Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
-
Upload
chepimanca -
Category
Documents
-
view
255 -
download
4
Transcript of Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
1/63
ii
KATA PENGANTAR
Modul dengan judul Menghitung Reaksi Gaya Pada Statika
Bangunan merupakan bahan ajar yang digunakan sebagai panduan
praktikum peserta diklat (siswa) Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) untuk
membentuk salah satu bagian dari kompetensi Menghitung Statika
Bangunan.
Modul ini mengetengahkan metode-metode perhitungan mekanika
statis tertentu untuk menghitung momen gaya. Modul ini terkait dengan
modul lain yang membahas tentang : Menghitung Reaksi Gaya pada
Konstruksi Statika, Menghitung Momen Statis dan Momen Inersia,
Menghitung Tegangan Momen Statis Tertentu, Menentukan Gaya Luar dan
Dalam Konstruksi Statis Tertentu.
Dengan modul ini, peserta diklat dapat melaksanakan praktek tanpa
harus banyak dibantuk oleh instruktur.
Tim Penyusun,
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
2/63
iii
DISKRIPSI JUDUL
Modul ini terdiri dari 4 (empat) kegiatan belajar yang mencakup :
Kegiatan Belajar 1 Konstruksi Balok dengan Beban Terpusat dan Merata,
Kegiatan Belajar 2 : Konstruksi Balok Terjepit Satu Tumpuan dan Konstruksi
Balok Overstek (emperan), Kegiatan Belajar 3 : Konstruksi Balok dengan
Beban Tidak Langsung dan Konstruksi Balok yang Miring, Kegiatan Belajar 4
: Balok Gerber.
Kegiatan Belajar 1 membahas tentang : metode perhitungan dan
penggambaran bidang M dan bidang D konstruksi balok yang menerima
beban terpusat dan merata. Kegiatan Belajar 2 membahas tentang :
perhitungan dan penggambaran bidan M, D, dan N konstruksi balok terjepit
satu tumpuan dan konstruksi balok overstek. Kegiatan Belajar 3 membahas
tentang perhitungan dan penggambaran bidan M, D, dan N konstruksi balok
yang menerima beban tidak langsung, dan konstruksi balok yang miring.
Kegiatan Belajar 4 membahas tentang menghitung dan menggambar bidang
D dan M pada balok gerber, serta menentukan jarak sendi tambahan.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
3/63
iv
PETA KEDUDUKAN MODUL
MENGHITUNG REAKSI GAYA PADA KONSTRUKSI STATIKA
JUDUL MODUL INI MERUPAKAN BAGIAN KE DUA DARILIMA MODUL UNIT KOMPETENSI YANG BERJUDUL
MENGHITUNG STATIKA BANGUNAN
MENYUSUN GAYA PADA STATIKA
BANGUNAN
MENGHITUNG REAKSI GAYA PADAKONSTRUKSI STATIKA
M ENGHITUNG MOMEN STATIS DAN MOMENINERSIA
MENGHITUNG TEGANGAN MOMEN STATIS
TERTENTU
MENENTUKAN GAYA LUAR DAN DALAMKONSTRUKSI STATIS TERTENTU
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
4/63
v
PRASYARAT MODUL
Untuk dapat mempelajari modul ini dengan baik, siswa seharusnya
sudah belajar Gambar Teknik (seperti : menarik garis sejajar), Matematika
(seperti : Persamaan Aljabar), dan Fisika (seperti : pemahaman tentang
vektor gaya).
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
5/63
vi
DAFTAR ISI
HalJudul ... i
Kata Pengantar . ii
Deskripsi Judul ..... iii
Peta Kedudukan Modul ... iv
Prasyarat v
Daftar Isi . vi
Peristilahan (Glossary) vii
Petunjuk Penggunaan Modul . viii
Tujuan .... ix
Kegiatan Belajar 1 1
Kegiatan Belajar 2 25
Kegiatan Belajar 3 33
Kegiatan Belajar 4 42
Lembar Evaluasi ... 51
Kunci Jawaban ..... 52
Daftar Pustaka .. 54
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
6/63
vii
PERISTILAHAN / GLOSSARY
1. Av adalah reaksi vertikal pada titik tumpu A.
2. Bv adalah reaksi vertikal pada titik tumpu B.
3. Cv adalah reaksi vertikal pada titik tumpu C.
4. Ph adalah gaya harisontal dari gaya P yang miring.
5. Pv adalah gaya vertikal dari gaya P yang miring.
6. AH adalah reaksi harisontal pada titik tumpu A.
7. SFD adalah singkatan dari shearing force diagram (gambar bidang
gaya melintang).
8. BMD adalah singkatan dari bending moment diagram (gambar bidang
momen lentur).
9. ND adalah singkatan dari normal diagram (gambar bidang normal)
10. Gaya melintang adalah gaya yang bekerja tegak lurus dengan sumbu
batang.
11. Gaya normal adalah gaya yang bekerja sejajar dengan sumbu batang.
12. Momen lentur adalah momen yang bekerja pada batang yang
mengakibatkan batang melengkung.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
7/63
viii
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
1. Pelajarilah kegiatan belajar dalam modul ini secara berurutan karena
kegiatan belajar disusun berdasarkan urutan yang perlu dilalui.
2. Bila anda sudah mendapat nilai minimum 60 dalam latihan pada akhir
kegiatan belajar anda boleh meneruskan pada kegiatan berikutnya.
3. Usahakan kegiatan belajar dan latihan sesuai dengan waktu yang
telah ditentukan.
4. Bertanyalah kepada Guru/Pembimbing anda bila mengalami kesulitan
dalam memahami materi belajar maupun kegiatan latihan.
5. Anda dapat menggunakan buku lain yang sejenis bila dalam modul ini
kurang jelas.
6. Dalam mengerjakan secara grafis anda harus betul-betul menggambar
dengan sekala yang tepat, baik sekala jarak maupun sekala jarak.
7. Sekala jarak tidak harus sama dengan sekala gaya.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
8/63
ix
TUJUAN MODULMENGHITUNG REAKSI GAYA PADA
KONSTRUKSI STATIKA
Setelah selesai mempelajari dan latihan soal dalam modul ini
diharapkan siswa SMK memiliki pemahaman tentang reaksi-reaksi yang
timbul pada konstruksi balok statis tertentu yang dibebani oleh berbagai
macam pembebanan. Reaksi yang dimaksud disini adalah gayaa normal,
gaya melintang , dan momen lengkung.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
9/63
1
Kegiatan Belajar 1
Konstruksi Balok dengan Beban Terpusat dan Merata
I. Lembar Informasi ( waktu 9 jam )
A. Tujuan Program
Setelah selesai mengikuti kegiatan belajar ini diharapkan peserta diklat
dapat :
1. Menghitung reaksi, gaya melintang, gaya normal, dan momen
lentur pada beban terpusat..
