Statika Baru Diktat

download Statika Baru Diktat

of 64

Transcript of Statika Baru Diktat

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    1/64

    1

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : Fisika Dasar I dan Matematika I.

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu baik beban statis maupun beban yang bergerak.

    No. Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Materi Pokok

    1 2 3 4

    1. Mahasiswa dapat

    menghitung resultante

    gaya dan uraian gaya.

    Mahasiswa dapatmenjelaskan dengan

    benar konsep-konsep

    kesetimbangan

    1.

    Mahasiswa dapat

    menjelaskan konsep

    gaya/vektor, resultante,

    uraian gaya.2.Mahasiswa bisa

    menghitung resultante

    gaya dan uraian gaya.

    3.Mahasiswa dapat

    menjelaskan konsep-

    konsep kesetimbangan.

    1.1.

    Review materi fisika dasar satu

    dan matematika I yang

    berhubungan dengan mata

    kuliah ini.1.2.Gaya, satuan, resultante dll.

    1.3.Momen, momen koppel

    1.4.Momen puntir

    1.5.Konsep Kesetimbangan Hukum

    Newton.

    2. Mahasiswa

    mengetahui elemenstruktur, jenis struktur

    serta hubungannyadengan gaya-gaya

    dalam.

    4.Mahasiswa dapat

    menjelaskan Gaya-gayadalam, elemen struktur

    dan jenis struktur statistertentu.

    2.1.Gaya-gaya dalam.

    2.2.Elemen Struktur.2.3.Jenis struktur statis tertentu

    2.4.

    Perletakan.

    3 Mahasiswa dapatmenghitung/

    menganalisisKonstruksi Statis

    Tertentu BalokKonsol/cantilever.

    5.Mahasiswa dapatmenganalisis

    Konstruksi BalokKonsol/cantilever.

    3.1.Gaya Dalam: Gaya Normal,Gaya Geser atau gaya lintang,

    momen lentur, momen torsi,kombinasi beberapa gaya

    dalam.3.2.

    Balok Konsol/ cantilever

    3.3.Reaksi Perletakan.

    3.4.

    Bidang Momen.

    3.5.Bidang Gaya Lintang.

    3.6.Bidang Gaya Normal.

    4 Mahasiswa dapatmenghitung/

    menganalisisKonstruksi Statis

    Tertentu Konst. Baloksederhana.

    6.

    Mahasiswa dapatmenganalisis

    Konstruksi BalokSederhana.

    4.1. Balok sederhana.4.2. Reaksi Perletakan.

    4.3. Bidang Momen.4.4. Bidang Gaya Lintang.

    4.5. Bidang Gaya Normal.

    5 Mahasiswa dapat

    menghitung/

    7.Mahasiswa dapat

    menganalisis

    5.1.Balok Gerber.

    5.2.Reaksi Perletakan.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    2/64

    2

    menganalisis

    Konstruksi StatisTertentu Balok gerber.

    Konstruksi Balok

    gerber.

    5.3.

    Bidang Momen.

    5.4.Bidang Gaya Lintang.5.5.

    Bidang Gaya Normal.

    6 Mahasiswa dapat

    menghitung/

    menganalisisKonstruksi Statis

    Tertentu Pelengkung

    tiga sendi.

    8.

    Mahasiswa dapat

    menganalisis

    Konstruksi Balokpelengkung tiga sendi.

    6.1.

    Balok Pelengkung tiga sendi.

    6.2.Reaksi Perletakan.

    6.3.

    Bidang Momen.6.4.Bidang Gaya Lintang.

    6.5.Bidang Gaya Normal.

    7 Mahasiswa dapat

    menghitung/menganalisis Garis

    Pengaruh Konstruksi

    Statis Tertentu Balok

    Sederhana.

    7. Mahasiswa dapat

    menganalisisKonstruksi Balok

    Sederhana yang

    menerima beban

    bergerak

    7.1.Garis Pengaruh Balok

    Sederhana.7.2.Garis Pengaruh Reaksi

    Perletakan

    7.3.Garis Pengaruh Momen.

    7.4.Garis Pengaruh Gaya Lintang.

    8 Mahasiswa dapatmenghitung/

    menganalisis Garispengaruh Konstruksi

    Statis Tertentu Konsol.

