Reaksi Tumpuan ( ST 1 ) www.infinity-construction.engineer - Tumpuan adalah suatu penopang bangunan, dimana beban yang di kenal sebagai Gaya/aksi di dalam sebuah struktur akan mendapat respon dari reaksi tumpuan dengan arah gaya yang saling menghilangkan atau sama dengan dengan 0. Di bawah ini marilah kita memahami karakteristik tumpuan di dalam memahami Satatika 1.
1.Tumpuan Sendi/Hinge
Gambar 1
Tumpuan sendi/hinge merupakan tumpuan yang memiliki 2 variable atau 2 reaksi di dalam menahan beban yang ada ada pada struktur struktur tertentu. Di dalam dalam Teori gaya gaya pada ilmu ilmu statika kita telah memaham memahamii perilaku aksi = reaksi pada sebuah struktur. Pada Pada tumpuan tumpuan ini juga di saat saat kita menentukan menentukan kontrol terhadap aksi dan reaksi yang terjadi, 2 variable tersebut menjadi suatu hasil yang terpisah. Misalnya suatu balok menerima Gaya/aksi arah horizontal sebesar 20 kN arah kanan ( + ) maka reaksi dari RAH juga konstan 20 kN arah kiri ( - ), dengan kata lain : ΣH = 0 RAH = -Gaya/aksi (P) RAH = -20 kN (Arah kiri) Untuk ketentuan plus minus di dalam ilmu statika ada baiknya anda mempelajarinya pada materiPerjanjian materiPerjanjian Tanda.
Begitupun dengan reaksi RAv, pada setiap gaya/aksi vertikal beban P yang terjadi RAv akan menghasilkan reaksi yang apabila di tambahkan dengan reaksi tumpuan lain akan sama dengan nilai gaya beban P ( lihat rumus Kv di bawah ). Nilainya Reaksi dari tumpuan sendi sangat di pengaruhi oleh letak gaya/aksi berada, apabila gaya dengan nilai tertentu terletak pada bagian tengah bentang maka hasil dari 2 tumpuan yaitu sendi dan rol pasti akan selalu sama, tetapi apabila beban tersebut bergeser sedikit saja dari tengah bentang maka reaksi vertikal yang ditimbulkan oleh kedua tumpuan akan berbeda. Contoh Reaksi sama yaitu beban P sebesar 50 kN pada tengah bentang maka reaksi dari RAv, setengah dari 50 kN., dengan kata lain :
Rumus KV ΣV = 0 RAV + RBV – P = 0 25 + 25 – 50 = 0
Gambar 2
Tumpuan sendi merupakan tumpuan yang memenuhi 2 persamaan yaitu : ΣKv = 0 ΣKH = 0 Sedangkan ΣM tidak sama dengan 0 karena ΣM terpenuhi dengan 3 reaksi yang terjadi, oleh sebab itu tumpuan Sendi menggunakan kolaborasi tumpuan rol untuk menjadikan ΣM = 0. Pada kasus lain sendi merupakan tumpuan yang mampu menahan gaya horizontal sebagaimana yang kita pelajari gaya horizontal pada balok merupakan gaya yang sejajar dengan sumbu batang. Apabila balok tersebut tertekan maka tanda yang di dapat adalah negatif ( - ) , tanda negatif (-) ini menandakan
bahwa balok tersebut mengalami perpendekan sedangkan apabila balok tersebut mengalami perpanjangan/Tarik maka tanda yang di dapat adalah positif ( + ). Silahkan pahami ilustrasi di bawah ini :
Gambar 3 2. Tumpuan Rol/Roller
Gambar 4
Tumpuan Rol/Roller adalah tumpuan yang memiliki 1 variabel atau satu reaksi, dengan kata lain jenis tumpuan ini hanya memiliki reaksi pada arah vertikal saja untuk melawan gaya/ Reaksi yang di timbulkan. Tumpuan ini tak memiliki kemampuan untuk melawan gaya horizontal, sehingga gayagaya horizontal hanya di tahan oleh tumpuan sendi. Gaya horizontal pada balok juga di kenal dengan gaya normal karena gaya tersebut bekerja searah sumbu batang. Tumpuan rol merupakan tumpuan yang hanya memenuhi 1 persamaan yaitu : ΣKv = 0 Sedangkan ΣKH tidak sama dengan nol, dengan anggapan apabila terjadi gaya/aksi horizontal tetapi struktur tersebut hanya di pasang oleh tumpuan rol maka struktur tersebut akan bergeser sesuai dengan arah/gaya yang di berikan. Begitupun dengan ΣM tidak sama dengan 0 karena tumpuan ini saling berkolaborasi dengan tumpuan Sendi untuk menjadikan ΣM = 0. Ilustrasi :
Gambar 5
Apabila di tinjau sebuah balok tanpa tumpuan di berikan momen putar kiri, maka balok tersebut akan terputar/berotasi pula sesuai arah gaya momen yang di berikan, selanjutnya apabila balok tersebut di berikan tumpuan sendi dan rol. Maka keduanya akan saling memberikan respon momen yang berlawanan dengan gaya/aksi yang di berikan pada balok tersebut, sehingga balok yang mula-mula berotasi ke kiri akan kembali stabil/datar di sebabkan respon momen reaksi nilainya sama.