2. Menggambar bidang gaya melintang,bidang gaya normal,dan
bidang momen lentur pada beban terpusat.
3. Menghitung reaksi,gaya melintang,gaya normal,dan momen
lentur pada kombinasi beban terpusat dan terbagi merata.
4. Menggambar bidang gaya melintang,bidang gaya normal,dan
bidang momen lentur pada kombinasi beban terpusat dan
merata.
B. Materi Belajar
Pengertian Istilah
1. Tumpuan
Tumpuan adalah tempat bersandarnya konstruksi dan tempat
bekerjanya reaksi. Jenis tumpuan berpengaruh terhadap jenis
konstruksi, sebab setiap jenis tumpuan mempunyai karakteristik
sendiri. Jenis tumpuan tersebut adalah :
a. Tumpuan Sendi / Engsel e. Tumpuan Rol
b. Tumpuan Jepit f. Tumpuan Gesek
c. Tumpuan Bidang g. DatarTumpuan Tali
d. Pendel h. Tumpuan Titik
Dari jenis jenis tumpuan tersebut yang banyak dijumpai dalam
bangunan adalah tumpuan Sendi, Rol, dan Jepit. Oleh karena itu
yang akan diuraikan karakteristiknya hanya tumpuan Sendi, Rol,
Dan Jepit.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
10/63
2
Tumpuan sendi dapat menerima gaya dari segala arah tetapi tidak
mampu menahan momen. Dengan demikian tumpuan sendi
mempunyai dua gaya reaksi.
Tumpuan Rol hanya dapat menerima gaya dalam arah tegak lurus
Rol dan tidak mampu menahan momen. Jadi tumpuan Rol hanya
mempunyai satu gaya reaksi yang tegak lurus dengan Rol.
atau
Tumpuan Jepit dapat menahan gaya dalam segala arah dan dapat
menahan momen. Dengan demikian tumpuan jepit mempunyai tiga
gaya reaksi.
Simbolnya Tumpuan Jepit
V
H
M
Gambar 3
Gambar 1
H
V
Simbol sendi
Simbol Tumpuan Rol
Gambar 2
V
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
11/63
3
2. Jenis Konstruksi
Ada dua jenis konstruksi, yaitu konstruksi statis tertentu dan
konstruksi statis tak tentu. Pada konstruksi statis tak tentu,
besarnya reaksi dan momen dapat ditentukan dengan persamaan
keseimbangan, sedang pada konstruksi statis tak tertentu tidak
cukup diselesaikan dengan syarat keseimbangan. Untuk
memermudah dan mempercepat dalam menentukan jenis
konstruksi dapat digunakan persamaan R = B + 2, dimana R =
Jumlah reaksi yang akan ditentukan dan B = jumlah batang. Bila
terdapat R > B + 2, berarti konstruksi statis tak tertentu.
Contoh : Konstruksi Sendi dan Rol seperti gambar 4, diminta
menentukan jenis konstruksinya.
Pada konstruksi Sendi dan
Rol terdapat tiga buah gaya
yang harus ditentukan,
sedang jumlah batang = 1.
Menurut persamaan diatas,
R = B + 2 = 1 + 2 = 3
R = 3 cocok
Jadi konstruksi sendi dan rol ststis tertentu.
3. Gaya Normal dan Bidang Gaya Normal ( Normal Diagram= ND )
Gaya normal adalah gaya yang garis kerjanya berimpit atau sejajar
dengan sumbu batang.
V2V1
H
P
Gambar 4
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
12/63
4
Bidang gaya normal adalah bidang yang menggambarkan
besarnya gaya normal pada setiap titik. ( lihat gambar 6 ).
Bidang gaya normal diberi tanda positif, bila gaya normal yang
bekerja adalah tarik dan diarsir tegak lurus dengan batang yang
mengalami gaya normal. Sebaliknya, bidang gaya normal diberi
tanda negatif, bila gaya normal yang bekerja tekan dan diarsir
sejajar dengan sumbu batang yang mengalami gaya normal.
4. Gaya Melintang dan Bidang Gaya Melintang ( Shear Force
Diagram=SFD )
Gaya melintang adalah gaya yang bekerja tegak lurus dengan
sumbu batang ( gambar 7 )
+
A
PP
A
B
B
?
A
PP
A
B
B
Gambar 6
P P
P
P
PP
P
P
Gambar 5
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
13/63
5
Gambar 7
Bidang gaya melintang adalah bidang yang menggambarkan
besarnya gaya melintang pada setiap titik.
Bidang gaya melintang diberi tanda positif, bila perputaran gaya
yang bekerja searah dengan putaran jarum jam dan diarsir tegak
lurus dengan sumbu batang yang menerima gaya melintang.
Sebaliknya, bila perputaran gaya yang bekerja berlawanan arah
dengan putaran jarum jam diberi tanda negatif dan diarsir sejajar
dengan sumbu batang.
Putar kanan, berarti positif
Putar kiri, berarti negatif
5. Momen dan Bidang Momen ( Bending Moment Diagram = BMD )
Momen adalah hasil kali antara gaya dengan jaraknya. Jarak disini
adalah jarak yang tegak lurus dengan garis kerja gayanya. Dalam
gambar 10 dibawah ini berarti
MB = - P1 . a dan MC = DV . c
Gambar 9
P
P
R
R
P
R1 R2
+
?P R2
R1 Gambar 8
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
14/63
6
Bidang momen adalah bidang yang menggambarkan besarnya
momen pada setiap titik.
Gambar 10
Bidang momen diberi tanda positif bila bagian bawah atau bagian
dalam yang mengalami tarikan. Bidang momen positif diarsir tegak
lurus sumbu batang yang mengalami momen ( gambar 11 ).
Sebaliknya , bila yang mengalami tarikan pada bagian atas atau
luar bidang momen diberi tanda negatif. Bidang momen negatif
diarsir sejajar dengan sumbu batang ( gambar 10 ). Perlu
diketahui bahwa momen yang berputar ke kanan belum tentu
positif dan momen yang berputar ke kiri belum tentu negatif.
Oleh karena itu perhatikan betul betul perjanjian tanda di atas.
A. Konstruksi Balok Sederhana ( KBS )
Yang dimaksud dengan konstruksi balok sederhana adalah konstruksi
balok yang ditumpu pada dua titik tumpu yang masing masing berupa
sendi dan rol. Jenis konstruksi ini adalah statis tertentu yang dapat
diselesaikan dengan persamaan keseimbangan.
P2P1
a b c
+
Gambar 11
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
15/63
7
1. KBS dengan sebuah beban terpusat.
Untuk dapat menggambar bidang D, N, dan M terlebih dahulu harrus
dihitung besarnya reaksi, baik reaksi horisontal maupun reaksi vertikal.
