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

dokumen-dokumen yang mirip
Penerapan metode defleksi kemiringan pada kerangka kaku statis tak-tentu Tanpa Goyangan

Metode Defleksi Kemiringan (The Slope Deflection Method)

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

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

Metode Distribusi Momen

METODE SLOPE DEFLECTION

Persamaan Tiga Momen

Pertemuan III,IV,V II. Metode Persamaan Tiga Momen

STRUKTUR STATIS TAK TENTU

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

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

5- Persamaan Tiga Momen

Definisi Balok Statis Tak Tentu

Pertemuan V,VI III. Gaya Geser dan Momen Lentur

Mekanika Rekayasa III

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

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

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

Pertemuan XIII VIII. Balok Elastis Statis Tak Tentu

Jenis Jenis Beban. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

BAB II METODE DISTRIBUSI MOMEN

Menggambar Lendutan Portal Statis Tertentu

METODE DEFORMASI KONSISTEN

STRUKTUR STATIS TERTENTU PORTAL DAN PELENGKUNG

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Metode Slope-Deflection

METODE CLAPEYRON. Pustaka: SOEMADIONO. Mekanika Teknik: Konstruksi Statis Tak Tentu. Jilid 1. UGM.

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Metode Slope-Deflection

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Metode Distribusi Momen

MEKANIKA REKAYASA III

BAB I SLOPE DEFLECTION

BAB I PENDAHULUAN. tersebut. Modifikasi itu dapat dilakukan dengan mengubah suatu profil baja standard menjadi

TUGAS MAHASISWA TENTANG

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Metode Slope-Deflection

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

DEFLEKSI PADA STRUKTUR RANGKA BATANG

Bab 6 Defleksi Elastik Balok

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

RENCANA PEMBELAJARAAN

Kuliah keempat. Ilmu Gaya. Reaksi Perletakan pada balok di atas dua tumpuan

III. TEGANGAN DALAM BALOK

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

PENGGUNAAN METODE SLOPE DEFLECTION PADA STRUKTUR STATIS TAK TENTU DENGAN KEKAKUAN YANG TIDAK MERATA DALAM SATU BALOK.

3- Deformasi Struktur

KATA PENGANTAR. karunia-nya kepada saya sebagai penulis, sehingga tersusunya makalah momen

BAB II METODE KEKAKUAN

2 Mekanika Rekayasa 1

LAMPIRAN I PERHITUNGAN KAPASITAS GESER DAN LENTUR BALOK BAJA

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

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

BAB I STRUKTUR STATIS TAK TENTU

Pertemuan I, II I. Gaya dan Konstruksi

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Force Method

PENGGUNAAN METODE SLOPE DEFLECTION PADA STRUKTUR PORTAL BERGOYANG STATIS TAK TENTU DENGAN KEKAKUAN YANG TIDAK MERATA DALAM SATU BALOK DAN KOLOM

Bab 10 BALOK ELASTIS STATIS TAK TENTU

MEKANIKA REKAYASA. Bagian 1. Pendahuluan

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

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

ANALISA STATIS TERTENTU WINDA TRI WAHYUNINGTYAS

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

BAB II PELENGKUNG TIGA SENDI

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

PERSAMAAN 3 MOMEN (CLAPEYRON)

STRUKTUR STATIS TERTENTU

II. GAYA GESER DAN MOMEN LENTUR

I. DEFORMASI TITIK SIMPUL DARI STRUKTUR RANGKA BATANG

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

Metode Kekakuan Langsung (Direct Stiffness Method)

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Force Method

KONSTRUKSI BALOK DENGAN BEBAN TERPUSAT DAN MERATA

KULIAH PERTEMUAN 1. Teori dasar dalam analisa struktur mengenai hukum Hooke, teorema Betti, dan hukum timbal balik Maxwel

PUNTIRAN. A. pengertian

Struktur Rangka Batang Statis Tertentu

XI. BALOK ELASTIS STATIS TAK TENTU

ANALISA TAHANAN LATERAL DAN DEFLEKSI FONDASI GRUP TIANG PADA SISTEM TANAH BERLAPIS DENGAN VARIASI JUMLAH TIANG DALAM SATU GRUP

