ANALISA STRUKTUR I
Kurnia Hadi Putra, S.Pd., ST., MT
Profil Dosen Nama
: Kurnia Hadi Putra, S.Pd., ST.,MT.
Riwayat Pendidikan • S1 Pendidikan Teknik Sipil di Universitas Negeri Surabaya 2006 – 2010 • Lintas Jalur S1 Teknik Sipil Universitas Sunan Giri 2011 - 2012 • S2 Teknik Sipil ITS 2013 - 2015
Kontrak Perkuliahan
Pastikan Hati Anda Senang Mengikuti Perkuliahan Struktur Baja I
Kontrak Perkuliahan • • • • • •
Nama Mata Kuliah : Analisa Struktur 1 Kode Mata Kuliah : 1300222 Besarnya sks : 2 sks Dosen : Kurnia Hadi Putra, S.Pd., ST.,M.T Semester : III Hari Pertemuan / Jam : Jum’at, 18.00 – 19.40 WIB (Keterlambatan Maksimum 15 menit) • Ruang : H-204 • Tidak diperbolehkan memakai kaos oblong & sandal pada saat perkuliahan berlangsung
TUJUAN - Mahasiswa dapat menghitung besarnya gaya dalam elemen pada struktur rangka batang dan menggambarkan bentuk deformasi yang terjadi pada struktur statis tertentu lainnya
MATERI 1.
2. 3.
Struktur rangka batang statis tertentu - Struktur Rangka Batang - Gaya dalam - Jenis gaya normal - Menghitung reaksi perletakan dan gaya dalam - Perbedaan gaya dalam pada struktur rangka batang (bidang N) dengan struktur balok portal statis tertentu (bidang M, D, N) - Garis Pengaruh Rangka Batang GP balok, Balok Gerber Menghitung deformasi yang terjadi pada struktur statis tertentu - Deformasi pada struktur rangka batang - Deformasi pada struktur portal
PENILAIAN 1. UTS – Tugas (55%) – Ujian (35%) – Presensi (10%) 2. UAS – Tugas (55%) – Ujian (35%) – Presensi (10%) 3. Nilai Total = 50% UTS + 50% UAS
SUMBER PUSTAKA Wang C K, Statiscally Indeterminate Structure, Mc Graw Hill Co,1953 Wang CK, Introductory Structural Analysis with Matrix Method,
PrenticeHall Inc,1973 FX Supartono and Teddy Boen, Analisa Struktur Dengan Metode Matriks William Weaver, Jr and James M Gere,Matrix Analysis of Framed Structures, Dvan Nostrand Company,second edition, 1980 Popov EP, 1981, Mechanics of Materials, Prentice Hall, Inc, New York Cheng Fa Hwa 1997, Statics and Strength of Materials, McGraw Hill International Edition, New York Soemono 1985, Statika, penerbit ITB Bandung
STRUKTUR RANGKA BATANG Struktur Rangka Batang adalah struktur yang terdiri dari batang yang berbentuk segitiga, yang dihubungkan satu dengan yang lainnya. Mengapa bentuk segitiga? Karena bentuk ini lebih stabil dalam menerima gaya.
Titik Simpul / Buhul adalah titik pertemuan batang. Plat Simpul adalah plat yang digunakan untuk menyatukan beberapa batang pada satu ttitik.
JENIS RANGKA BATANG DITINJAU DARI JENIS MATERIAL
Konstruksi rangka batang dari baja, menggunakan plat simpul dan baut, las atau paku keling untuk menyatukan beberapa batang. Konstruksi rangka batang dari kayu, menggunakan plat simpul dan baut, pasak atau paku untuk menyatukan beberapa batang.
