Kuliah ketujuh statika

download Kuliah ketujuh statika

of 82

Transcript of Kuliah ketujuh statika

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    1/82

    Materi Kuliah Ketujuh

    1.Gaya dalam

    2.Keseimbangan gaya luar dan gaya dalam3.Jenis gaya dalam4.Free Body Diagram

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    2/82

    Tujuan Kuliah

    Memberikan pengenalan dasar-dasarperhitungan gaya dalam

    Diharapkan pada kuliah ketujuh mahasiswa mengenalikonsep tentang gaya dalam, keseimbangan gaya luar

    dan gaya dalam, free body diagram

    Materi kuliah : pengenalan gaya dalam, jenis gaya dalam, keseimbangan gayadalam dan gaya luar, free body diagram pada struksur balok sederhana,persamaan gaya dalam

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    3/82

    Akibat dua beban yang sama serta jarak beban yang sama keas tiang di bagian kiri dan kanan maka menurut konsepkeseimbangan gaya Luar, akan timbul reaksi R = 40 kN pada

    pondasi dan balok ada dalam kondisi tidak berputar (tetapmendatar)

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    4/82

    Jika beban w2 sebelah kanan berubah menjadi 25 kN, makaakan timbul R = 45 kN pada pondasi tetapi balok ada dalamkondisi berputar (tidak mendatar/tidak seimbang)

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    5/82

    Akibat dua beban yang sama serta jarak beban ke as tiang di bagian kiridan kanan yang sama maka akan timbul keseimbangan antara bebanluar (W1 dan W2) dan Reaksi R. R = W1 + W2. Jika W1 dan W2 makinmembesar maka reaksi tumpuan R masih tetap sama R = W1 + W2.

    Tetapi beban W1 dan W2 yang membesar akan menyebabkan balokmenjadi melentur. Balok tidak seimbang.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    6/82

    Jika beban dinaikkan, maka suatu saat balok akan putus karena tidakmampu menahan beban yang bekerja di atasnya. Mengapa balok bisaputus ?.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    7/82

    Jika balok mempunyai lebar b dan tinggi h serta terbuat dari kayudengan mutu atau kekuatan tertentu, maka ukuran dan kekuatanmaterial balok akan mempunyai kemampuan tertentu untukmempertahankan agar balok tidak mengalami lendutan atau perputaranbahkan agar balok tidak putus.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    8/82

    Degan ukuran balok b * h dan material dengan kekuatan tertentu, makapada saat menahan beban yang seimbang, batang tidak bolahmengalami lendutan , tidak boleh berputar dan tidak boleh patah.Batang harus tetap mendatar.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    9/82

    Dengan ukuran dan kekuatan tertentu, setiap bagian dari balok harusmenahan agar batang tetap mendatar.

    Yang menyebabkan batang berputar atau melendut adalah karena tidakadanya kemampuan batang mempertahankan keseimbangan gaya-gaya

    yang bekerja pada batang.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    10/82

    Untuk melihat apa yang terjadi dengan batang balok, makabatang dipotong pada jarak 100 cm dari sisi sebelah kiri.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    11/82

    Bagian sebelah kiri batang akan bekerja gaya vertikal W1 = 20 kN ( )

    Bagian sebelah kanan batang akan bekerja beban W2 = 20 kN ( ) dan juga gayareaksi R = 40 kN ( )

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    12/82

    Akibat beban W1 = 20 kN ( ), maka eleman batang sebelah kiri akan di dorongvertikal kebawah. Karena tidak ada gaya lain yang menahan W1, maka elemenbatang akan bergerak ke bawah. Batang tidak stabil.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    13/82

    Agar batang tetap tidak bergerak ke bawah, maka harus ada gaya lain yangarahnya ke atas dan besarnya sama dengan W1. Gaya ini terletak pada potonganbatang dan diberi nama Q. Gaya Q = 20 kN ( ).Dengan adanya gaya Q maka batang tidak bergerak ke bawah, tetapi kedua

    gaya tersebut menyebabkan batang berputar berlawanan arah jarum jam.Batang tidak stabil.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    14/82

    Agar batang tetap tidak berputar, maka harus ada gaya lain yang arahnyamemutar dan arahnya se arah putaran jarum jam dan besarnya 16.4 kN m. Gaya

    yang melawan perputaran batang yaitu M = 16.4 kN m.

