA GESER DAN MOMEN LENTUR

BAB II DASAR TEORI 2.1 Spin Coating Metode Spin Coating

BAB IV BEBAN BERGERAK DAN GARIS PENGARUH

III. TEGANGAN DALAM BALOK

LOADS OF STRUCTURES. Tata Cara Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya. SNI

Silabus (MEKANIKA REKAYASA III)

Bab 6 Defleksi Elastik Balok

BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

BAB III PROSES PERANCANGAN DAN GAMBAR

BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

STRUKTUR CANGKANG I. PENDAHULULUAN

BEBAN. B. Beban Sekunder 1. Beban Angin Beban yang terjadi akibat adaanya tiupan angin.

BAB I STRUKTUR STATIS TAK TENTU

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Prinsip Dasar Mesin Pencacah Rumput

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

1.1. Mekanika benda tegar : Statika : mempelajari benda dalam keadaan diam. Dinamika : mempelajari benda dalam keadaan bergerak.

BAB II METODE DISTRIBUSI MOMEN

Teknologi Dasar Konstruksi Baja 2

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

PERHITUNGAN PANJANG BATANG

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

Transkripsi:

MEKANIKA STRUKTUR I PORTAL DAN PELENGKUNG TIGA SENDI Soelarso.ST.,M.Eng JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

1. Portal Sederhana BERBAGAI BENTUK PORTAL (FRAME) DAN PELENGKUNG (ARCH) sambungan kaku sambungan kaku sendi rol sendi Pada gambar portal diatas mempunyai tumpuan jepit, sendi dan rol dapat dicari dengan 3 persamaan yang ada yaitu ΣH = 0 ; ΣV = 0 ; ΣM = 0 Elemen batang-batang yang terdiri dari batang horizontal, vertikal dan miring tersambung secara kaku sehingga dapat menahan momen

2. Portal 3 Sendi S S sambungan kaku sambungan kaku sendi sendi sendi sendi Portal 3 sendi terdapat : Reaksi Tumpuan 2 buah sendi, sehingga ada 4 reaksi tumpuan. Hanya tersedia 3 persamaan (ΣH = 0 ; ΣV = 0 ; ΣM = 0) Struktur statis tak tentu Agar menjadi struktur statis tertentu harus ditambahkan sambungan sendi S pada salah satu batangnya., sehingga terdapat 4 persamaan (ΣH = 0 ; ΣV = 0 ; ΣM = 0 ; ΣS = 0) Struktur statis tertentu Sambungan sendi dapat menahan gaya aksial dan gaya geser, tetapi tidak dapat menahan momen. Letak sambungan sendi S dipilih pada tempat yang paling menguntungkan, misalnya pada titik dengan gaya aksial dan geser kecil atau nol.

3. Pelengkung Sederhana sendi rol Raksi tumpuan : 2 Reaksi pada sendi 1 Reaksi pada rol Dapat dicari dengan 3 persamaan keseimbangan (ΣH = 0 ; ΣV = 0 ; ΣM = 0) Deformasi atau pergeseran pada rol akibat berat sendiri atau beban luar yang bekerja pada umumnya cukup besar. Untuk mencegah hal tersebut, maka pada umumnya dipasang batang tarik, sehingga struktur menjadi sistim statis tak tentu.

P P P Deformasi/pergeseran besar P Deformasi/pergeseran besar P P P Deformasi/pergeseran kecil Deformasi/pergeseran kecil P batang tarik batang tarik

4. Pelengkung 3 Sendi S sendi sendi Raksi tumpuan : Ada 4 reaksi pada kedua sendi Terdapat 3 persamaan keseimbangan (ΣH = 0 ; ΣV = 0 ; ΣM = 0) struktur statis tak tentu Agar menjadi struktur statis tertentu, ditambahkan sambungan S pada batang lengkung, sehingga menjadi dua batang lengkung yang terhubung pada sendi S. Sehingga ada tambahan 1 persamaan yaitu ΣMS = 0 Struktur menjadi statis tertentu