STRUKTUR RANGKA BATANG ATAP Beban penutup atap yang bekerja, diteruskan oleh gording ke struktur rangka batang atap. Dari struktur rangka batang atap, beban yang bekerja diteruskan kekolom lalu ke pondasi. Struktur rangka batang atap ditumpu oleh kolom
STRUKTUR GUDANG
STRUKTUR GUDANG TERTUTUP
STRUKTUR JEMBATAN
STRUKTUR JEMBATAN DOUBLE DECK
STRUKTUR JEMBATAN DENGAN PENYANGGA RANGKA BATANG
Kestabilan konstruksi rangka batang: Agar konstruksi rangka batang yang terdiri dari susunan segitiga itu merupakan satu kesatuan dan letaknya harus tetap/stabil, maka harus diberi perletakan. Perletakan yang dipakai adalah sendi dan rol seperti pada balok.
DOSEN: BOEDI WIBOWO & EKA SUSANTI KURNIA HADI PUTRA (TEKNIK SIPIL ITATS)
KONSTRUKSI RANGKA BATANG
KONSTRUKSI RANGKA BATANG STATIS TERTENTU APABILA MEMENUHI SYARAT: 2 X JUMLAH TITIK BUHUL = JUMLAH BATANG + JUMLAH REAKSI 2X 7 = 11 + 3 14 = 14 MAKA KONSTRUKSI DIATAS DISEBUT KONSTRUKSI RANGKA BATANG STATIS TERTENTU .
UNTUK MENCARI GAYA BATANG DARI KONSTRUKSI DIATAS ADA BANYAK CARA,TETAPI DISINI HANYA AKAN DIJELASKAN DUA CARA YAITU :
1.CARA KESETIMBANGAN TITIK BUHUL / TITIK SIMPUL 2.CARA RITTER 3. CARA SAP 2000
CARA KESETIMBANGAN TITIK BUHUL / TITIK SIMPUL Langkah kerja: 1. Kontrol KRB statis tertentu 2. Pindahkan gaya yang bekerja ke titik simpul 3. Hitung reaksi perletakan 4. Hitung gaya batang: • Mulai dari titik yang maximal memiliki 2 batang yang tidak diketahui gayanya. • Berikan tanda panah pada masing-masing batang, tekan=menuju titik simpul dan tarik = meninggalkan titik simpul. Untuk batang yang belum diketahui, dianggak sebagai batang tarik. • Hitung gaya batang dengan menggunakan ∑↑ = 0 atau ∑H = 0 • Untuk ∑↑ = 0 Jumlahkan gaya2 vertikal dengan tanda = (+ ) dan = ( - ) • Untuk ∑H = 0 Jumlahkan gaya2 horizontall dengan tanda = (+ ) dan =(-) • Lanjut ketitik simpul berikut dengan mulai menggambar titik beserta banyaknya batang yang melekat dititik simpul. • Lanjutkan dengan memberikan tanda panah pada masing-masing batang
1. Kontrol KRB statis tertentu 2 X JUMLAH TITIK BUHUL = JUMLAH BATANG + 3 2x 7 = 11 + 3 14 = 14 (OK KRB Statis Tertentu) 2. Pindahkan gaya yang bekerja ke titik simpul BEBAN PADA BATANG FG ADALAH q = 1 t/m BEBAN HARUS DITEMPATKAN PADA TITIK SIMPUL Maka (q x panjang beban q )/2 (1 x 3 )/2 = 1,5 ton dititik F dan G Seperti terlihat pada gambar berikut:
Tabel 1 ∑MA=0 ,Tutup titik A +/-
Gaya ↑
Jarak ke A
+
1,5
3
+
1,5
6
-
RVB
9
RHB
Tabel 2
RVB
∑MB=0 ,Tutup titik B
RVA
+/-
Gaya ↑
Jarak ke B
+
RVA
9
-
1,5
6
-
1,5
3
3. Hitung reaksi perletakan RHB= 0 karena tdk ada gaya horizontal RVB= ? Gunakan ∑MA=0 ( + ) Gunakan tabel 1: 1,5.3+1,5.6-RVB.9 = 0 RVB = 1,5 t ( RVA= ? Gunakan Gunakan tabel 2:
∑MB=0 ( + ) RVA.9 – 1,5.6 -1,5.3 = 0 RVA = 1,5 t (
)
)
4. Hitung gaya batang: • Mulai dari titik yang maximal memiliki 2 batang yang tidak diketahui gayanya. • Berikan tanda panah pada masing-masing batang, tekan=menuju titik simpul dan tarik = meninggalkan titik simpul. Untuk batang yang belum diketahui, dianggak sebagai batang tarik. Titik A: Dicari batang AC dan AF (meninggalkan ttk) Digambarkan sebagai berikut: : • Hitung gaya batang dengan menggunakan ∑↑ = 0 ←ntuk ∑↑ = 0 Jumlahkan gaya2 vertikal dengan tanda = (+ ) dan = ( - ) ∑↑ = 0 ( + ) 1,5 +SAC = 0 SAC = -1,5 t (artinya batang SAC tertekan sebesar 1,5 ton) ∑H = 0 ( +SAF = 0
+)
Untuk langkah selanjutnya, lanjutkan perhitungan ketitik yang memiliki max 2 gaya yang tidak diketahui, yaitu titik C. Titik C: Dicari batang CD dan CF (meninggalkan ttk) Digambarkan sebagai berikut:
Batang CF yang miring harus diuraikan secara vertikal (S CF SIN α ) dan horizontal (S CF COS α ) Kemudian dapat digambarkan sbb:
Hitung gaya batang: ∑↑ = 0 ( + ) 1,5 - SCF Sin α = 0 SCF = 1,5 / SIN α = 1,875 T (tarik) Karena SCF tarik maka tidak perlu merubah tanda panah SCF cos α dalam perhitungan ∑H = 0
∑H = 0 ( + ) +SCD + SCF Cos α = 0 SCD = - SCF Cos α = - 1, 875 . 3/5 = -1, 125 T SCD = 1, 125 T (tekan) Lanjut ketitik D : Diketahui DC = - 1,125 (menuju ttk) Dicari DE dan DF (meninggalkan ttk) Digambarkan sebagai berikut:
Hitung gaya batang: ∑H = 0 ( + ) 1,125 + SDE= 0 SDE = -1,125t (tekan) Hitung gaya batang: ∑↑ = 0 ( + ) SDF= 0 Lanjut ketitik F : Diketahui FC = +1,875 (meninggalkan ttk) Dicari FE dan FG (meninggalkan ttk) Digambarkan sebagai berikut:
Batang SFC dan SFE yang miring, Harus diuraikan vertikal dan horizontal, dg gbr sbb:
Bila menghitung ∑H = 0 lebih dulu, ada SFG dan SFE cos α yg tdk diketahui, tdk bisa diselesaikan, sehingga Hitung ∑↑ = 0 lebih dulu Hitung gaya batang: ∑↑ = 0 ( + ) -1,5 +1,875 sin α + SFE Sin α = 0 SFE = 0 ∑H = 0 ( + ) -1,875 cos α + SFG= 0 SFG = 1,125 t (tarik) Lanjut ketitik G : Diketahui GF = +1,125 (meninggalkan ttk) Dicari GB dan GE (meninggalkan ttk) Digambarkan sebagai berikut:
Hitung gaya batang: ∑↑ = 0 ( + ) -1,5 +SGE= 0 SGE = + 1,5 t (tarik) ∑H = 0 ( + ) -SFG +SGB= 0 - 1,125 + SGB =0 SGB = + 1,125 t (Tarik) Lanjut ketitik E : Diketahui ED= -1,125 (menuju ttk) dan EG = +1, 5 (meninggalkan ttk) Dicari EB (meninggalkan ttk) Digambarkan sebagai berikut:
Batang SEB yang miring, Harus diuraikan vertikal dan horizontal, dg gbr sbb:
Hitung gaya batang: ∑↑ = 0 ( + ) -1,5 – SEB sin α = 0 SEB sin α = - 1,875 t (tekan)
Karena SEB tekan, maka perlu merubah tanda panah SEB cos α menuju ttk, untuk perhit ∑H = 0
Kontrol: ∑H = 0 ( + ) SDE – SEB cos α = 0 1,125 – 1,875 (3/5) = 0 0 = 0 (OK perhit sdh benar)