    Dengan adanya gaya Q dan gaya M maka batang tetap mendatar dan tidak

    berpindah tempat atau berputar. Gaya Q dan M dikenal sebagai Gaya Dalam.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    15/82

    Gaya Q = 20 kN Momen M = 16.4 kNm

    Pada bagian kiri batang pada potongan 100 cm akantimbul dua gaya dalam Q = 20 kN dan M = 16.4 kN m.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    16/82

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    17/82

    Agar batang tidak bergerak ke atas, makaharus ada gaya ke bawah yang besarnya= R W2. Gaya ini terletak pada bagian

    potongan batang dan di beri nama Q.= 20 kN

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    18/82

    Batang tidak bergerak ke atas. Tetapi akibatgaya W2 batang akan diputar searah jarum

    jam dengan gaya putar 38.4 kNm. Akibat gayaR, batang akan diputar dengan gaya putar 22kNm. Akibat kedua gaya putar tersebut, maka

    batang akan diputar dengan gaya putar 16.4kNm searah jarum jam.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    19/82

    Agar batang tidak berputar, maka harus adamomen perlawanan sebesar 16. 4 kNm yangmelawan gaya putar akibat W2 dan R sebesar16.4 kNm.

    MW2 = 20 * (2.1-0.18) = 38.4 kNmMR = 40 * (2.1-1.55) = 22 kNm

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    20/82

    Pada potongan kiri dan kanan akan terdapat dua gaya Q dan dua gayaM yang besarnya sama tetapi mempunyai arah yang berlawanan.Gaya Q dan M adalah dua gaya dalam yang terjadi pada potongan balok

    yang berjarak 100 cm dari ujung sebelah kiri.Q = 20 kN; M = 16.4 kNmGaya Q biasa dikenal dengan gaya lintang ( Shear force )Gaya M biasa dikenal dengan momen lentur ( Bending moment )

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    21/82

    Pada potongan kiri dan kanan akan terdapat dua gaya Q dan dua gayaM yang besarnya sama tetapi mempunyai arah yang berlawanan.Gaya Q dan M adalah dua gaya dalam yang terjadi pada potongan balok

    yang berjarak 100 cm dari ujung sebelah kiri.Q = 20 kN; M = 16.4 kNmGaya Q biasa dikenal dengan gaya lintang ( Shear force )Gaya M biasa dikenal dengan momen lentur ( Bending moment )

    Arah gaya dalamsaling berlawanan

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    22/82

    Setelah kita melihat gaya-gaya dalam yang terjadi pada potonganbalok dengan jarak 100 cm dari ujung kiri, dengan cara yang samaakan dilihat gaya-gaya dalam yang terjadi pada posisi 50 cm dariujung sebelah kiri.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    23/82

    Lihat bagian kiri potongan :

    Untuk melawan gaya W1 agar balok tidak bergerak ke bawah, maka padapotongan balok harus ada gaya Q yang arahnya ke atas dan besarnya

    sama dengan W1. Q = W1 = 20 kN.

    Akibat dua gaya W1 dan Q, balok akan berputar berlawanan arah jarum jam diakibatkan oleh gaya putar 6.4 kNm. Untuk menahan gaya putartersebut agar balok tetap mendatar, maka pada potongan balok harusada Momen putar M = 6.4 kNm yang mempunyai arah searah perputaran

    jarum jam.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    24/82

    Lihat bagian kanan potongan :

    Untuk melawan gaya W2 dan R agar balok tidak bergerak ke atas maka pada potongan balok harus ada gaya Q yang arahnya ke bawah dan besarnya sama dengan (R-W2). Q = R - W1 = 20 kN.

