ANALISIS STRUKTUR

RANGKA BATANG/FRAME WORK 2 DIMENSI

MENGHITUNG GAYA BATANG PADA STRUKTUR

RANGKA BATANG/FRAME WORK STATIS TERTENTU

Struktur rangka batang adalah struktur rangka dua dimensi yang

terdiri dari batang batang yang dirangkai satu sama lain, sehingga

membentuk sebuah rangka batang. Pertemuan batang-batang

dinamakan titik buhul/titik kumpul/titik nodal/joint

Struktur rangka batang harus memenuhi syarat stabilitas dan

kekokohan bentuk, yaitu:

1.Bentuk struktur rangka harus merupakan kelipatan bentuk-

bentuk segitiga, karena bentuk segitiga merupakan bentuk yang

kokoh/stabil (tidak dapat berubah bentuk)

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 1

2. Pertemuan batang-batang/titik buhul/joint/titik nodal

diasumsikan bersifat sendi, sehingga dititik ini momennya nol.

Dengan demikian ∑M di tiap titik buhul = 0

3. Beban-beban yang bekerja pada struktur rangka batang harus

berupa beban titik yang bekerja pada masing-masing titik buhul

( tidak boleh ada beban bekerja diantara dua titik buhul), sehingga

batang-batang hanya dibebani gaya aksial tekan atau tarik (tidak

menderita lenturan akibat momen).

Ada beberapa metoda/cara untuk menghitung besar gaya-gaya

yang terjadi pada batang-batang akibat gaya luar yang bekerja pada

titik-titik buhul (selanjutnya disebut gaya batang), yaitu :

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 2

A. METODA KESETIMBANGAN TITIK BUHUL/

METHOD OF JOINT

yaitu suatu cara menghitung nilai gaya batang dengan

meninjau kesetimbangan setiap titik buhul. Tiap titik buhul

harus memenuhi rumus kesetimbangan statis ∑Fv = 0, ∑ FH = 0

dan ∑ Mx = 0.

Syarat :

1. Struktur rangka merupakan struktur statis tertentu yang

memenuhi rumus :

2J = m + r

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 3

keterangan :

J = jumlah titik buhul pada struktur termasuk perletakan

m = jumlah batang pada struktur

r = probabilitas reaksi. Pada sendi ada dua reaksi (reaksi

vertical dan horizontal), dan pada rol ada satu reaksi

tegak lurus bidang gelincirnya.

2. Pada setiap titik buhul, maksimum ada dua batang yang

belum diketahui nilai gaya batangnya

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 4

PETUNJUK CARA MENGHITUNG GAYA BATANG

DENGAN METHOD OF JOINT (METODA

KESETIMBANGAN TITIK BUHUL)

1. Berilah nama titik-titik buhul ( A, B, C dst)

2. Berilah nomor-nomor batang ( 1, 2, 3 dst)

3. Hitung reaksi-reaksi perletakan

4. Hitung gaya batang dari masing-masing batang.

Hitungan dimulai dari buhul yang mempunyai dua

batang belum diketahui nilai gaya batangnya, caranya :

a. semua batang diasumsikan sebagai batang tarik

(arah gayanya menjauhi titik buhul yang

ditinjau)

b. batang miring gayanya diuraikan ke arah vertical

dan horizontal

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 5

c. tinjaulah kesetimbangan gaya vertical dan gaya

horizontal dengan rumus ∑Fv = 0 dan ∑FH = 0

untuk mendapatkan dua nilai gaya batang yang

belum diketahui. Jika nilai gaya batang hasil

hitungan bertanda positif berarti asumsi awal

sebagi batang tarik adalah benar (jadi batang itu

adaalah batang tarik), tapi jika hasil hitungan

bertanda negative berarti asumsi awal sebagai

batang tarik adalah keliru ( batang tsb

merupakan batang tekan)

d. Perpindahan dilakukan ke titik buhul lain yang

pada saat itu mem punyai dua batang yang

belum diketahui nilai gaya batangnya. Laakukan

tinjauan ∑ Fv = 0 dan ∑H = 0 untuk mendapatkn

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 6

nilai gaya-gaya batangnya. Demikian seterusnya

sehingga semua nilai gaya batang diperoleh

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 7

MENCARI GAYA BATANG PADA

STRUKTUR

RANGKA BATANG DENGAN METODA GRAFIS

(METODA CREMONA)

Syarat : 1. struktur berupa statis tertentu

2. pada setiap titik buhul maksimal ada 2 batang yang belum

diketahui nilai gaya batangnya

Petunjuk pembuatan diagram cremona

1. Beri nama titik-titik buhul

2. Beri nomor batang-batang

3. Hitung reaksi perletakan

4. Gambarlah diagram cremona dengan skala gaya yang sesuai. Gambar

sebaiknya dimulai dari kiri (sendi A), terus berpindah ke kanan.

Perpindahan dilakukan ke titik buhul yang pada saat itu mempunyai

dua batang yang belum diketahui nilai gaya batangnya. Demikian

seterusnya hingga titik yang terakhir

5. Jika arah garis pada cremona menjauhi tittik buhul yang ditinjau,

maka batang tersebut tandanya positif (+) .Jika arah garis pada

cremona mendekati/menuju tittik buhul yang ditinjau, maka batang

tersebut tandanya positif (-).

6. Nomor batang beserta tandanya hendaklah dituliskan pada gambar

cremona (pada garis-garis yang menunjukkan batang tersebut). Skala

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 8

gaya, ukuran/ batas-batas panjang garis harus dituliskan untuk memu

dahkan pengecekan. Batang positif dan negatif pada gambar cremona

sebaiknya dibedakan misalnya dengan warna atau garis tunggal dan

garis ganda.

7. Nilai gaya batang ditentukan dengan cara mengukur panjang garis

(dengan mistar/penggaris) kemudian dikalikan dengan skala gaya

yang digunakan.

8. Gambar cremona dianggap teliti jika selisih nilai gaya batang antara

hasil cremona dengan hasil analitis maksimum 5% (selisih dibagi nilai

terkecil diantara dua nilai yang ada dikalikan 100%)

MEKANIKA STRUKTUR II. IR. FATHI BASEWED, MT 9