M01-Konsep-konsep Dasar Analisa Struktur

7/24/2019 M01-Konsep-konsep Dasar Analisa Struktur

1/30

AKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Konsep-Konsep DasarAnalisa Struktur

Muhammad Riyansyah, S.T., Ph.D.

[email protected]

Pengetahuan Struktur


2/30

Konsep Dasar Analisa Struktur

Pendahuluan

29.08.2015 PENGETAHUAN STRUKTUR SLIDE 2

Analisa struktur adalah suatu proses dimanaengineer menentukan respons suatu strukturterhadap suatupembebanan.

Responsstrukturdinyatakan dengan gaya-gayayang terjadi di dalam strukturdan deformasiyang dialami.

Metode-metode analisa struktur biasanyadinyatakan sebagai algoritma matematis;sebenarnya metode-metode ini didasari olehinformasi-informasi yang diperoleh dari aplikasi

mekanika rekayasa, penelitian di laboratorium,eksperimen model/lapangan, pengalaman, danengineering judgement.


3/30


Pendahuluan


Mekanika: ilmu yang berhubungan dengan gayadan gerak

Statika: bagian dari mekanika yang membahaspengaruh gaya terhadap benda tegar (rigid bodies)yang berada dalam keseimbangan dan diam.

Dinamika: bagian dari mekanika yang membahasbenda tegar (rigid bodies) yang bergerak.

Kelas ini akan terpusat pada statika.


4/30


Formasi Struktur


Formasi struktur yang dipilih tergantung daribanyak pertimbangan.

Seringkali, persyaratan fungsi struktur membatasiformasi struktur yang dipertimbangkan.

Faktor-faktor lain seperti persyaratan estetika,kondisi lingkungan (fondasi, pembebanan darialam), ketersediaan material dan aspek ekonomismungkin sangat berperan dalam pemilihan formasistruktur.

Faktor kelestarian lingkungan seperti efisiensi

pemakaian energi atau gangguan terhadap aliransungai juga mulai mendapat perhatian.


5/30


Struktur Tarik dan Tekan


Struktur tarik dan tekan terdiri dari elemen-elemenyang mengalami tekanan atau tarikan murni.Struktur semacam ini bisa sangat efisien dalampemakaian material karena tegangan yang terjadibesarnya konstan pada suatu penampang

Salah satu formasi struktur tarik yang palingsederhana seperti pada struktur jembatan atauatap yang digantungkan pada kabel. Komponenutama pada struktur seperti ini adalah kabel

penggantungnya.


6/30




Struktur tekan yang paling umum adalahpelengkung. Struktur jenis ini, yang bentuknyaseperti kabel penggantung terbalik, akanmengalami gaya tekan murni pada rusuk-rusuknyaapabila dibebani sesuai dengan rencana.

Formasi struktur yang mengkombinasikankomponen tertekan dan tertarik adalah strukturrangka batang. Masing-masing elemen mengalamigaya tekan atau gaya tarik murni dan bekerja sama

sebagai satu sistem struktur yang stabil.


7/30




Struktur tarik Struktur tekan Rangka batang


8/30





9/30





10/30





11/30


Balok Lentur dan Struktur Frame/Portal


Elemen lentur mengalamiaksi lentur yang mengaki-batkan tarikan pada satu sisidan tekanan pada sisi yanglain di samping adanya gayageser transversal.

Bentuk paling sederhanayang mengalami mode iniadalah balok.


12/30




Struktur frame/portaldisusun dari elemen-elemenyang mengalami lenturmurni dan elemen-elemenyang memikul kombinasilentur dan tarik/ tekan.


13/30




Elemen struktur lentur dapatmemikul beban tidak searahsumbu sepanjang batang-nya.

Sambungan antar elemenpada struktur jenis iniumummya sambungankaku.


14/30


Balok Lentur



15/30



Struktur Frame/Portal


16/30


Struktur Permukaan


Struktur permukaanmembentuk konfigurasiruang dengan permu-kaan tiga dimensikontinyu, dan memikul

beban denganpermukaannya sendiri.


17/30


Struktur Permukaan


Formasi strukturseperti ini misalnya:

Pelat, pelat terlipat,cangkang, dome,

struktur kulit, danmembran. Jenisstruktur ini sangatefisien dalampenggunaan material

struktur dan sangatflexibel.


18/30


Struktur Permukaan



19/30


Gaya


Gaya merupakan besaran vektor yangdinyatakan dengan:

1. Besar (magnitude)2. Arah3. Titik tangkap (garis kerja)

Gaya dapat diuraikan menjadi komponen-komponenpada arah yang dikehendaki:

Komponen-komponen gaya dapat dijumlahkan,hasilnya disebut resultan:

sin

cos

PP

PP

y

x


20/30


Gaya


Untuk gaya-gaya searah:

Untuk gaya-gaya yang saling tegak lurus:

21 PPR

x

y

yx

P

P

PPR

1

22

tan


21/30


Gaya


Untuk gaya-gaya pada arah sembarang:

Uraikan masing-masing gaya pada dua arah yangsaling tegak lurus, misalnya sumbu x dan y.

Jumlahkan komponen-komponen pada arah-arah xdan y.

Hitung resultan seperti pada penjumlahan dua gayayang saling tegak lurus.

sin;cos iiyiix PPPP

iyyixx PRPR ;

x

y

yxR

RRRR 122 tan;


22/30


Susunan Gaya


A. Gaya-gaya Konkuren (Concurrent Forces)Susunan gaya-gaya yang garis kerja dari gaya-gayatersebut melalui titik yang sama (Initial point atau titik O)

Benda yang dikenai susunan gaya konkuren akan memilikirespon yang sama akibat R yang merupakan resultan gayaFiyang menangkap pada titik O yang sama.

Rselalu melalui titik O


23/30


Susunan Gaya


B. Gaya-gaya Kolinier (Collinear Forces)Susunan gaya-gaya yang memiliki garis kerja yang samaatau berimpit.

Resultan gaya-gaya kolinear dapat diperoleh nilainyadengan melakukan penjumlahan aljabar biasa, namundengan memperhatikan arah/tandanya.


24/30


Susunan Gaya


C. Gaya-gaya Koplanar (Coplanar Forces)Susunan gaya-gaya yang garis kerjanya terletak pada satubidang datar yang sama.


25/30


Susunan Gaya


C. Gaya-gaya Koplanar (Coplanar Forces)Resultan gaya-gaya koplanar

Secara Grafik:


26/30


Susunan Gaya


C. Gaya-gaya Koplanar (Coplanar Forces)Resultan gaya-gaya koplanar


27/30


Contoh (1):


Hitung Resultan Gaya R dan arah R untuk susunangaya pada ring tersebut?Uraikan gaya menjadikomponen gaya arah x dan y:

R dan arah:


28/30


Contoh (2):


Hitung Resultan Gaya R dan arah R untuk susunangaya pada ring tersebut?


29/30


Contoh (2):


Hitung Resultan Gaya R dan satu kopel untuk susunangaya pada pelat tersebut?

Pilih titik O sebagai titik acuan :


30/30


Contoh (2):


Hitung Resultan Gaya R dan satu kopel untuk susunangaya pada pelat tersebut?

M01-Konsep-konsep Dasar Analisa Struktur

Documents

Transcript of M01-Konsep-konsep Dasar Analisa Struktur