    Akibat tiga gaya W2, R dan Q, balok akan berputar searah jarum jam diakibatkan oleh gaya putar 6.4 kNm.Untuk menahan gaya putar tersebut agar balok tetap mendatar, maka pada potongan balok harus ada Momenputar M = 6.4 kNm yang mempunyai arah berlawanan arah perputaran jarum jam.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    25/82

    Pada potongan kiri dan kanan akan terdapat dua gaya Q dan dua gayaM yang besarnya sama tetapi mempunyai arah yang berlawanan.Gaya Q dan M adalah dua gaya dalam yang terjadi pada potongan balok

    yang berjarak 50 cm dari ujung sebelah kiri.Q = 20 kN; M = 6.4 kNm

    Arah gaya dalam

    saling berlawanan

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    26/82

    Mencari gaya-gaya dalam pada potongan balok sejarak 150 cm dari

    ujung kiri balok.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    27/82

    Lihat bagian kiri potongan :

    Pada bagian kiri akan timbul gaya geser Q = W1 = 20 kNdan Momen lentur M = 26.4 kNm.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    28/82

    Lihat bagian kanan potongan :

    Pada bagian kanan potongan akan timbul gaya geser Q = 20 kN dan momen lentur M = 26.4 kNm

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    29/82

    Pada potongan kiri dan kanan akan terdapat dua gaya geser Q = 20 kN yang arahnya saling berlawanan.Pada potongan kiri dan kanan juga akan terdapat dua momen lentur M= 26.4 kNm yang arahnya saling berlawanan.

    Arah gaya dalamsaling berlawanan

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    30/82

    Jika kita lihat pada ketiga potongan yang telah dibahas di depan, maka

    besarnya gaya-gaya dalam pada setiap potongan dapat dilihat pada gambardi atas.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    31/82

    Jika kita lihat perubahan besarnya gaya dalam pada ketiga potongan, makaterlihat gaya lintang pada semua potongan nilainya konstan, sedangkan

    momen lentur akan makin membesar jika potongan makin mendekatisumbu as tum uan batan

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    32/82

    Jika X = jarak potongan ke garis kerja W1, maka :Untuk X = 0.32 m , M = 6.4 kNmUntuk X = 0.82 m, M = 16.4 kNmUntuk X = 1.32 m, M = 26.4 kNmDari ketiga harga momen tersebut maka hubungan antara M dan X dapat dinyatakan denganpersamaan

    Mx = W1 * X

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    33/82

    Dari pendekatan rumus Momen lentur : Mx = W1 * Xmaka kita bisa menghitung harga-harga momen lentur disepanjang balok.Dari rumus tersebut maka momen lentur pada posisi beban W1 = 0 (nol)Momen lentur maksimum akan terjadi pada posisi tengah bentang balok (as balok).Dengan jarak 1.37 m maka momen maksimum = 20 * 1.37 = 27.4 kNm.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    34/82

    Jika X = jarak potongan ke garis kerja W1, maka :Untuk X = 0.32 m , Q = 20 kNUntuk X = 0.82 m, Q = 20 kNUntuk X = 1.32 m, Q = 20 kNDari ketiga harga gaya geser tersebut maka hubungan antara Q dan X dapat dinyatakandengan persamaan

    Qx = W1

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    35/82

    Dari pendekatan rumus : Qx = W1Maka harga gaya geser di sepanjang balok akan selalu konstan dan nilainya selalu samadengan W1.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    36/82

    Dari kedua rumus di atas dan hasil perhitungan gaya-gaya dalam maksimum yang terjadipada balok, terlihat bahwa posisi balok yang dekat dengan as akan memberikan gaya dalam

    yang terbesar untuk mempertahankan agar balok tetap stabil.Jadi kalau gaya W1 dan W2 makin membesar , maka gaya dalam pada posisi as balok juga

    akan makin membesar.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    37/82

    Jika ukuran penampang balok dan material balok tidak dapatmemberikan perlawanan terhadap gaya luar yang bekerja, maka balokakan melentur dan akhirnya akan patah. Jadi balok kemungkinan patahakan terjadi dekat posisi as (di tengah-tengah balok).