Sedang untuk menghitung besarnya reaksi dapat dilakukan secara
grafis maupun secara analitis.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
16/63
8
A
B M D
S F D
Poligon Batang
N D
S
H = 1,6cm
s
I II
2
1
30
P = 7 kN
Gambar 12
f
Av
Bv
t
hYc
x
w
b=4m
L=6m
a= 2m
BC
Lukisan Kutub
o
PhAh
Mc=H. Yc. sekala
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
17/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
18/63
10
07,46
41,6?
??VA kN ( ke atas )
5,300 ???????? HHHHH PAPAG kN
Momen,
MA = 0 ( karena A adalah sendi, dan dapat dibuktikan dengan
perhitungan )
MB = 0 ( karena B adalah rol, dan dapat dibuktikan dengan
perhitungan )
MC = Av . 2 = 4,07 . 2 = 8,14 kNm
Penggambaran Bidang D ( Gaya melintang )
Bidang D adalah bidang yang menggambarkan gaya melintang
yang diterima konstruksi balok sepanjang bentangnya pada beban
tetap ( beban tak bergerak ). Sedang gaya melintang adalah gaya
yang bekerja tegak lurus sumbu batang.
Sebelum menggambar bidang D, terlebih dahulu buatlah garis
referensi yaitu garis mendatar sejajar sumbu balok. Pada titik A
bekerja gaya melintang sebesar Av ke atas maka lukislah garis
sebesar Av ke atas dimulai dari garis referensi. Diantara titik A dan C
tidak ada gaya melintang ( tidak ada perubahan gaya melintang ),
maka garis gaya melintangnya sejajar dengan garis referensi (
mendatar ). Pada titik C bekerja gaya melintang sebesar P v ke bawah,
maka lukislah garis ke bawah sebesar Pv. Kemudian antara titik C dan
titik B tidak ada perubahan gaya melintang, maka garis gaya
melintangnya sejajar garis referensi yang berjarak ( Pv Bv ) dibawah
garis referensi. Pada titik B bekerja gaya melintang sebesar Bv ke atas.
Bila konstruksi balok seimbang, maka lukisan garis sebesar Bv ini akan
tepat pada garis referensi.
Setelah selesai melukis garis gaya melintang, selanjutnya
memberi tanda bidang yang dilukis tersebut. Diberi tanda positif bila
bidang D terletak diatas garis referensi dan sebaliknya diberi tanda
negatif bila berada dibawah garis referensi. Atau dapat dilihat arah
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
19/63
11
putaran kopelnya, bila putaran kopelnya ke kanan diberi tanda positif
dan bila putaran kopelnya ke kiri diberi tanda negatif ( gambar 42 ).
Dapat dibuktikan, bila konstruksi seimbang, bahwa luas bidang
D positif sama dengan luas bidang D negatif. Dalam persoalan diatas,
luas bidang D positif = Av . a dan luas bidang D negatif = Bv . b
Jadi : Av . a = Bv . b
4,07 . 2 = 2,03 . 4
8,14 = 8,12
Adanya sedikit perbadaan itu disebabkan oleh adanya pembulatan Av
dan Bv. Bila tidak ada pembulatan, maka harga luas D positif tepat
sama dengan harga luas D negatif.
Penggambaran Bidang Momen ( M )
Bidang momen adalah suatu bidang yang menggambarkan besarnya
momen yang diterima konstruksi balok sepanjang bentangnya pada
beben tetap ( beben tak bergerak ).
Untuk mengetahui bentuk garis momennya, kita tinjau titik X sejauh x
dari titik A, 0 = x = a ( gambar 14 )
Gambar 13
+
?
AV
PY
BY
2 m 4 m
Garis Referensi
X
Gambar 14
x
P=7 kN
A
B
BvAv
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
20/63
12
Ternyata persamaan momen dari titik A sampai titik C merupakan
persamaan garis lurus. Bila ditinjau titik X' sejauh x' dari titik B, maka
akan diperoleh persamaan : MX' = Bv . x', juga merupakan garis lurus (
0 = x' = b ). Dari tinjauan ini dapat disimpulkan bahwa pada konstruksi
balok yang dibebani beben terpusat garis momennya merupakan garis
lurus.
Dalam persoalan diatas, besarnya MA = 0 ; MB = 0 ; dan MC = 8,14
tm, maka garis momennya adalah hubungan titik titik tersebut secara
berurutan ( menurut letaknya bukan menurut nomernya ), lihat gambar
15.
Momen dibari tanda positif karena lenturan balok menyebabkan serat
bagian bawah tertarik
Penggambaran Bidang Gaya Normal ( Bidang N )
Untuk menggambar bidang N, perlu diperhatikan letak tumpuan sendi
dan tumpuan rolnya. Tumpuan rol tidak dapat menahan gaya sejajar
dengan rolnya ( dalam hal ini rol tidak dapat menahan gaya horizontal
2 m 4 m
Mc
Gambar 15
B
P
AC
Gambar 16
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
21/63
13
). Jadi gaya normal hanya terjadi pada bagian balok antara tumpuan
sendi dan tempat gaya horizontal bekerja, bagian antara tumpuan dan
titik pegang gaya horizontal tidak mengalami gaya normal. Dalam
persoalan diatas gaya normal yang terjadi adalah sebesar Ah pada titik
A dan sebesar Ph pada titik C, sedang antara A dan C besarnya gaya
normal sama di A atau di C. Gaya normal tersebut adalah gaya tekan,
karena arah gaya Ah menuju pada titik tumpu ( gambar 17).
2. KBS dengan Beben Merata
Untuk menghitung dan kemudian menggambar bidang M dan bidang D
pada pembebanan merata dapat dilakukan secara grafis dan analitis.
Pada cara grafis, beben merata di transfer menjadi beban terpusat.
Dengan adanya transfer pembebanan ini, gambar bidang M dan
bidang N akan sedikit berbeda apabila dihitung tanpa transfer beban.
Perbedaan ini tergantung pada transfernya, semakin kecil elemen
beban yang di transfer menjadi beban merata semakin teliti (
mendekati sebenarnya ) gambar bidang M dan bidang D nya. Dengan
kata lain cara grafis kurang teliti bila disbanding dengan cara analitis.
Oleh karena itu dalam pembahasan ini tidak dijelaskan cara
menghitung dan menggambar secara grafis.