ANALISA PORTAL GABLE MENGGUNAKAN METODE CONSISTENT DEFORMATION, SLOPE DEFLECTION DAN MOMENT DISTRIBUTION

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

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

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

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pengertian rangka

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

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

Rangka Batang (Truss Structures)

Modul 4 PRINSIP DASAR

III. METODE KEKAKUAN

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

ANALISA STRUKTUR METODE MATRIKS (ASMM)

sendi Gambar 5.1. Gambar konstruksi jembatan dalam Mekanika Teknik

MODUL PERKULIAHAN. Gaya Dalam Struktur Statis Tertentu Pada Portal Sederhana

BAB II TEORI DASAR. Gambar 2.1 Tipikal struktur mekanika (a) struktur batang (b) struktur bertingkat [2]

Struktur Statis Tertentu : Rangka Batang

METODA CONSISTENT DEFORMATION

BAB I PENDAHULUAN. balok, dan batang yang mengalami gabungan lenturan dan beban aksial; (b) struktur

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

300 mm 900 mm. ΣF = 0 : Rv 20 kn + 10 kn 40 kn = 0 Rv = 50 kn. δ = P L / A E. Maka δ akan berbeda untuk P, L, A, atau E yang berbeda.

METODE PEMBELAJARAN MEKANIKA BAHAN PADA APLIKASI KOMPONEN BETON BERTULANG

BAB II LANDASAN TEORI

PENGARUH JUMLAH PLAT BESI TERHADAP DEFLEKSI PEMBEBANAN PADA PENGUJIAN SUPERPOSISI Andi Kurniawan 1),Toni Dwi Putra 2),Ahkmad Farid 3) ABSTRAK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

KULIAH PERTEMUAN 1. Teori dasar dalam analisa struktur mengenai hukum Hooke, teorema Betti, dan hukum timbal balik Maxwel

Transkripsi:

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Pertemuan IX,X,XI V. etode Defleksi Kemiringan (The Slope Deflection ethod) Lanjutan V.1 Penerapan etode Defleksi Kemiringan Pada Kerangka Kaku Statis Tak Tentu Tanpa Goyangan. Hampir semua kerangka kaku yang secara actual dibangun di dalam praktek bersifat statis tak tentu. Tidak seperti titik-hubung kaku (180 O ) di tumpuan-tumpuan balok menerus, lebih dari dua ujung batang bisa terhimpun di titik-hubung yang sama, yang di dalam kasus ini, kondisi keseimbangan yang berkaitan dengan rotasi yang tak diketahui di titik hubung itu akan melibatkan lebih dari dua momen ujung. Kondisi keseimbangan untuk titik-hubung kaku pada Gambar 5.1 adalah 3 16 17 0.. (5.1) Gambar 5.1 Kondisi omen Titik-Hubung di Dalam etode Defleksi Kemiringan V 1