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    38/82

    Dengan cara yang sama juga dapat dihitung gaya dalam pada potongan 4 dan potongan 5.Pada potongan 4 Q = 20 kN; M = 20 * 1.12 = 22.4 kNmPada potongan 5 Q = 20 kN; M = 20*0.62 = 12.4 kNm

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    39/82

    Jika kita memotong batang pada satu potongan tertentukemudian kita melihat bagian yang berada di sebelah kiripotongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    40/82

    Cara memandang bagian batang yang terletak di bagian kiri potongan juga dikenal sebagai Pandangan Kiri batang karena posisi balok(benda) ada di sebelah kiri dari garis potongan.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    41/82

    Jika kita memotong batang pada satu potongan tertentu kemudian kitamelihat bagian yang sebelah kanan potongan maka bagian batang ini

    dikenal sebagai Pandangan Kanan batang karena posisi balok(benda) ada di sebelah kanan garis potongan

    Jik ki lih d b i b l k

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    42/82

    Jika kita lihat pada bagian balokdiantara potongan 1 danpotongan 2 maka gaya-gayadalam pada kedua potongantersebut dapat dilihatsebagaimana pada gambar disebelah kiri.

    Arah gaya dalam pada potongan1 diperoleh dengan carapandang kanan .

    Arah gaya dalam pada potongan2 diperoleh dengan carapandang kiri.

    Dengan gaya-gaya dalam padakedua potongan tersebuttampak gaya-gaya dalam adadalam kondisi seimbang. Balokdalam kondisi stabil (tetapmendatar).

    Gaya Q pada potongan 1 = padapotongan 2. Tetapi momen pada

    potongan 1 momen pada potongan 2.Bagaimana kita bisa mengetahui bahwa

    benda tidak berputar.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    43/82

    Gaya putar yang timbul padabatang disebabkan oleh M =6.4 kNm, M = 16.4 kNm dan

    dua gaya Q = 20 kN.

    Momen akibat kedua gaya Q(atau juga biasa dikenal

    sebagai momen kopel) dapatdihitung dengan mengalikan Q

    dengan jarak kedua gaya Qtersebut

    MQ = 20 * 0.5 kNm = 10 kNm(berlawanan arah jarum jam).

    Ketiga momen ada dalamkondisi seimbang.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    44/82

    Gambar yang menunjukkan arah gaya-gaya dalam pada suatu

    potongan / elemen struktur dikenal dengan nama FREE

    BODY DIAGRAM bagian 1-2

    Jik kit lih t d b gi

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    45/82

    Jika kita melihat pada bagianbalok diantara potongan 1 danpotongan 3 maka gaya-gayadalam pada kedua potongantersebut dapat dilihatsebagaimana pada gambar disebelah kiri.

    Arah gaya dalam pada potongan1 diperoleh dengan carapandang kanan.

    Arag gaya dalam pada potongan3 diperoleh dengan carapandang kiri.

    Dengan gaya-gaya dalam padakedua potongan tersebuttampak gaya-gaya dalam adadalam kondisi seimbang. Balokdalam kondisi stabil (tetapmendatar).

    FREE BODY DIAGRAM bagian 1-3

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    46/82

    Bagaimana gambarFREE BODY DIAGRAM

    bagian 2-4

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    47/82

    FREE BODY DIAGRAM

    bagian 2-4menunjukkan arahgaya-gaya dalam

    seperti terlihat padagambar. Dengan arah

    gaya-gaya dalamtersebut, semua gayaberada pada kondisi

    seimbang.Keseimbangan duagaya Q ditentukan

    adanya gaya reaksi R.Maka balok tidak

    mengalamiperpindahan ataubalok ada dalam

    kondisi stabil

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    48/82

    Bagaimana dengan gayadalam yang terjadi padatiang penumpu balok ?

    Apa yang terjadi jika tiangtidak mampu menahan dua

    gaya W1 dan W2?