Cara analitis,
o Mencari Reaksi,
?MB = 0 Av . L ( q . L ) . 0,5L = 0
Av = 0,5 . q . L
Av = 0,5 . 2 . 8 = 8 ton ( ke atas )
Karena simetri dan beban merata maka B v = Av = 8
Gambar 17
A
Ah Ph
B
2 m 4 m
Garis Referensi
C
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
22/63
14
a. Mencari persamaan garis gaya melintang
Tinjauan pada titik X dengan jarak x m dari A
Dx = Av q . x merupakan garis lurus dengan
kemiringan tg a = - q
Untuk x = 0 Dv = DA = Av 0 = 8 kN
Untuk x = 4 Dv = DC = Av q . 4 = 8 - 2 . 4 = 0
Untuk x = 8 Dv = DC = Av q . 8 = 8 - 2 . 8 = -8 kN
b. Mencari persamaan garis momen
Mx = Av . x q . x . x
Gambar 18
Bv
x
q.x
Av
A B
Av Bv
Q=q.l
4 m 4 m
q=2 kN/m
D=0
Mmax=16 kNmMx
Dx
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
23/63
15
Mx = . q . L . x - . q . x2 merupakan peramaan garis
parabola.
Untuk x = 0 Mx = MA = 0
Untuk x = 4 Mx = MC = .2.8.4 - .2.42
= 32 16 = 16 kNm
Untuk x = 8 Mx = MB = .2.8.8 - .2.82 = 0
c. Hubungan antara momen dan gaya melintang
Dari persamaan : Mx = Av . x - . q . x2
d Mx d Mx
Dideferensialkan : ------- = Av q . x ------- = Dx
dx dx
d. Momen Ekstrem
d Mx
Momen ekstrem terjadi pada Dx = 0 atau -------- = 0
dx
Av .q.L
jadi 0 = Av q . x x = ----- = -------- = .L
q q
Jadi momen maksimum terjadi pada jarak L dari A
Mmaks = Av . x - .q.L.L - .q. (L)2
q.L2 2 . 82
= ----- = ----- = 16 kNm
8 8
3. KBS dengan Beban Merata dan Terpusat ( Kombinasi )
Konstruksi balok dengan beban seperti gambar 19a akan dihitung dan
digambar bidang M, D, dan N.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
24/63
16
Penyelesaian :Secara analitis,
Reaksi,
SMB=0 Av . L q . a (a + b + c ) P sin a . c =0
Av . 12 1 . 6 (.6 + 4 + 2 ) - 5v2 . v2 . 2 =0
` 6 . 9 + 5 . 2 54 + 10 64
Av=----------------=----------=-------
12 12 12
Av=5,33 kN ( ke atas )
SGv=0 Av + Bv q . a - P sin a =0
5,33 + Bv 1 . 6 - 5v2 . v2 =0
Bv= 6 + 5 5,33 = 5,67 kN ( ke atas )
SGh=0 Ah + P cos a =0
Ah= - P cos a = - 5v2 . v2 = - 5 kN ( ke kiri )
Gaya melintang,
DA= Av = 5,33 kN
DC= Av q . a = 5,33 1 . 6 = - 0,67 kN
DDkiri = DC = - 0,67 kN
DD kanan = A v q . a - P sin a = 5,33 6 = - 5,67 kN
Momen
MA = 0, MB = 0
MC = AV . a q . a . .a = 5,33 . 6 1 . 6 . .6
MC = 31,98 18 = 14 kN
C
A
P=5v2
a = 6 m b = 4 m c= 2 m
B
D
450
q = 1 kN/mx
X
Gambar 19a
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
25/63
17
MD = BV . c = 5,67 . 2 = 11,34 kNm
Momen ekstrem terjadi pada D = 0
Dx=Av - q. x
0 = 5,33 1.x x = 5,33 m
Mmax = A v.x q.x. .x
Mmax = 5,33 . 5,33 1.5,33 . . 5,33 = 14,2 kNm
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
26/63
18
B M D
Gambar 19
Mmaks.= 14,2 kNmMD = 11,34 kNm
Mc = 14 kNm
+
S F D
N D
D = 0
X = 5,33 m
Av
Bv
P. sin a
+
-
+
Ah P cos 450
A
P=5v2
a = 6 m b = 4 m c= 2 m
BC
D
450
q = 1 kN/mx
X
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
27/63
19
5. KBS dengan Beban Momen
a. KBS dengan Beban Momen Negatif pada Salah Satu Ujungnya
Reaksi :
SMB=0
Av . L + MB=0
)bawahke(L
MA Bv ??
SMA=0
-Bv . L + MB=0
)Lx0(itik xTinjauan t
)ataske(L
MB Bv
??
?
MX = Av . x
dMxDx=------=Av . x
dx
Persamaan garis lurus miring
Persamaan garis lurus mendatar
XA
B
MB
x
L
Bv
Mx
MB
Dx
Av
Bidang D
Bidang M
Gambar 20
AvBv
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
28/63
20
b. KBS dengan Beban Momen Negatif pada Kedua Ujungnya ( MA >
MB )
Reaksi :
SMB=0
batangsumbusejajarlurusgarispersamaanL
MM
d
dMD
miringlurusgarispersamaanM-x.L
MMM
M-x.AM
)Lx0(titik xpadaTinjauan
L
MMB
0
L
M
L
M-L.B-
0M
L
MMA
0L
M
L
M-L.A
BA
x
xx
ABA
x
Avx
ABv
BAv
A
BAv
BAvp
???
??
?
??
??
??
??
??
??
XA
B
MB
x
L
Bv
Mx
MB
Dx
Av
Bidang D
Bidang M
Gambar 21
AvBv
MA
-
+
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
29/63
21
a. KBS dengan Beban Momen diantara Tumpuan
)ax0(tik xTinjuan ti
LM
LP.ZB
0P.ZL.B-
0M
L
M
L
P.ZA
0P.Z-L.A
0M
:Reaksi
v
v
A
v
v
B
??
??
??
??
????
?
??
Mx= Av . x ? persamaan garis
lurus miring
dMx
Dx=-------= Av ? persamaan
garis lurus
dx
sejajar sumbu batang
untuk x = a ? MCkr = Av . a
Tinjauan titik x ? a = x = L
Mx= Av . x M
Garis lurus miring
M . a
MCkr= ? --------
L
MxL
MMx ???
z
Av
Gambar 22
C
PX
A
B
x
L
Bv
DxAv
Bidang D
Bidang M
Bv
a b
Mckr
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
30/63
22
Untuk x = a diperoleh :
L
b.MM
L
b.Mc.Ma.MM
L
b).(aMa.M
L
L.Ma.MM
Ma.L
MM
C
C
C
C
?
????
???
???
???
Untuk x = L;diperoleh :
0M
MMM
ML.L
MM
Ma.L
MM
B
B
B
B
?
???
???
???
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
31/63
23
II. Lembar Latihan ( 9 jam )
Hitung dan gambar bidang Gaya melintang, Gaya Normal dan Momen lentur
dari konstruksi balok AB seperti gambar di bawah ini.