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Analisa umum kerangka kaku didasarkan atas pengandaian, bahwa deformasi aksial yang sangat kecil apabila dibandingkan dengan lendutanlentur boleh diabaikan. erdasarkan pengandaian tersebut, banyak kerangka kaku memiliki bentuk sedemikian rupa sehingga tak satupun titikhubung dapat mengalami perubahan posisi yang tak diketahui akibat bebanbeban yang bekerja. Dengan demikian perpindahan-perpindahan yang tak diketahui akan hanya melibatkan rotasi-rotasi titik-hubungnya dan semua momen ujungnya dapat diekspresikan sebagai fungsi dari perpindahanperpindahan yang tak diketahui tersebut melalui persamaan-persamaan defleksi kemiringan.rotasi-rotasi titik-hubung yang tak diketahui dapat diperoleh. Dengan menggantikan nilai-nilai rotasi titik-hubung kembali ke dalam persamaan-persamaan defleksi kemiringan, momen-momen ujung diperoleh. Semua momen ujung yang telah dikatahui, gaya aksial, gaya geser dan momen pada semua batang dapat diperoleh dengan menerapkan hukum-hukum statika terhadap batang-batang individual. V. Penerapan etode Defleksi Kemiringan Pada Kerangka Kaku Statis Tak Tentu Dengan Goyangan Ke Samping. Untuk kerangka kaku bertitik-hubung menyiku, translasi-translasi titik-hubung yang tak diketahui biasanya mengarah horizontal, karenanya dinamakan goyangan ke samping (sides ways) yang tak diketahui. Jumlah kerangka kaku menyiku akan sama dengan jumlah tingkat dalam kerangka kaku empat persegi panjang. isalnya kerangka kaku bertingkat satu pada Gambar 5.a, translasi yang tak diketahui yang mungkin hanyalah goyangan ke samping kanan dari titik hubung A,, atau. Kondisi keseimbangan untuk rotasi searah jarum jam yang tak diketahui di titikhubung, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 5.b, jumlah momen berlawanan arah jarum jam yang bekerja di titik-hubung adalah nol, atau 3 7 0.. (5.) V

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Gambar 5. Kerangka Kaku Tipikal ertingkat Satu Kondisi keseimbangan untuk goyangan ke samping kanan yang tak dikaetahui di titik-titik pada diagram benda bebas paduan titik-titik hubung A,, atau adalah bahwa jumlah gaya-gaya horizontal yang bekerja ke kiri pada diagram benda bebas paduan titik-titik hubung A,, atau, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 5.c adalah nol atau -W 1 H 5 H 7 H 9 0... (5.3) dengan H 5, H 7, dan H 9 dapat diekspresikan sebagai fungsi dari momenmomen ujung pada Gambar benda bebas kolom-kolom, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 5.d. Untuk kerangka kaku tipikal bertingkat dua pada Gambar 5.3a, terdapatlah enam rotasi titik-hubung yang tak diketahui dan dua goyangan ke samping yang tak diketahui yang ditunjukkan sebagai 1 ke sebelah kanan dari titik-hubung A,, atau dan ke sebelah kanan dari titikhubung D, E, atau F. V 3

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Gambar 5.3 Kerangka Kaku Tipikal ertingkat Dua Kedua kondisi keseimbangan yang berkaitan dengan dua goyangan ke samping yang tak diketahui tersebut diperoleh dengan menyamakan gayagaya horisontal yang bekerja ke kiri pada benda bebas paduan titik-titik hubung A,, dan yang kemudian benda bebas paduan titik-titik hubung D, E, dan F, dengan nol. Dengan demikian, -W 1 H 9 H 11 H 13 0... (5.4a) dan -W H 10 H 1 H 14 H 15 H 17 H 19 0.. (5.4b) Kedua kondisi gaya geser yang berkaitan dengan goyangan-goyang ke samping yang tak diketahui 1 dan ke sebelah untuk kerangka kaku pada Gambar 5.3 dapat dituliskan dengan cara lain dalam bentuk : W 1 H 10 H 1 H 14.... (5.5a) dan W 1 W H 16 H 18 H 0....... (5.5b) V 4

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 5.4, jumlah semua gaya horisontal yang bekerja ke kakanan pada kerangka kaku, dari puncaknya hingga dasardasar himpunan kolom pada tingkat yang sama, sama dengan jumlah gayagaya geser yang bekerja ke kiri di dasar-dasar kolom. Gambar 5.4 Diagram enda-enda ebas Sehubungan Dengan Goyangan ke samping Analisa kerangka kaku dengan goyanga ke samping diperlihatkan pada Gambar 5.5a, serta diagram benda-benda bebas dan pengecekan kondisi gaya geser diperlihatkan pada Gambar 5.5b. (a) Kerangka kaku dengan goyangan ke samping (b) Diagram benda-benda bebas dan pengecekan kondisi gaya geser Gambar 5.5 Analisa Kerangka Kaku Dengan Goyangan V 5