Sendi Sendi Sendi

Soal 1 : Portal dengan beban titik Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 15 T 2 m 5 T D C E F 3 m A B 3 m 2 m Penyelesaian :

ΣMB = 0 RAV. 5+ 5.3 15.2 = 0 RAV = 3 T ( ) ΣMA = 0 -RBV. 5 + 15.3 + 15.3 = 0 RAV = 12 T ( ) D D 3 T 0 T 3 T E 15 T 12 T F F 12 T ΣV = 0 RAV +RBV - 15 = 0 ΣH = 0 RAH+5 = 0 RAH = -5 T ( ) Ok..!!! 5 T C BMD MA = 0 MC = 5.3 = 15 Tm MD = 5.5 5.2 = 15 Tm ME = 3.3 + 5.5 5.2 = 24 Tm MF = 3.5 + 5.5 5.2 15.2 = 0 Tm A RAH = 5 T B RAV = 3 T RBV = 12 T Free Body Diagram (FBD)

(+) SFD SFA = RAH = 5 T SFCD = 5 5 = 0 T SFD = RAV = 3 T SF EF = 3 15 = - 12 T SFE = RBV = 12 T 3 T D C (+) E (-) F 12 T 5 T A B Shearing Force Diagram (SFD)

(+) BMD MA = 0 MC = 5.3 = 15 Tm MD = 5.5 5.2 = 15 Tm ME = 3.3 + 5.5 5.2 = 24 Tm MF = 3.5 + 5.5 5.2 15.2 = 0 Tm 15 Tm (+) 24 Tm 15 Tm D E F 15 Tm C A B Bending Momen Diagram (BMD)

(-) (-) NFD NFAD = RAV = -3 T NFBF = RBV = -12 T D E F C 3 T A 12 T B Normal Force Diagram (NFD)

Soal 2: Portal dengan beban merata dan beban titik Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 15 KN/m D E 40 kn 2 m 30 kn C F 2 m A RAH RAV 1,5 m 1,5 m 6,0 m 2,0 m 2,0 m B RBV 2 m 2 m Penyelesaian :

ΣMB = 0 RAV. 13+ 30.2-15.6.7 40.2 = 0 13. RAV = 650 RAV = 50 KN ΣMA = 0 -RBV. 13 + 40.11 +15.6.6 + 30.2 = 0-13. RBV = 1040 RBV = 80 KN ΣV = 0 RAV +RBV 15.6-40 = 0 Ok..!!! ΣH = 0 RAH + 30 = 0 RAH = - 30 KN ( )

D 15 KN/m 0 KN 0 KN 50 KN 40 KN 40 KN E (4/5).30 = 24 KN (3/5).30 = 18 KN (4/5).30 = 24 KN (3/5).30 = 18 KN 30 KN 30 KN C A 50 KN (4/5).50 = 40 KN (3/5).50 = 30 KN 40-18 = 22 KN D 5 4 3 24+30 = 54 KN 28,289 KN E 30 KN 40 KN 28,289 KN 2 1 1 Free Body Diagram (FBD) (1/ 2).40 = 28,288 KN (1/ 2).40 = 28,288 KN F B (1/ 2).80 = 56,577 KN (1/ 2).80 = 56,577 KN 80 KN

50 KN 30 KN (+) G E 28,289 KN (+) C D x 50 40 x (6 - x) (-) 40 KN F (+) 56,577 KN 54 KN x 3,333m B Shearing Force Diagram (SFD)

40 KN 28,289 KN D E C F 22 KN B 56,577 KN Normal Force Diagram (NFD)

293,3 KNm 240,85 KNm 210 KNm 240,85 KNm 210 KNm (+) 3,333 135 KNm (+) D G (+) 160 KNm E A C BMD MA = 0 KNm MC = 54.2,5 = 135 KNm MD = 54.5-24.2,5 = 210 KNm MG = 50.6,333 + 30.4 30.2 15.3,333..(½.3,333) = 293,33 KNm ME = 50.9 + 30.4 30.2 15.6..(½.6) = 240 KNm ME = 56,577. 32 28,288. 8 = 240 KNm MF = 56,577. 8 = 160 KNm MB = 0 KNm F Bending Momen Diagram (BMD) B