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    49/82

    Jika batang/tiang vertikal tidak mampu menahan gaya W1dan W2, maka batang akan patah.Lalu apa penyebab patahnya batang/tiang tersebut ?

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    50/82

    Jika kita lihat bagian batang vertikal sebelah atas, maka batang akandidorong ke bawah oleh dua gaya W1 dan W2 total 40 kN. Supayabatang tidak bergerak, maka pada potongan tiang harus ada gaya

    yang arahnya ke atas sebesar 40 kN. Gaya ini arahnya segaris dengansumbu batang vertikal.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    51/82

    Pada bagian bawah dari tiang

    bekerja gaya R = 40 kN. Gaya iniakan mendorong tiang bergerakke atas. Supaya tiang tidakbergerak ke atas, maka harus adagaya yang menahan agar tiangstabil. Gaya penahan besarnya 40

    kN dan arahnya ke bawah.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    52/82

    Pada potongan atas dan bawahakan terdapat dua gaya N = 40 kN

    yang arahnya saling berlawanan.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    53/82

    Gaya dalam yang arahnya segarisdengan sumbu batang dikenal

    sebagai Gaya Normal.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    54/82

    Sama halnya pada batanghorizontal, cara pandang daribatang vertikal juga dapatdibedakan menjadi dua arah.Jika pada suatu potongan, posisibatang ada di sebelah atas, makacara pandang batang dikenal

    sebagai Pandang Atas .Sebaliknya jika pada suatupotongan, posisi batang adadibagian bawah, maka carapandang potongan dikenal sebagaiPandang Bawah .

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    55/82

    Dari uraian di depan maka dapat diambil resume sebagaiberikut :1. Gaya dalam yang ada pada struktur terdiri dari 3 (tiga) gaya

    dalam yaitu gaya Geser dan gaya putar (Momen Lentur)pada balok dan gaya Normal pada tiang.

    2. Pada setiap potongan batang horizontal (balok) maka arahgaya-gaya dalam pada pandang kiri dan pandang kananarahnya akan saling berlawanan dan besarnya sama

    3. Gaya geser adalah gaya dalam yang arahnya tegaklurussumbu batang4. Gaya normal adalah gaya yang arahnya segaris dengan

    sumbu batang.5. Momen lentur adalah gaya dalam yang arahnya memutar

    6. Free Body diagram adalah gambar yang menunjukkan arahdan besar gaya-gaya dalam pada suatu elemen batang ataupotongan batang.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    56/82

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    57/82

    Bagaimana dengan gayadalam yang terjadi pada

    balok di atas dua tumpuansendi dan roll ?

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    58/82

    Akibat gaya P = 5 kN dengan kemiringan 60 o , akan timbulreaksi perletakan :

    VA = 3.031 kN ( ) VB = 1.299 kN( )HA = 2.5 kN ( )

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    59/82

    Apa yang terjadi dengan gaya dalam pada potongan berjarak0.3 meter di sebelah kanan tumpuan A.

    Pandang kiri potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    60/82

    Akibat gaya VA maka balok akan dipaksa untuk bergerak ke atas. Agar balok tidak berpindah tempat, maka harus ada gaya kebawah yang besarnya sama dengan VA. Untuk menjamin baloktetap stabil, maka harus ada gaya geserQ = VA = 3.031 kN ( )

    Pandang kiri potongan :

    Pandang kiri potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    61/82

    Akibat gaya VA dan gaya geser Q, maka balok akan diputarsearah pergerakan jarum jam oleh gaya putar sebesar 3.0311kNm. Agar balok tetap mendatar (stabil), maka harus ada gayaputar dengan arah berlawanan dan besar sama yaitu 3.0311 kNm.Gaya perlawanan ini berupa momen yang besarnya

    M = Va * 0.3 = 3.031 * 0.3 = 0.9093 kNm ( ).