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Perbedaan persamaan-persamaan defleksi kemiringan pada kerangka kaku tak bergoyang dengan kerangka kaku bergoyang, yaitu pada kolomkolomnya, seperti diperlihatkan di dalam persamaan-persamaan berikut ini : A A D E L ( I ) θ A A 0 A θ A E L ( I ) θ A 0A θ A A E L ( I ) θ D 0D θ D D 3Δ LA 3Δ LA 3Δ LD (5.6a).... (5.6b).. (5.6c) D E L ( I ) θ D D 0D θ D 3Δ LD.. (5.6d) dengan kondisi gaya geser : H P a. L A A L A A.. (5.7a) H D L D D (5.7b) H H 0. (5.7c) dan cek gaya geser : H A H D P. (5.8a) P. b A LA LA A D LD D P. (5.8b) V 6

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T V.3 ontoh-ontoh Soal dan Pembahasan Soal 1. Analisalah kerangka kaku pada Gambar 5.6 dengan metode defleksi kemiringan. Tentukan reaksi perletakan, gaya geser, dan momenmomen pada semua batangnya. Gambar 5.6 Kerangka Kaku ontoh Soal V.1 Penyelesaian : (1) omen-momen ujung jepit. 0 A 0A 0 10 1 ( 6) 100( 3)( 3) ( 6) 0 10 1 ( 6) 100( 3) ( 3) 0 (6) 105 105 knm knm 0 D 0D 0 () Persamaan-persamaan defleksi kemiringan. Untuk tumpuan di A dan D jepit, maka θ A θ D 0. A A E 4 ( I ) ( θ A θ ) 0, 5EIθ 0 A E 0A 4 ( I ) ( θ θ A ) EIθ V 7

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T ( 3I ) ( θ θ ) 105 EIθ EIθ E 0 6 ( 3I ) ( θ θ ) 105 EIθ EIθ E 0 6 D E 0D 4 ( I ) ( θ θ D ) EIθ (3) Persaman-persamaan serempak, memenuhi syarat sambungan : - sambungan di : A 0 - sambungan di : D 0 Dengan memasukkan persamaan-persamaan defleksi kemiringan kedalam syarat-syarat sambungan, maka ditetapkan persamaan berikut : 3,00EIθ 1,00EIθ 105,00 1,00EIθ 3,00EIθ -105,00 Penyelesaian persaman serempak dengan cara eliminasi dan substitusi, hasilnya adalah : EIθ 5,50 EIθ -5,50 (4) omen-momen ujung : A 0,5(5,50) 6,5 knm A 5,50 knm -105,00 (5,50) (-5,50) -5,50 knm 105,00 (-5,50) (5,50) 5,50 knm D -5,50 knm D 0,5(-5,50) -6,6 knm V 8

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T (3) Reaksi perletakan. Reaksi total yang terjadi adalah reaksi akibat beban dan reaksi pengaruh momen. RV 10.6 100 1 RV1 80 kn (a) Reaksi perletakan akibat beban RH A 5,50 4 m A 6,5 RH A 6,5 5,50 19,69 kn 4 5,50 4 m RH D 5,50 6,5 19,69 kn 4 5,50 6 m 5,50 D RH D 6,5 RV RV RV RV 5,50 5,50 6 0 kn 5,50 5,50 0 kn 6 (b) Reaksi perletakan pengaruh momen Gambar 5.7 Reaksi Perletakan ontoh Soal V.1 Reaksi total : R HA 19,69 kn R HD -19,69 kn R VA R V 80 kn R V R VD 80 kn V 9

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T (4) Diagram gaya geser dan diagram momen. Gambar 5.8 Diagram Gaya Geser dan omen ontoh Soal V.1 Soal. Analisalah kerangka kaku pada Gambar 5.9 dengan metode defleksi kemiringan. Tentukan reaksi perletakan, gaya geser, dan momenmomen pada semua batangnya. V 10