Soal 3: Portal 3 sendi dengan beban titik Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 0,5 m 2,5 m 15 T 2 m 5 T D C S E F 3 m A RAH RBH B RAV 3 m 2 m Penyelesaian : RBV

ΣMB = 0 RAV. 5+ 5.3 15.2 = 0 RAV = 3 T ( ) ΣMA = 0 -RBV. 5 + 15.3 + 5.3 = 0 RBV = 12 T ( ) ΣMS = 0 Dari bagian sebelah kiri S RAV.2,5 RAH.5-5.2 = 0 3.2,5 RAH.5-5.2 = 0 RAH = -0,5 T ( ) kekiri, asumsi awal salah RAH = 0,5 T ΣMS = 0 Dari bagian sebelah kanan S -RBV.2,5 + RBH.5 + 15.0,5 = 0-12.2,5 + RBH.5 + 15.0,5 = 0 RBH = 4,5 T ( ) kekanan ΣV = 0 RAV +RBV - 15 = 0 ΣH = 0 RAH - 5 + RBH = 0 Ok..!!! Ok..!!! 15 T D S E F 3 T 12 T 3 T 4,5 T 4,5 T 12 T D F 5 T C A 0,5 T 4,5 T B 3 T 12 T Free Body Diagram (FBD)

(+) (+) (-) 3 T D D (+) S E F F C 4,5 T 12 T (-) 0,5 T A B 4,5 T Shearing Force Diagram (SFD)

(-) 22,5 Tm 7,5 Tm 7,5 Tm 7,5 Tm (-) (-) (-) D S E (+) F 22,5 Tm C A (+) 1,5 Tm 1,5 Tm B (-) BMD MA = 0 MC = 0,5.3 = 1,5 Tm MD = 0,5.5 5.2 = -7,5 Tm MS = 3.2,5 + 0,5.5 5.2 = 0 Tm ME = 3.3 + 0,5.5 5.2 = 1,5 Tm MF = 3.5 + 0,5.5 5.2 15.2 = 22,5 Tm (dari kiri) MF = 4,5.5 = 22,5 Tm (dari kanan) MB = 0 Tm Bending Momen Diagram (BMD)

(-) (-) D S F C 3 T A B 12 T Normal Force Diagram (NFD)

Soal 4: Portal 3 sendi Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 15 KN/m 2 m 2 m A D S E 40 kn 30 kn C F RAH RBH RAV 1,5 m 1,5 m 3,0 m 3,0 m 2,0 m 2,0 m B RBV 2 m 2 m Penyelesaian :

ΣMB = 0 RAV. 13+ 30.2-15.6.7 40.2 = 0 13. RAV = 650 RAV = 50 KN ΣMA = 0 -RBV. 13 + 40.11 +15.6.6 + 30.2 = 0-13. RBV = 1040 RBV = 80 KN ΣMS = 0 Dari bagian sebelah kiri S RAV.6 RAH.4-30.2 15.3.1,5 = 0 50.6 RAH.4-30.2 15.3.1,5 = 0 RAH = 43,125 KN ( ) kekanan ΣMS = 0 Dari bagian sebelah kanan S -RBV.7 + RBH.4 + 40.5 +15.3.1,5 = 0-80.7 + RBH.4 + 40.5 + 15.3.1,5 = 0 RBH = 73,125 KN ( ) kekanan ΣV = 0 RAV +RBV 15.6-40 = 0 ΣH = 0 RAH RBH +30 = 0 Ok..!!! Ok..!!!