1.
2.
3.
.
5.
B
1,5 m
A
4 kN 9 kN
3 m 1,5 m
3 m
25kN15 kN/m
1,5 m1,5 m
AB
4 m 2 m4 m
6 kN/m
AB
a b
A B
M04 m4 m
AB
P=200
900 N/m
4
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
32/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
33/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
34/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
35/63
27
c. Lukis garis 1, 2, 3, dan 4 melalui titik kutub O.
d. Lukis garis I, II, III, dan IV pada poligon batang yang masing
masing sejajar garis 1, 2, 3, dan 4.
e. Hubungkan titik potong garis I Av dengan titik potong garis IV
Bv, garis ini berilah tanda S.
f. Lukis garis S pada lukisan kutub yang sejajar garis S.
H=3 cm
MA = -2
MD = 6
Mc = 9
Bidang
P1=2k
P2=3kN P3=4kN
3m3m1m
1
23k
4kN4
2k
S
3
BA D EC
P2
P3
P1Bv
Av
Bidang
II
III
I
SPoligon
YE
YDYA
Gambar 25
IV
O
Bv
Av
+
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
36/63
28
-Besarnya Reaksi :Av = 6 dikalikan dengan skala gaya
Av = 6 . 1 = 6 kN
Bv = 3 cm dikalikan dengan skala gaya
Bv = 3 . 1 = 3 kN
-Besarnya Momen :
MA=H . YA . skala gaya . skala jarak
MA=3 . (-0,7) . 1 . 1 = - 2,1 kNm
MD=H . YD . 1 . 1 = 3 . 2 . 1 . 1 = 6 kNm
ME=H . YE . 1 . 1 = 3 . 3 . 1 . 1 = 9 kNm
Cara Analitis
-Mencari Reaksi :
SMA=0
? Bv . 8 + 4 . 5 + 3 . 2 2 . 1=0
)ataske(kN33
24B
8
2620
8
2.13.24.5B
v
v
??
???
???
SGv=0 Av+Bv P1 P2 P3 =0
Av=P1 + P2 + P3 Bv
Av=2 + 3 + 4 3 = 6 kN
Untuk mengontrol dapat digunakan : SMB = 0 (coba lakukan)
-Menghitung Momen :
MA= - P1 . 1 = - 2 . 1 = - 2 kNm
MD=Av . 2 P1 . 3 = 6 . 2 2 . 3 = 6 kNm
ME=Bv . 3 = 3 . 3 = 9 kNm ( dari kanan )
2.KBO Ganda dengan Beban Terbagi Merata
Diketahui Konstruksi Balok dengan overstek ganda yang dibebani
beban merata seperti gambar dibawah ini. Diminta menghitung
dan kemudian menggambar bidang M dan D secara analitis.
Penyelesaian :
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
37/63
29
-Mencari Reaksi,
SMB=0 ; ? Av . L q ( a + L + a ). . L =0
Av= . q ( L + 2a )
Konstruksi maupun bebannya simetris, maka Bv = Av
-Mencari Momen,
Momen antara CA,
Ditinjau titik X' sejauh x' dari titik C : 0 = x' = a
Mx'= - q . x' . . x' = - .(x')2
Untuk x'=a ; Mx'=MA= - .q . a2
Karena simetri, maka momen antara BD sama dengan momen
antara CA, dengan MA=MB=- .q . a2
Momen antara AB,
Ditinjau titik X sejauh x di titik A, dengan 0 = x = L
MA=Av . x q.x. .q . a (.a + x)
-Tempat Momen Extrem,
Momen ekstrem terjadi pada Dx=0 atau pada 0dx
dMx?
Mx=Av . x q.x. .q . a (.a + x)
Mx=Av . x .q.x2 ? .q . a q.a.x
q.aq.xAdx
dMxv ???
0 =Av q.x q.a ? q.x=Av q.a
q.x =.q ( L + 2.a ) q.a
q.x =.q.L + q.a + q.a
x = .L
Jadi letak momen maksimum pada jarak .L dari titik A.
Mmaks = Av.x - .q . x2 - .q . a2 q.a.x
Mmaks = .q ( L + 2.a ). .L - .q (.L)2 - .q . a2 q.a . .L
Mmaks = .L2 + .q.L.a - ..q.L2 - .q.a2 - .q.a.L
2
q.a
8
q.LM
22
maks ??
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
38/63
30
Ternyata besarnya momen maksimum sama dengan momen
maksimum balok dengan bentang L dikurangi dengan momen
pada tumpuannya, secara bagan dapat dilihat dalam gambar
dibawah ini.
x
A
Q (kNm)
L
.Lx
a a
XX B
DxAvDx
Bv
-
+
-
Mmaks.MB
Mx
MA
Bidang M
Bidang D
- --
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
39/63
31
Cara lain menggambar bidang M
? ?
Gambar 26
Mmaks.
MB
Mx
MA
+
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
40/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
41/63
33
KEGIATAN BELAJAR 3
KONSTRUKSI BALOK DENGAN BEBAN TIDAK LANGSUNG
DAN KOSTRUKSI BALOK YANG MIRING
I Lembar Informasi
A. Tujuan Progam
Setelah selesai mengikuti kegiatan belajar 3 diharapkan siswa dapat :
1. Menghitung dan menggambar bidang D dan M pada Konstruksi
Balok dengan beban tidak langsung.
2. Menghitung dan menggambar bidang D ,M, dan N pada Konstruksi
balok yang miring.
B. Materi Belajar
1. Konstruksi Balok dengan Beban Tidak Langsung
Pada peristiwa ini beban langsung membebani balok induk, tetapi
melalui balok melintang ( balok anak) yang berada di atasnya.
Beban pertama kali membebani balok anak kemudian diteruskan
kepada balok induk. Beban yang diterima balok anak bergantungpada jauh dekatnya secara relatif dengan balok anak disebelahnya
yang sama-sama menahan beban. Sebagai contoh pada gambar
34, gaya P ditahan oleh balok anak 1 dan 2 yang masing-masing
jaraknya a dan b, maka besar beban yang diterima balok anak 1
adalah P1 =? ?ba
bP
?
?dan beban yang diterima balok anak 2 adalah
P2 = ? ?baaP
?
?
21
ba
P
P1P2
Gambar 34
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
42/63
34
Bila pada suatu balok induk memiliki beberapa balok, anak, maka
pelimpahan beban dari balok anak disesuaikan dengan letak dan
besar bebannya. Seperti terlihat pada gambar 35, beban F1 berasal
dari sebagian P1, beban F2 sebagian berasal dari P1 dan P2, beban
F3 berasal dari sebagian P2 dan P3, beban F4 sebagian berasal
dari P 3 dan P4, dan beban F5 berasal sebagian dari P4.