3. Tumpuan Jepit/Fixed
Gambar 6
Tumpuan jepit merupakan tumpuan yang memiliki 3 variable atau tiga reaksi untuk menahan gaya atau aksi yang yang terjadi. Seperti yang kita bahas pada Kata Pengantar Statika 1 . Persamaan : ΣKv = 0 ΣKH = 0 ΣM = 0 Tumpuan jepit merupakan tumpuan yang memenuhi 3 persamaan di atas, karena perilaku jepit telah memenuhi 3 persamaan di atas maka tumpuan ini sudah dapat di katakan statis tertentu walaupun hanya satu ujung dari suatu struktur yang di topang oleh tumpuan ini, berbeda dengan tumpuan sendiRol yang harus berkolaborasi di dalam menyelesaikan 3 persamaan di atas. 4.Tumpuan Jepit Elastis
Gambar 7
Tumpuan jepit elastis merupakan tumpuan yang bersifat antara jepit dan sendi, tumpuan ini merupakan analisa yang kebanyakan di pakai pada kasus-kasus konstruksi bawah tanah atau sebuah struktur yang berhubungan dengan sifat yang tidak di ketahui jelas kekuatan jepitannya, di mana tumpuan yang di anggap terjepit di kedalaman tanah tertentu akan mengalami problem berupa kondisi tanah yang jelek menyebabkan fungsi tumpuan jepit tak bekerja maksimal. Catatan : tumpuan jepit elastis ini biasanya juga di kenal dengan spring, di mana sebuah struktur balok atau kolom di tandai dengan simbol Konstanta pegas ini, maka struktur tersebut akan mengalami Translasi atau dalam pemahaman lain bergerak sesuai arah sumbu yang di simbolkan dengan konstanta pegas tersebut akibat ke-elastisitas-nya. Contoh pada kasus tumpuan jepit elastis : -
Gambar awal kondisi .
Gambar 8
Gambar 8 merupakan gambaran kondisi awal sebuah rumah yang di bangun di daerah perbukitan, dalam gambar ini di jelaskan kondisi awal gedung dalam keadaan baik di mana dasar pondasinya dapat di anggap tumpuan jepit. Sedangkan yang kita ketahui tumpuan jepit memiliki 3 fungsi tahanan yaitu tahanan gaya horizontal, gaya vertikal dan gaya momen. Tetapi pada sewaktu waktu kondisi tersebut berubah, katakanlah bencana tanah longsor akibat curah hujan yang tinggi sehingga dapat menyebabkan perubahan terhadap kontur tanah, efek dari perubahan kontur tanah dapat menyebabkan struktur mengalami translasi/perpindahan, seperti di gambarkan pada gambar 9.
Gambar 9
Translasi yang di sebabkan oleh pergerakan tanah ini akibat longsongsornya tebing/bukit menyebabkan kolom dan balok menjadi memanjang, memendek atau berpindah walaupun pada awalnya 2 kaki portal pada gambar 9 di anggap sebagai tumpuan yang terjepit oleh kedalaman bukit.
Jepit ini tak seutuhnya jepit tetapi jenis tumpuan ini lebih spesifik pada tumpuan jepit elastis dengan menggunakan salah satu metode satu satuan unit dan matriks kekakuan kita dapat memecahkan berbagai macam model struktur yang di simbolkan dengan simbol spring tersebut, tentunya ini lebih mengarah pada analisis struktur lanjutan.