Free Body Diagram (FBD) (4/5).50 = 40 KN (4/5).30 = 24 KN A 50 KN 30 KN 40+25,875 = 65,875 KN D C D (3/5).30 = 18 KN 5 3 43,125 KN (3/5).50 = 30 KN 50 KN 4 (3/5).43,125 = 25,875 KN (4/5).43,125 = 34,5 KN 34,5-30 = 4,5 KN 15 KN/m 73,125 KN 73,125 KN 83,875 KN 28,5 KN 80,004 KN 23,288 KN 1 40 KN E 1 E 40 KN 2 F (1/ 2).73,125 = 51,715 KN 73,125 KN (1/ 2).73,125 = 51,715 KN (1/ 2).40 = 28,288 KN (1/ 2).40 = 28,288 KN (1/ 2).80 = 56,577 KN (1/ 2).80 = 56,577 KN B 80 KN 56,577-51,577 = 5 KN 56,577+51,577 = 108,292 KN

50 KN 28,5 KN 23,288 KN (+) G E (+) C D x 50 40 x (6 - x) ( - ) 40 KN F x 3,333m 4,5 KN 5 KN B Shearing Force Diagram (SFD)

83,875 KN 73,125 KN (-) 80,004 KN D E C F 65,875 KN B 108,292 KN Normal Force Diagram (NFD)

82,5 KNm BMD MA = 0 KNm MC = 4,5.2,5 = 11,25 KNm MD = 4,5.5 + 24.2,5 = 82,5 KNm MS = 50.6 43,125.4 30.2 15.3.1,5 = 0 KNm MG = 50.6,333 43,125.4 30.2 15.3,333.½,.3,333 = 0,833 KNm ME = 5. 32 28,288. 8 = 51,726 KNm MF = 5. 8 = 14,142 KNm MB = 0 KNm 82,5 KNm 51,726 KNm 51,726 KNm 3,333 (+) D (+) S G 0,833 KNm (+) E (+) 11,25 KNm C 14,142 KNm F ( - ) A Bending Momen Diagram (BMD) B

Q (kn/m) P 1 P 2 P 3 Lengkung: - lingkaran - parabola - kombinasi A R 1 R 2 R 2 R 1 B R AH R AV R BV Tumpuan A sendi terdapat 2 reaksi Tumpuan B rol terdapat 1 reaksi Total: 3 reaksi tumpuan Terdapat 3 persamaan keseimbangan 3 reaksi tumpuan dapat dihitung struktur statis tertentu.

P N Pada potongan yang ditinjau terdapat gaya-gaya dalam: N, V, M Y R AH A M V R 1 R 1 Gaya N dan V diuraikan menjadi komponen masing-masing : N V N x dan N y V x dan V y Selanjutnya dapat dihitung N, V dan M dengan persamaan keseimbangan : R AV F x = 0 X F y = 0 M = 0

Soal 5: Pelengkung biasa dengan beban merata Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 10 kn/m C R 1 = 3 m R AH A R 1 = 3 m R 1 = 3 m B Penyelesaian : R AV R BV

Y 10.3(1-cos ) kn Ncy = Nc.cos α Nc Mc C Ncx = Nc.sin α Vcx = Vc.cos α Vc Vcy = Vc.sin α A R 1 = 3 m R AV = 30 kn 3(1-cos ) X ΣMB = 0 RAV. 6-10.6.3 = 0 RAV = 30 KN ΣMA = 0 - RBV. 6 + 10.6.3 = 0 RBV = 30 KN ΣV = 0 RAV+ RBV 10.6 = 0 ΣH = 0 RAH = 0 Misal : Ditinjau potongan di titik C : Pada potongan tersebut bekerja gaya-gaya dalam Nc, Vc dan Mc dengan arah diasumsikan seperti pada gambar. Gaya-gaya Nc dan Vc diuraikan menjadi komponennya dalam arah x dan y : Nc Ncx = Nc.sin dan Ncy = Nc.cos Vc Vcx = Vc.cos dan Vcy = Vc.sin