Contoh Perhitungan Balok yang dibebani tidak langsung.
Ada dua cara dalam menghitung dan menggambar bidang D dan M
pada balok yang dibebani tidak langsung yaitu : (1) Dengan
menganggap beban langsung kemudian gambar bdang D dan M
dikoreksi, tetapi untuk perhitungan reaksi tumpuan tidak ada
koreksi. (2) Dengan melimpahkan beban ke balok anak dulu
kemudian dihitung berdasarkan beban yang telah dilimpahkan
pada balok anak tersebut. Beban seperti ini sering terjadi pada
balok gording dan jembatan. Sebagai contoh soal seperti gambar
36 dengan P1 = 7 kN,dan P2 = 3,5 kN yang bidang D dan M-nya
pada gambar 37.
P4P2 P3P1
F2 F3 F5F1 F4
Gambar 35
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
43/63
35
Penyelesaian :
Cara 1, menganggap beban langsung.
Besarnya reaksi tumpuan tidak terpengaruh oleh anggapan ini.
Yang terpengaruh adalah besarnya gaya melintang dan besarnya
gaya momen. Besarnya momen dapat dikoreksi dengan mudah,
yaitu dengan memenggal gambar bidang M diantara dua balok
melintang ( lihat gambar 37 ). Sedang gambar bidang D, tidak ada
kepastian karena tergantung letak bebannya. Oleh karena itu lebih
baik gambar bidang D digambar berdasarkan beban yang telah
dilimpahkan (tanpa anggapan beban langsung ). Jadi cara ini
hanya untuk mempercepat perhitungan dan penggambaran bidang
momen.
Menghitung Reaksi,
? MB= 0
Av.10 (1,5.4).8 7.3,5 3,5.0,5=0
atas)(kekN7,42510
74,25A
10
1,7524,548
10
3,5.0,57.3,5(1,5.4).8
A
v
v
??
???
???
?Gv = 0
Av+Bv q.4 P1 P2=0
Bv= q.4 + P1 + P2 Av = 1,5.4 + 7 + 3,5 7,425
Bv=6 + 7+ 3,5 7,425 = 16,5 7,425 = 9,075 kN ( ke atas )
Menghitung Momen,
Gambar 36
2m 2m 2m2m 2m
P2P1q=1,5kN/m
0,5m
0,5m
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
44/63
36
MC=Av.2 q.2..2 = 7,425 . 2 1,5. . 2 . .2
MC=14,85 3 =11,85 kNm
MD= Av.4 q.4.2 = 7,425 . 4 1,5. . 4 . 2
MD=29,77 12 = 17,7 kNm
MG=Bv.3,5 P1.3 = 9,075 . 3,5 3,5.3 = 21,2625 kNm
MH= Bv.0,5 = 9,075 . 0,5 = 4,5375 kNm
Setelah itu gambarlah bidang M-nya, kemudian penggallah garis
momen itu diantara dua balok melintang. Bidang momen yang
dicari adalah bidang momen yang telah dipenggal tersebut ( lihat
gambar 37 ).
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
45/63
37
PA
2m 2m 2m2m 2m
P4P3q=1,5kN/m
0,5m
0,5m
PBPFPD PEPc
BC D E F
A
Bv=9,075 kN
P D=1,5 kN
P c=3 kN
P F=2,65 kN
Av=7,425 kN
PB=2,65 kN
PE=5,25 kN
Bidang D
PA=1,5kN
Bidang M
Gambar 37
McME MFMD
Pelimpahan Beban
BvAv
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
46/63
38
Cara 2, melimpahkan dulu beban kepada balok melintang.
Balok melintang A menerima pelimpahan beban sebesar :
PA= .q.? = .1,5 . 2 = 1,5 kN
Balok melintang B menerima pelimpahan beban sebesar :
PC= .q.? + .q.? = 1,5 + 1,5 = 3 kN
ME= ( 7,425 1,5 ).3.2 3.2.2 1,5 . 2
ME=35,55 12 3 = 20,55 kNm
MF=(Bv PB).? = (9,075 2,625).2 = 12,9 kNm
Dengan Besaran besaran yang dihitung pada cara 2 ini dapat
digambar bidang D dan bidang momennya ( gambar 37 )
2. Konstruksi Balok Yang Miring
Yang akan dibicarakan dalam buku ini adalah konstruksi balok
miring yang ditumpu oleh dua titik tumpu sendi dan rol ( statis
tertentu ). Konstruksi balok miring dapat terjadi misalnya pada
balok tangga. Untuk lebih jelasnya gaya melintang dan momen
yang terjadi berikut ini akan diberikan contoh perhitungan.
Konstruksi balok miring dengan beban merata dan terpusat. Beban
mereka dapat dinyatakan dalam meter panjang mendatar. Arahnya
pun dapat tegak lurus baloknya dan dapat juga vertikal ( tegak
lurus garis horisontal ). Dalam contoh ini akan diberikan contoh
beban tiap satuan panjang mendatar dan bebannya vertikal.
Penyelesaian :
Reaksi,
?MB=0 ? Av.8 q.6.5 P.1 =0
atas)(ke5,9kNA
8
47
8
245
8
2.11,5.6.5A
v
v
?
??
??
?
?Gv=0 ? Av q.6 P + Bv=0
Bv=q.6 + P Av = 1,5 . 6 + 2 5,9
Bv=11 5,9 = 5,1 kN (ke atas)
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
47/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
48/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
49/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
50/63
42
Kegiatan Belajar 4
BALOK GERBER
I Lembar Informasi
A. Tujuan Program
Setelah selesai kegiatan belajar 4 diharapkan siswa dapat:
1. Menghitung dan kemudian menggambar bidang D dan M pada
balok Gerber.
2. Menentukan jarak sendi tambahan dengan tumpuan terdekat agar
diperoleh harga momen maksimum dan minimum sama.
B. Waktu
9 jam (3 jam kegiatan belajar, 6 jam latihan)
C. Materi Belajar
1. Pendahuluan
Konstruksi Balok yang ditumpu oleh lebih dari dua tumpuan
merupakan konstruksi statis tak tertentu. Pada konstruksi statis tak
tertentu, besarnya reaksi tidak cukup dihitung dengan persamaan
keseimbangan, tetapi memerlukan persamaan lain untuk
menghitung reaksi tersebut. Dengan kata lain perhitungan menjadi
lebih kompleks. Untuk menghindari kompleksnya perhitungan,
seorang ahli konstruksi berkebangsaan Jerman yang bernama
Heinrich Gerber (1832-1912) pada tahun 1886 membuat konstruksi
balok yang ditumpu oleh lebih dari dua tumpuan yang statis
tertentu. Usaha Gerber tersebut adalah dengan cara menempatkanengssel (sendi) tambahan diantara tumpuan sedemikian sehingga
konstruksi stabil dan statis tertentu. Banyaknya sendi tambahan
yang memungkinkan konstruksi menjadi statis tertentu adalah
sama dengan banyaknya tumpuan dalam atau sama dengan
banyaknya tumpuan dikurangi dua. Sendi tambahan tidak
boleh diletakkan didekat tumpuan tepi, karena tumpuan tepi yang
merupakan sendi atau rol tidak dapat menahan momen, bila
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
51/63
43
didekatnya dipasang sendi maka pada bagian tepi akan timbul
momen. Untuk lebih jelasnya berikut ini diberikan contoh
penempatan sendi tambahan pada konstruksi Balok Gerber (
gambar 42 ).