    Pandang kiri potongan :

    Pandang kiri potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    62/82

    Akibat gaya HA , maka balok akan digeser ke kanan. Agar baloktidak bergerak ke kanan (stabil), maka harus ada gayaperlawanan yang arahnya ke kiri sebesar 2.5 kN. Gayaperlawanan ini berupa gaya normalN = 2.5 kN ( ).

    Pandang kiri potongan :

    Pandang kiri potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    63/82

    Akibat gaya VA = 3.031 kN dan gaya HA = 2.5 kN di tumpuan A,maka pada potongan batang dengan jarak 0.3 m dari tumpuan Aakan muncul tiga gaya dalam :Q = VA = 3.0311 kN ( )M = Va * 0.3 = 0.9093 kNm ( ).N = 2.5 kN ( ).

    Pandang kiri potongan :

    Pandang kanan potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    64/82

    Pandang kanan potongan :

    Pada elemen batang bagiankanan potongan bekeja 3 gaya Psin a = 4.3301 kN ( ), P cos a =2.5 kN ( ) dan gaya VB = 1.299kN ( )

    Akibat gaya VB dan P sin a , maka

    balok akan digeser ke bawahkarena gaya P sin a VB.

    Akibat gaya P cos a maka balokakan digeser ke kiri.

    Pandang kanan potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    65/82

    Pandang kanan potongan :

    Pada elemen batang bagiankanan potongan bekeja 3 gaya Psin a = 4.3301 kN ( ), P cos a =2.5 kN ( ) dan gaya VB = 1.299kN ( )

    Akibat gaya VB dan P sin a , maka

    balok akan digeser ke bawahkarena gaya P sin a VB. Akibat gaya P cos a maka balokakan digeser ke kiri.

    Pandang kanan potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    66/82

    a da g a a poto ga :

    Agar balok tidak bergerak kebawah akibat selisih gaya P sin a dan VB, maka pada potonganbalok harus bekerja gaya Q =Psin a VB = 3.0311 kN ke atas.

    Akibat gaya P cosa

    maka balokakan bergerak ke kiri .

    Pandang kanan potongan :

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    67/82

    g p g

    Agar balok tidak bergerak kebawah akibat selisih gaya P sin a dan VB, maka pada potonganbalok harus bekerja gaya Q =Psin a VB = 3.0311 kN ke atas.

    Agar balok tidak bergerak ke kiriakibat gaya P cos a maka padabalok harus bekerja gaya N = 2.5kN ke kanan.

    Pandang kanan potongan : Akibat gaya VB balok akandi t d g g Vb * 1 7

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    68/82

    g p g diputar dengan gaya Vb * 1.7kNm = 2.2083 kNm (berlawanarah jarum jam. Akibat gaya Psin a , balok akan diputar dengan

    gaya putar P sin a * 0.3 = 1.29903kNm. Akibat kedua gaya putartersebut, balok akan diputardengan gaya putar 0.9093 kNm(berlawanan arah gerak jarum

    jam).

    Pandang kanan potongan : Akibat gaya VB balok akandiputar dengan gaya Vb * 1.7

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    69/82

    g p g p g g ykNm = 2.2083 kNm (berlawanarah jarum jam. Akibat gaya Psin a , balok akan diputar dengangaya putar P sin a * 0.3 = 1.29903kNm. Akibat kedua gaya putartersebut, balok akan diputardengan gaya putar 0.9093 kNm(berlawanan arah gerak jarum

    jam).

    Supaya balok tetap mendatar dan

    tidak berputar, maka pada balokharus ada momen lenturperlawanan sebesar 0.9093 kNarahnya searah dengan gerakan

    jarum jam.

    Gaya-gaya dalam pada potongan 1 pandang kiri dan pandang kanan

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    70/82

    Pada potongan balok dengan jarak 0.3 m dari tumpuan A (potongan 1),

    maka pandang kiri potongan dan pandang kanan potongan akan timbul3 (tiga) gaya dalam :Gaya geser Q = 3.0311 kNGaya normal N = 2.5 kNMomen lentur M = 0.9093 kNm.