10.3(1-cos ) kn Dari persamaan keseimbangan dapat dihitung Nc (NFD), Vc (SFD), dan Mc (BMD): A Ncy = Nc.cos α Nc Mc C Ncx = Nc.sin α Vcx = Vc.cos α Vc Vcy = Vc.sin α R 1 = 3 m SFD Fx = 0 Nc sin Vc cos = 0 Vc = Nc sin / cos BMD Mc = 30.3(1-cos ) 30(1-cos ). ½.3(1-cos ) Mc = 90(1-cos ) 90/2.(1-cos ) 2 Mc = 90(1-cos ) 45.(1-cos ) 2 R AV = 30 kn 3(1-cos ) NFD Fy = 0 30 30(1-cos ) + Nc cos + Vc sin = 0 30 30 30.cos ) + Nc cos + (Nc sin / cos ) sin = 0 30.cos + Nc cos + Nc sin 2 /cos = 0 Nc = 30.cos 2 Vc = 30. sin.cos

Tabel Perhitungan Sudut α Nc = -30.cos 2 α Vc = -30.sinα.cos α Mc = 90.(1-cos α) - 45.(1-cos α) 2 0-30 0 0 15-27.99-7.5 3.01 30-22.5-12.99 11.25 45-15 -15 22.5 60-7.5-12.99 33.75 90 0 0 45 120-7.5 12.99 33.75 135-15 15 22.5 150-22.5 12.99 11.25 180-30 0 0

15 ( ) ( +) 15 45 45 Shearing Force Diagram (SFD)

45 22,5 ( +) 22,5 45 45 Bending Momen Diagram (BMD)

15 15 ( ) ( ) 30 45 45 30 Normal Force Diagram (NFD)

Soal 6 : Pelengkung 3 sendi dengan beban merata Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 10 kn/m S R 1 = 3 m R AH A R 1 = 3 m R 1 = 3 m B R BH Penyelesaian : R AV R BV

ΣMB = 0 RAV. 6-10.6.3 = 0 RAV = 30 KN ΣMA = 0 - RBV. 6 + 10.6.3 = 0 RBV = 30 KN ΣMS = 0 Dari bagian sebelah kiri S RAV.3 - RAH.3-10.3.½.3 = 0 30.3 - RAH.3-10. 3.½.3 = 0 RAH = 15 KN ( ) kekanan ΣMS = 0 Dari bagian sebelah kanan S -RBV.3 + RBH.3 + 10.3.½.3 = 0-30.3 + RBH.3 + 10. 3.½.3 = 0 RBH = 15 KN ( ) kekiri ΣV = 0 RAV+ RBV 10.6 = 0 ΣH = 0 RAH - RBH = 0

10.3(1-cos ) kn Ncy = Nc.cos α Nc Mc C Ncx = Nc.sin α 3.sin Vc R AH = 15 KN A Vcy = Vc.sin α R 1 = 3 m Vcx = Vc.cos α Dari persamaan keseimbangan dapat dihitung Nc (NFD), Vc (SFD), dan Mc (BMD): SFD Fx = 0 15 + Nc sin - Vc cos = 0 Vc = (Nc sin + 15 )/cos NFD Fy = 0 30 30(1-cos ) + Nc cos + Vc sin = 0 Nc = -15.sin 30.cos 2 Vc = (15 30.cos 2 sin 15.sin 2 cos R AV = 30 KN 3(1-cos ) BMD Mc = 30.3(1-cos ) - 15.(3.sin ) 30(1-cos ).½.3(1-cos ) Mc = 90(1-cos ) - 45.sin 45.(1-cos ) 2

Nc = - 15.sin 30.cos 2 Vc = (15 30.cos 2 sin 15.sin 2 cos Mc = 90(1-cos ) - 45.sin 45.(1-cos ) 2 Tabel Perhitungan Sudut α Nc = - 15.sin a - 30.cos 2 α Vc = (15-30.cos 2 α.sinα - 15.sin 2 α)/cosα Mc = 90(1-cos ) - 15.sin 45.(1-cos ) 2 0-30 15 0 30-30 1.03E-15-11.25 45-25.61-4.39-9 60-20.49-5.49-5.22 90-15 0 0 120-20.49 5.49-5.22 135-25.61 4.39-9 150-30 -1.03E-15-11.25 180-30 -15 0

25,61 15 20,49 20,49 ( ) ( ) 25,61 30 30 ( ) ( ) 30 45 45 30 Normal Force Diagram (NFD)