2. Balok Gerber dengan Beban Terpusat
Dalam uraian ini sekaligus sebagai contoh perhitungan. Balok
Gerber dengan beban terpusat seperti gambar 43 akan dihitung
dan digambar bidang D dan M.
Cara Grafis,
Langkah langkah lukisan :
1. Gambar situasi dengan skala tertentu, misal skala jarak 1 cm =
1 m, skala gaya 1 cm = 1 kN.
2. Perpanjang garis kerja Av, P1, Bv, P2, Cv, dan RS.
3. Lukis gaya P1, dan P2 dengan skala diatas, dan tentukan titik
kutub O dengan jarak H, misal H = 2 cm
4. Gambar situasi dengan skala tertentu, misal skala jarak 1 cm =
1 m, skala gaya 1 cm = 1 kN.
Gambar 42
S1S2
S1 S2
S
S2S1 S3
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
52/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
53/63
45
Bidang D
Besarnya Av, Bv, dan Cv dapat di ukur pada lukisan. Dalam soal ini
diperoleh : Av=1,2 . 2 = 2,4 kN, Bv=1,65 . 2 = 3,3 kN dan Cv=0,65 .
2 = 1,3 kN. Sedang besarnya momen adalah : H xY x skala jarak x
skala gaya. Dalam soal ini diperoleh :
MD= H . yd . 1 . 2
MD= 2 . 0,6 . 1 . 2 = 2,4 kNm
1,5m
4kN 3kN
3kN
4kN
1m
2,4kN
0,5m
Gambar 43
2m2mS1
IO
II
2
3
S2III
1
S2S1
4kN
1,3kN
3,3kN
3kN
H=2cm
MB==-0,8kNm
MD==2,4kNmME=2,4kNm
Poligon Gaya
Sendi S
Bidang M
CvAv Bv
+
-
+
-
+
+
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
54/63
46
MB=2.(-0,2).1 . 2 = - 0,8 kNm
ME=2.0 , 65 . 1 . 2 = 2,6 kNm
Cara analitis,
Reaksi, bagian ADS
SMS=0 ? Av . 2,5 P1 . 1,5 = 0
AV =?
5,2
5,142,4 kN
SMA=0 ? -RS . 2,5 + P1 . 1 = 0
RS = ??
5,2
141,6 kN
Bagian SBEC
SMB=0 ? -Cv.4 + P2.2 RS.0,5 = 0
CV =???
4
5,06,1231,3 kN
SMB=0 ? Bv.4 RS.4,5 P2.2 = 0
BV =???
4
235,46,13,3 kN
Momen,
MD= Av . 1 = 2,4 . 1 = 2,4 kNm ;ME= Cv . 2 = 1,3 . 2 = 2,6kNm
MB= - RS . 0,5 = -1,6 . 0,5 = -0,8 kNm
3. Mengatur Jarak Sendi Tambahan dan Bentang agar Mmaks=Mmin
Ukuran balok adalah tergantung pada besarnya momen. Bila
momen positif dibuat sama dengan momen negatif, maka besarnya
momen ekstrem menjadi lebih kecil bila dibanding dengan momen
negatifnya. Untuk membuat besarnya momen positif sama dengan
momen negatif dapat dilakukan dengan mengatur jarak sendi
tambahan dan bentang balok.
Contoh : Suatu konstruksi balok Gerber dengan beban merata
ditumpu pada tiga titik tumpu, dengan sebuah engsel tambahan S.
Diminta menentukan jarak S dengan tumpuan terdekat agar
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
55/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
56/63
48
a)-.q.(L2
1.a.L)2
12.L2
1(vC
)2
.a2
1.a.L2
12.a2
12.L2
1(L
qvC
L
)2
.a2
1.a.L2
1q.(
L
2.a
21.a.L
21.a.L
212.L
21q.(
vC
L
a).a.q.(L2
1.a)2
1.L2
1a)(q.(L
vC
???
????
???
????
?????
L
q
SGv = 0 ? Bv + Cv RS q.( L + a )=0
Bv= - .q.(L a) +.q.(L a) + q.(L a)
Bv= q.(L a)
Momen,
Bagian AS,
Mmaks= -1/8 q.(L a )
2
Bagian SBC,
Mmin= RS.a -.q.a2 = .q.(L a).a + .q.a2
Mmin= .q.L.a - .q.a2 + .q.a2 =.q.L.a
Pada lapangan BC, Mmaks terjadi pada D=0. Misal D=0 terjadi pada
jarak x m dari C, maka :
Mmaks=Cv.x q.x. .x
Dx=Cv q.x ? 0 = Cv q.x
).(2
1).(.
21
aLq
aLq
q
vCx ???
??
Mmaks = .q.(L a). .q.(L a) - .q.{ .(L a)}2
= .q.(L a)2 - ..q.(L a)2
= 1/8 q.(L a)2
Disyaratkan bahwa momen positif sama dengan momen negatif,
maka diperoleh persamaan :
1/8 q.(L a)2 = .q.L.a
1/8 q.(L a)2 - .q.a + 1/8 a
2 = .q.L.a ? dikalikan 8/q
L2 2.L.a + a2 = 4.L.a
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
57/63
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
58/63
50
III. Lembar Latihan (Waktu 2 jam)
1. Hitunglah kemudian gambar bidang D dan M dari konstruksi balok
Gerber empat tumpuan dengan beban seperti pada gambar 45. Nilai
hasil perhitungan benar 70, nilai gambar benar 30.
H
3m 1m2m
q=1,5kN/m
3kN 2kN
q=1kN/m
2m 2m 1m
2kN
3m
AS1B
S2
3m
EDF C IG
Gambar 45
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
59/63
51
LEMBAR EVALUASI
Waktu : 2 jam
Hitung kemudian gambar bidang N, D, dan M, pada konstruksi miring yang
dibebani seperti gambar 46 di bawah ini. Nilai hasil perhitungan 70 dan dan
nilai gambar benar 30.