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Gambar 5.9 Kerangka Kaku ontoh Soal V. Penyelesaian : (1) omen-momen ujung jepit. ( 3)( ) () 5 50 0 A 50 ( 3) ( ) () 5 0 A 4 36 knm knm 10 1 ( 6) 100( 3)( 3) ( 6) 0 105 knm 10 1 ( 6) 100( 3) ( 3) 0 (6) 105 knm 0 D 0D 0 () Persamaan-persamaan defleksi kemiringan. Untuk tumpuan di A dan D jepit, maka θ A θ D 0. ( I ) E 3Δ 0 A θ A θ 4 0,4EIθ 0, EIΔ 5 5 A 4 ( I ) E 3Δ 0A θ θ A 36 0,8EIθ 0, EIΔ 5 5 V 11 A 4

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T ( 3I ) ( θ θ ) 105 EIθ EIθ E 0 6 (3) Gaya geser : H ( 3I ) ( θ θ ) 105 EIθ EIθ E 0 6 ( I ) E 3Δ 0D θ θ D 0,8EIθ 0, EIΔ 5 5 D 4 ( I ) E 3Δ 0D θ D θ 0,4EIθ 0, EIΔ 5 5 D 4 ( 4 0,4EIθ 0,4EIΔ) ( 36 0,8EIθ 0,4 Δ) 50.3 EI 5 5 3,4 0,4EIθ 0, 096EIΔ H ( 0,8EIθ 0,4EIΔ) ( 0,4EIθ 0,4EIΔ) 5 0,4EIθ 0, 096EIΔ (4) Persaman-persamaan serempak, memenuhi syarat sambungan : - sambungan di : A 0 - sambungan di : D 0 - kondisi gaya geser : -H - Hc 0 Dengan memasukkan persamaan-persamaan defleksi kemiringan kedalam syarat-syarat sambungan, maka ditetapkan persamaan berikut :,80EIθ 1,00EIθ 0,4EIΔ 69,00 1,00EIθ,80EIθ 0,4EIΔ -105,00-0,4EIθ 0,4EIθ 0,19EIΔ 3,40 V 1

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Penyelesaian persaman serempak dengan cara eliminasi dan substitusi, hasilnya adalah : EIθ 55,9 EIθ -41,38 EIΔ 185,13 (5) momen ujung : A -4,00 0,4(55,9) 0,4(185,13) -46,3 knm A 36,00 0,8(55,9) 0,4(185,13) 35,80 knm -105,00 (55,9) (-41,38) -35,80 knm 105,00 (-41,38) (55,9) 77,53 knm D 0,8(-41,38) 0,4(185,13) -77,53 knm D 0,4(-41,38) 0,4(183,13) -60,98 knm (6) ek gaya geser : 50. 46,3 35,8 5 5 77,53 60,98 50 5 (7) Reaksi perletakan. Reaksi total yang terjadi adalah reaksi akibat beban dan reaksi pengaruh momen. V 13

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T 50. 10.6 100 RH A1 0 kn RV 1 RV1 80 5 kn (a) Reaksi perletakan akibat beban 35,80 5 m A 46,3 RH A RH 46,3 35,80 5 A 77,53,10kN 5 m RHD 77,53 60,98 7,70 kn 5 35,80 6 m 77,53 D RH D 60,98 RV RV RV RV 35,80 77,53 6 77,53 35,80 6 6,96 6,96 kn kn (b) Reaksi perletakan pengaruh momen Gambar 5.10 Reaksi Perletakan ontoh Soal V. V 14

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T Reaksi total : R HA -,1 kn R HD -7,7 kn R VA R V 73,04 kn R V R VD 86,96 kn (8) Diagram gaya geser dan diagram momen : Gambar 5.11 Diagram Gaya Geser dan omen ontoh Soal V. V.4 Soal-Soal Latihan Analisalah kerangka kaku di bawah ini dengan menggunakan metode defleksi kemiringan, gambar diagram gaya geser dan momen. V 15

ahan Ajar Analisa Struktur II ulyati, ST., T 1.. 3. V 16