4,39 5,49 ( ) 0 15 5,49 ( ) 4,39 ( + ) 15 45 45 ( + ) 15 Shearing Force Diagram (SFD) 30

9 5,22 5,22 9 11,25 (-) (-) 11,25 45 45 Bending Momen Diagram (BMD)

R = 5m Soal 7 : Pelengkung 3 sendi dengan beban merata Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 10 kn/m S A B L Penyelesaian : 45 45

R = 5m Arah reaksi-reaksi tumpuan diasumsikan sebagai berikut : 10 kn/m C S A H B R AH R BH R AV L R BV 45 45 L = 2. (R/ 2) = 2.(5/ 2) = 7,071 m ½.L = 3.5355 m H = 1.4645 m

Reaksi Tumpuan: M A = 0 R BV. L + ½. q. L 2 = 0 R BV = ½. q. L = ½. 10. 7,071 = 35,355 kn (ke atas) M B = 0 R AV. L ½. q. L 2 = 0 R AV = ½. q. L = ½. 10. 7,071 = 35,355 kn (ke atas) M S,ki = 0 R AV. ½ L R AH. H ½. q. (½ L) 2 = 0 R AH = (R AV. ½ L ½. q. (½ L) 2 / H = 42,676 kn (ke kanan) M S,ka = 0 R BH. H R BV. ½ L + ½. q. (½ L) 2 = 0 R BH = (R BV. ½ L ½. q. (½ L) 2 / H = 42,676 kn (ke kiri) Kontrol: F H = 0 R AH R BH = 42,676-42,676 = 0 OK! F V = 0 R AV + R BV q. L = 35,355 + 35,355 10. 7,071 = 0 OK!

q = 10 kn/m Gaya-gaya dalam (ditinjau pada titik C): = 45 + N cy M c N c x c = ½. L R. cos y C V cx N cx y c = R. sin ½. L y c R AH A x V cy V c Gaya-gaya N c dan V c diuraikan menjadi komponennya dalam arah x dan y : N c N cx = N c sin R AV N cy = N c cos V c V cx = V c cos x c V cy = V c sin ½L 45

Digunakan prinsip keseimbangan gaya dan momen : F x = 0 N cx V cx + R AH = 0 N c.sin V c. cos + 42,676 = 0 V c = (N c.sin + 42,676) / cos F y = 0 N cy + V cy + R AV q.x c = 0 N c.cos + V c. sin + 35,355 10. x c = 0 N c.cos +((N c.sin +42,676)/cos.sin + 35,355 10.x c = 0 N c = 10. x c. cos - 42,676. sin 35,355. cos M c = 0 R AV. x c R AH. y c ½. q. (x c ) 2 M c = 0 M c = R AV. x c R AH. y c ½. q. (x c ) 2

α β xc (m) yc (m) Nc (KN) Vc (KN) Mc (KNm) 0 45 0,000 0,00-55,178 +5,178 0 A 15 60 1,047 0,795-49.460-0,312-2,661 30 75 2,241 1,294-44,573-1,454-1,102 45 90 3,536 1,465-42,676 0 0 S 60 105 4,830 1,294-44,573 +1,454-1,102 75 120 6,036 0,795-49,460 +0,312-2,661 90 135 7,071 0-55,178-5,178 0 B Titik

44,460 44,573 42,676 ( ) 44,573 44,460 55,178 55,178 Normal Force Diagram (NFD)

(+) ( ) 0 (+) ( ) Shearing Force Diagram (SFD)

( ) 0 ( ) Bending Momen Diagram (BMD)

Soal 8 : Pelengkung 3 sendi dengan beban merata Hitunglah reaksi tumpuan, gambarkan Free Body Diagram (FBD), Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) pada gambar dibawah ini. 10 kn/m S A 45 B H L 1 L 2 L Arah reaksi2 tumpuan diasumsikan spt pada gambar di atas. L 1 = 6 m L = 10.243 m H = 4,243 m L 2 = (R / 2) = 4,243 m