0,5 m
2 m10 m
P = 10 kND
C
B
A
30o
Q = 2 kN/m
mendatar
Gambar 46
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
60/63
52
KUNCI JAWABAN
A. Kegiatan Belajar 1
1. Av = 6,5 kN; Bv = 6,75 kN; MC = 9,375 kNm; MD = 10,125
kNm
2. Av = 30 kN; Bv = 40 kN; MC = 45 kNm; MD = 52,5 kNm; Mmax
= 53,2 kNm
3. Av = 9,6 kN; 14,4 kN; MC = 38,4 kNm; MD = 28,8 kNm; Mmax
= 46,08 kNm
B. Kegiatan Belajar 2
1. Av = 4 kN; MA = -12 kNm; MC = - 4 kNm
2. Av = Bv = 10 kN; MA = - 20 kNm; MB = -20 kNm
3. Av = -1,25 kN; Bv = 10,25 kN; MB = -9 kNm; MA = 4 kNm
C. Kegiatan Belajar 3
1. Av =188,33 kN; Bv = 181,67 kN; MC = 474,99 kNm; MD =
709,98 kNm; ME = 824,97 kNm; MF = 729,96 kNm; MG =
365,01 kNm
D. Kegiatan Belajar 4
1. Av = 1,86 kN; Bv = 5,84 kN; Cv = 5,625 kN; Dv = 2,875 kN;
ME = 3,75 kNm; MF = 3,44 kNm; MB = -1,5 kNm; MG = 2
kNm; MH = -1 kNm; MC = -3 kNm; MI = 1,875 kNm; Mmax =
2,755 kNm
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
61/63
53
E. Lembar Kunci Jawaban
1. Av = 3,7 kN; Bv = 16,3 kN; Ah = 10 kN; MB = -5 kNm; MC= -5 kNm; Mmax = 22,5625 kNm; DA = 8,2 kN; NA = 6,81
kN; DB = -9,1 kN; NB = 16,81 kN.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
62/63
54
DAFTAR PUSTAKA
Arief Darmail dan Ichwan, 1979, Ilmu Gaya Sipil I, Jakarta : Direktorat PMK,
Depdikbud.
____________________, 1979, Ilmu Gaya Sipil 2, Jakarta : Direktorat PMK,
Depdikbud.
Bustam Husin, 1989, Mekanika Teknik Statis Tertentu, Jakarta : Asona.
Departemen Pekerjaan Umum, Ditjen Cipta Karya, Direktorat Penyelidikan
Masalah Bangunan, 1983, Peraturan
Pembebanan Indonesia untuk Gedung,
Bandung : Yayasan Lembaga Masalah Bangunan.
Frick, Heinz, 1979, Mekanika Teknik, Statika dan Kegunaannya 1,
Yogyakarta : Kanisius.
___________, 1979, Mekanika Teknik, Statika dan Kegunaannya 2,
Yogyakarta : Kanisius.
Gere dan Timoshenko (terjemahan Hans J. Wospakrik), 1987, Mekanika
Bahan, Jakarta : Erlangga.
Hofsteede J.G.C., Kramer P.J., dan Baslim Abas, 1982, Ilmu MekanikaTeknik A, Jakarta : PT. Pradnya Paramita.
__________________________________________, 1982, Ilmu Mekanika
Teknik C, Jakarta : PT. Pradnya Paramita.
Nurludin A., 1964, Dasar-dasar Grafostatika, Jakarta : H. Stam
Soetojo Tjolrodihardjo, 1998, Analisa Struktur, Yogyakarta : Biro Penerbit.
Trefor, J.R., Lewis E.K., David, W.L., 1977, Introduction to Structural
Mechanics, Great Britain : Hodder and Strougton
Educational.
-
8/9/2019 Menghitung Reaksi Gaya Pd Statika Bangunan
63/63
PETA MODUL BIDANG KEAHLIAN TEKNIK BANGUNANProgram Keahlian : Teknik Konstruksi Bangunan
Tingkat I Tingkat II Tingkat III
BAG-TGB.001.A BAG-TKB.004.A BAG-TKB.010.ABAG-TGB.001.A-01 BAG-TKB.004.A-85 BAG-TKB.010.A-105
BAG-TKB.004.A-86
BAG-TGB.001.A-02 BAG-TKB.004.A-87 BAG-TKB.010.A-106
BAG-TKB.004.A-88
BAG-TGB.001.A-03 BAG-TKB.004.A-89 BAG-TKB.010.A-107
BAG-TGB.001.A-04 BAG-TKB.005.A BAG-TKB.010.A-108BAG-TGB.001.A-05 BAG-TKB.005.A-90
BAG-TGB.001.A-06 BAG-TKB.011.ABAG-TGB.001.A-07 BAG-TKB.005.A-91 BAG-TKB.011.A-109
BAG-TSP.001.A BAG-TKB.005.A-92 BAG-TKB.011.A-110BAG-TSP.001.A-32
BAG-TKB.005.A-93 BAG-TKB.011.A-111BAG-TKB.001.ABAG-TKB.001.A-71 BAG-TKB.005.A-94 BAG-TKB.011.A-112
BAG-TKB.001.A-72
BAG-TKB.001.A-73 BAG-TKB.006.A BAG-TKB.011.A-113BAG-TKB.001.A-74 BAG-TKB.006.A-95
BAG-TKB.001.A-75 BAG-TKB.011.A-114
BAG-TKB.001.A-76 BAG-TKB.006.A-96
BAG-TKB.011.A-115
BAG-TKB.002.A BAG-TKB.007.ABAG-TKB.002.A-77 BAG-TKB.007.A-97 BAG-TKB.011.A-116
BAG-TKB.007.A-98
BAG-TKB.002.A-78 BAG-TKB.007.A-99 BAG-TKB.011.A-117BAG-TKB.007.A-100
BAG-TKB.002.A-79 BAG-TKB.012.ABAG-TKB.008.A BAG-TKB.012.A-118
BAG-TKB.002.A-80 BAG-TKB.008.A-101
BAG-TKB.012.A-119
BAG-TKB.002.A-81 BAG-TKB.008.A-102
BAG-TKB.012.A-120
BAG-TKB.003.A BAG-TKB.009.ABAG-TKB.003.A-82 BAG-TKB.009.A-103 BAG-TKB.013.A
BAG-TKB.013.A-121
BAG-TKB.003.A-83 BAG-TKB.009.A-104
BAG-TKB.013.A-122
BAG-TKB.003.A-84BAG-TKB.013.A-123
BAG-TKB.013.A-124
BAG-TKB.014.ABAG-TKB.014.A-125
BAG TKB 014 A 126
Keterangan :BAG : Bidang Keahlian Teknik Bangunan
TGB : Program Keahlian Teknik GambarBangunan
TSP : Program Teknik Survai dan Pemetaan
TKB : Program Keahlian Teknik Konstruksi