    Bagaimana jika di potong pada jarak 0.4 meter dan 0.55 meter, berapagaya dalam yang ada pada kedua potongan tersebut?.

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    71/82

    gaya dalam yang ada pada kedua potongan tersebut?. Analog dengan cara yang di sampaikan di depan, maka distribusi gayadalam adalah sebagai berikut :

    Akan di hitung gaya gaya dalam pada potongan 4 (1.35 meter dari)

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    72/82

    tumpuan A).

    Gaya gaya dalam pada potongan 4 (1.35 meter dari tumpuan A).

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    73/82

    Pada potongan 1.35 meter dari tumpuan A akan timbul gayageser Q = 1.2991 kN ( ) dan momen lentur M = 0.8443 kN ( )

    Dengan cara yang sama jika akan di hitung gaya-gaya dalamd 5 d 6 (1 55 d 1 80

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    74/82

    pada potongan 5 dan potongan 6 (1.55 meter dan 1.80 meterdari tumpuan A).

    Gaya-gaya dalam pada potongan 4sampai potongan 6

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    75/82

    p p g

    Gaya-gaya dalam pada potongan 4sampai potongan 6

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    76/82

    p p g

    Resume gaya-gaya dalam pada potongan 1 sampai potongan 6

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    77/82

    Resume hubungan antara gaya dalam dan jarak potongan ke tumpuan A

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    78/82

    Jika kita melihat pada potongan 1, potongan 2 dan potongan 3,maka hubungan antara momen dengan jarak potongan terhadaptumpuan A dapat di tulis sebagai berikut :

    X = 0.3 m M = 0.9093 kNm X = 0.4 m M = 1.2124 kNm X = 0.55 m M = 1.667 kNmDari ketiga hubungan antara X dan M maka terlihatM = VA * X = 3.031 * X

    Jika dilihat hubungan anatra Q dengan jarak X maka terlihat :

    X = 0.3 m Q = 3.031 kN X = 0.4 m Q = 3.031 kN X = 0.55 m Q = 3.031 kNDari ketiga hubungan antara X dan Q maka terlihatQ = VA = 3.031 kN

    Jika dilihat hubungan anatra N dengan jarak X maka terlihat :

    X = 0.3 m N = 2.5 kN X = 0.4 m N = 2.5 kN X = 0.55 m N = 2.5 kNDari ketiga hubungan antara X dan Q maka terlihatN = HA = 2.5 kN

    Resume hubungan antara gaya dalam dan jarak potongan ke tumpuan A

    Jika kita melihat pada potongan 4 potongan 5 dan potongan 6 maka

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    79/82

    Jika kita melihat pada potongan 4, potongan 5 dan potongan 6, makahubungan antara momen dengan jarak potongan terhadap tumpuan Adapat di tulis sebagai berikut :

    X = 1.35 m M = 0.8483 kNm X = 1.55 m M = 0.585 kNm X = 1.80 m M = 0.260 kNmDari ketiga hubungan antara X dan M maka terlihatM = VA * X P sin a * (X 0.6) = 3.031 * X 4.3301 * (X-0.6)

    Jika dilihat hubungan anatra Q dengan jarak X maka terlihat : X = 1.35 m Q = 1.2991 kN

    X = 1.55 m Q = 1.2991 kN X = 1.8 m Q = 1.2991 kNDari ketiga hubungan antara X dan Q maka terlihatQ = VA P sin a = 3.031 4.3301 = - 1.2291 kN ( )

    Jika dilihat hubungan anatra N dengan jarak X maka terlihat : X = 1.35 m N = 0 kN X = 1.55 m N = 0 kN X = 1.80 m N = 0 kNDari ketiga hubungan antara X dan Q maka terlihatN = 0

    Free Body Diagram batang antara Potongan 1 dan Potongan 3

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    80/82

    Free Body Diagram batang antara Potongan4 dan Potongan 6

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    81/82

    Free Body Diagram batang antara Potongan2 dan Potongan 5

  • 8/11/2019 Kuliah ketujuh statika

    82/82