Pertemuan 05 dan 06 Keseimbangan Matakuliah : S0284/ Statika Rekayasa Tahun : Pebruari 2006 Versi : 01/00 Pertemuan 05 dan 06 Keseimbangan

Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Mahasiswa dapat menghitung idealisasi struktur, dengan bentuk - bentuk struktur statis tertentu dan tak tentu secara umum , serta mampu menghitung reaksi perletakan pada struktur statis tertentu (C3)

Outline Materi Pengertian bentuk umum konstruksi Pengertian statis tertentu dan statis tak tentu Analisa konstruksi statis tertentu dan statis tak tentu Macam-macam bentuk struktur statis tertentu dan statis tak tentu Menghitung reaksi perletakan untuk statis tertentu pada kantilever dan balok di atas 2 perletakan.

Idealisasi Struktur Dalam mengidealisasikan suatu struktur hal yang perlu diperhatikan meliputi : a. Idealisasi dari Strukturnya (bentuknya). b. Idealisasi dari joint strukturnya c. Idealisasi dari perletakan strukturnya.

a) Idealisasi dari Strukturnya (bentuknya). Kebanyakan bentuk struktur dari Ilmu Teknik cenderung dianggap sebagai suatu bentuk struktur 1 dimensi (line) dan 2 dimensi (surface). Biasanya ukuran panjang dari suatu bentuk struktur 1 dimensi adalah perbandingan besar bentuk struktur 1 dimensi lainnya. Peng-idealisasian suatu bentuk struktur 1 dimensi dinyatakan sebagai sumbu batang yang diperoleh dari titik berat penampang yang disebut line diagram, dapat berupa garis lurus atau kurva.

a) Idealisasi dari Strukturnya (bentuknya). Untuk bentuk struktur 2 dimensi berupa permukaan 2 dimensi tipis yang berada di tengah – tengah ketebalan struktur 2 dimensi, dapat berupa permukaan datar yang dise-but plate atau permukaan lengkung yang disebut shell (cangkang). Sebuah struktur yang terbuat dari beberapa struktur 1 dimensi secara bersamaan disebut Struktur Frame (Portal). Pada bahasan ini, kita batasi ideali-sasi struktur untuk bentuk konstruksi portal karena bentuk tersebut dapat memberikan suatu asumsi yang pasti seperti penurunan (Displace-ment), putaran sudut dan distribusi dari komponen–komponen tegangan (lentur, normal & geser).

a) Idealisasi dari Strukturnya (bentuknya). Asumsi dasar komponen – kompo-nen tegangan (displacement & putaran sudut) pada beberapa titik di struktur portal berdasarkan pada komponen–komponen dari resultan-te gaya dalam batang dan momen batang yang bekerja di titik berat penampang struktur sepanjang sumbu batang (line diagram). Dengan kata lain sumbu batang titik berat (line diagram) merupakan pedoman dalam penentuan kompo-nen–komponen tegangan dan kom-ponen–komponen dari gaya – gaya dalam batang serta momen batang pada sebuah struktur.

a) Idealisasi dari Strukturnya (bentuknya). Komponen – komponen tegangan dapat dihitung bila gaya – gaya dalam dan momen telah dietahui. Umumnya konstruksi portal mempu-nyai bentuk tiga dimensi (tiga arah sumbu koordinat) dan dalam analisa serta design portal 3 dimensi dapat dibagi menjadi 2 dimensi (planar) di satu arah dan 2 dimensi (planar) di lain arah yang disebut Metode Free Body. 

.b) Idealisasi dari Joint Struktur-nya. Joint struktur suatu struktur selalu diidealisasikan sebagai suatu bentuk jepit elastis yang mana untuk planar structures maupun space structures, gaya – gaya dalam batangnya dapat mentransfer gaya terpusat (normal, lintang & momen dari batang / members ke joint begitu pula sama halnya untuk kondisi kebalikannya).

c) Idealisasi dari perletakan struk-turnya. Pengidealisasian perletakan struktur terbagi atas: 1.           Perletakan Rol 2.           Perletakan Sendi 3.           Perletakan Jepit 4.           Perletakan Spring (pegas)

Idealisasi Muatan (Beban) Secara umum muatan (beban) pada struktur dapat diklasifikasikan sebagai berikut: a)  Beban (gaya) luar b)  Displacement (penurunan) perle-takan c)  Perubahan cuaca (temperatur) d)  Initial Stress (tegangan awal)

Bentuk umum konstruksi Berdasarkan klasifikasinya bentuk-bentuk konstruksi secara umum dibagi menjadi Beam (Balok) Portal (Frame) Truss (Rangka Batang)  

Statis tertentu Pengertian struktur statis tertentu ialah suatu bentuk struktur dimana bentuk tersebut dapat diselesaikan dengan persamaan keseimbangan Hukum Newton III ( H = 0 ; V = 0 ; M = 0 ), mempunyai bilangan anu/jumlah perletak-an n = 3 dan kondisinya stabil.

Statis tak tentu ialah suatu bentuk struktur yang merupakan struktur statis ter-tentu baik untuk struktur dengan balok, maupun untuk struktur rangka/portal, stabil hanya penyelesaiannya tidak bisa diselesaikan dengan per-samaan keseimbangan ( H=0 ; V=0 ; M=0 ) secara langsung dan jumlah nilai perletakan/ bilangan anu n > 3.

Statis tak tentu Besarnya derajat ketidak-tentuan struktur ditentukan/ dihitung mulai dari jumlah nilai perletakan n = 3. Bila n = 4 berarti besarnya derajat ke-tidaktentuan strukturnya = 1 (statis tak tentu derajat 1).

Statis tak tentu Sedangkan untuk struktur rangka batang statis tak tentu terdiri dari 2 bagian : 1.    Statis Tak Tentu Luar : jika n (jumlah nilai perletakan) > 3 dan bila n=5 berarti besarnya derajat ketidaktentuan struktur = 2  2. Statis Tak Tentu Dalam : jika tidak dipenuhinya rumus m=2j-3. Bila m<2j-3 berarti struktur rangka batang labil dan bila m>2j-3 berarti struktur rangka batang statis tak tentu dalam. Besarnya derajat ketidak-tentuan struktur rangka batang statis tak tentu dalam berdasarkan selisih antara m dengan 2j-3

Macam-macam struktur Statis tertentu Kantilever Murni/Jepit Balok diatas 2 perletakan biasa Balok diatas 2 perletakan dengan Kantilever Portal Konstruksi Balok Gerber Pelengkung Tiga Sendi Biasa Pelengkung Tiga Sendi dengan Batang Sokongan Rangka Batang