Reaksi Tumpuan : M A = 0 R BV. L R BH. H + ½. q. L 2 = 0 10,243. R BV + 4,243. R BH = 524,595... (1) M B = 0 R AV. L R AH. H ½. q. L 2 = 0 10,243. R AV 4,243. R AH = 524,595... (2) M S,ki = 0 R AV. L 1 R AH. R ½. q. (L 1 ) 2 = 0 R AV R AH = 30... (3) M S,ka = 0 -R BV. H + R BH. (R - H) + ½. q. (L 2 ) 2 = 0 4,243. R BV 1,757. R BH = 90,015... (4) Reaksi Tumpuan: 10,243. R AV 4,243. R AH = 524,595... (2) 10,243. R AV 10,243. R AH = 307,290... (3) x 10,243 6. R AH = 217,205 R AH = 36,2175 kn (ke kanan, OK) R AV = 66,2175 kn (ke atas, OK)

10,243. R BV + 4,243. R BH = 524,595... (1) 10,243. R BV 4,243. R BH = 217,377... (4) x 2,4149 20,486. R BV = 741,972 R BV = 36,2185 kn R BH = 36,203 kn (ke atas, OK) (ke kiri, OK) Kontrol: F H = 0 R AH R BH = 36,2175-36,203 = 0,0145 ~ 0 (kesalahan pembulatan), OK! F V = 0 R AV + R BV q. L = 66,2175 + 36,2185 10. 10,243 = 0,006 (kesalahan pembulatan), OK! Gaya-gaya dalam: Titik A ( = 0 ): N A N A = R AV = 66,2175 kn R AH A V A V A = R AH = 36,2175 kn M A = 0 knm R AV

Titik C ( = 45 ): 10 kn/m N c F x = 0 36,2175 + 0,7071.N c 0,7071.V c = 0 0,7071.N c 0,7071.V c = 36,2175...(1) 36,2175 1,757 66,2175 M c V c R = 6 m 45 4,243 F y = 0 66,2175 + 0,7071.N c + 0,7071.V c 10. 1,757 = 0 0,7071.N c + 0,7071.V c = 48,6475...(2) N c = - 60,009 kn V c = - 8,789 kn M c = 66,2175. 1,757 36,2175. 4,243 0,5.10.1,757 2 = -52,762 knm

R = 6 m Titik S ( = 90 ): 10 kn/m F x = 0 36,2175 + N S = 0 N S = 36,2175 kn V S N S M S F y = 0 66,2175 + V S 10. 6 = 0 V S = 6,2175 kn M S = 66,2175. 6 36,2175. 6 0,5. 10. 6 2 = 0 knm 36,2175 R = 6 m 90 66,2175 Titik B ( = 135 ): N B R BH N B = 0,7071. 36,203 0,7071. 36,2185 N c = 51,209 kn V B = + 0,7071. 36,203 0,7071. 36,2185 V c = 0,011 kn V B R BV M B = 0 knm

36,2175 60,009 (-) 51,209 66,2175 Normal Force Diagram (NFD)

6,2175 8,789 (-) 0,011-36,2175 Shearing Force Diagram (SFD)

52,762 0 (-) 5,112 (-) 0 0 Bending Momen Diagram (BMD)

Mekanika Struktur I Diketahui Konstruksi Arch Bridge /Jembatan Lengkung 1,5 m 1,5 m 5,5 m 1,5 m 4,5 m 4,5 m 1,5 m 2,5 m 20 T 20 T L 1 = 10 m 5 T 5 T 15 T L 2 = 13 m 15 T C E S F D Beban pada jembatan adalah beban roda yang besarnya seperti terlihat pada gambar A R = 10 m R = 10 m A, B, S Tumpuan Sendi C dan D Tumpuan Rol 45 45 R = 10 m B Gambarkan Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD)

Gambarkan Shearing Force Diagram (SFD), Bending Momen Diagram (BMD) dan Normal Forced Diagram (NFD) 1 m 1,5 m 0,8 m 0,8 m JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA 15 Kg 10 m Berat Petunjuk arah 350 Kg 7 m