    8. Mahasiswa dapatmenganalisis

    Konstruksi konsol yangmenerima beban

    bergerak

    8.1.Garis Pengaruh Konsol.8.2.Garis Pengaruh Momen.

    8.3.Garis Pengaruh Gaya Lintang.

    Daftar Referensi:

    1. Buku Ajar Statika.

    2. Diktat Mekanika Teknik I oleh Ir. Tjok Gde Majun, Himpunan Mahasiswa

    Sipil.

    3.

    Diktat Mekanika Teknik II oleh Ir. Tjok Gde Majun, Himpunan Mahasiswa

    Sipil.

    4.

    Statika oleh Soemono.

    5. Mekanika Teknik I oleh Ir. Suwarno Wiryomartono.

    6.

    Struktur, oleh Daniel L Schodek.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    3/64

    3

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan ke : 1

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar pengertian gaya,

    momen, resultante, uraian gaya serta dapat menghitungnya.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Pendahuluan, Review materi fisika dasar satu dan matematika

    I yang berhubungan dengan mata kuliah ini, Konsep Kesetimbangan Hukum Newton.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan diskusi tentang gaya, resultante, momen, momen

    koppel, uraian gaya serta keberadaannya pada suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1- 6

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    4/64

    4

    BAB I

    PENDAHULUAN

    Statika adalah salah satu cabang ilmu pengetahuan terapan yang berhubungan

    dengan gaya dan gerak. Dasar ilmu ini adalah kesetimbangan atau keseimbangan,

    dimana merupakan sebagian kecil atau sub bab dari ilmu fisika dasar. Ilmu ini dikenal

    sebagai bagian dari ilmu mekanika atau ilmu gaya. Ilmu ini terbagi atas beberapa

    bagian yaitu:

    1.

    Kinematika (ilmu mekanika yang berhubungan dengan gaya yang bergerak

    melalui suatu lintasan). Jadi orientasi ilmu gaya disini adalah gaya yang

    berhubungan dengan gerak baik gerak beraturan maupun gerak tak beraturan.

    Umumnya gaya disini berhubungan dengan besaran kecepatan, percepatan,

    grafitasi dan lain lain.

    2. Dinamika (ilmu mekanika yang berhubungan dengan benda tegar yang

    bergerak). Gaya disini umumnya berkaitan dengan massa suatu benda,

    tumbukan dan lain lain atau gaya yang diakibatkan oleh adanya gerak.

    3. Statika (ilmu mekanika yang berhubungan dengan gaya gaya yang berada dalam

    kesetimbangan atau seimbang.

    Statika adalah bagian yang akan dibahas dalam mata kuliah tersendiri dengan bobot 3

    sks yang ditawarkan pada semester dua di fakultas teknik sipil, Universitas Udayana.

    Tujuan Instruksional Umum mata kuliah ini: agar mahasiswa setelah mengikuti mata

    kuliah ini dapat menganalisis konstruksi konstruksi statis tertentu. Kata analisis berarti

    mahasiswa berkompeten dalam bidang ini hingga tingkat kognitif 3 (C3). Oleh karena

    itu perlu pembelajaran yang mandiri untuk mengasah dan melatih cognitif tersebut

    menjadi pemahaman yang dapat dipergunakan dengan lebih baik.

    Mata kuliah ini membahas tentang: gaya/vektor, Hukum kesetimbangan, elemen

    struktur, balok sederhana, konsol portal statis tertentu dan balok gerber, dimana masing

    masing pokok bahasan tersebut mempunyai tujuan instruksional khusus yang akan

    Setelah mempelajari mata kuliah ini, mahasiswa dapat menganalisa konstruksi

    statis tertentu dengan benar.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    5/64

    5

    dijelaskan pada sub sub bab yang bersangkutan. Hal yang dibahas adalah berkaitan

    dengan gaya gaya dalam yaitu: reaksi perletakan, bidang momen, bidang gaya lintang

    dan bidang gaya normal serta garis pengaruh dari konstruksi tersebut di atas.

    Ilmu ini merupakan ilmu dasar dalam suatu perencanaan struktur bangunan secara

    keseluruhan, dimana mutlak harus dihitung atau dianalisis terlebih dahulu sebelum

    menentukan desain materialnya. Oleh karena itu ilmu ini harus dipelajari sejak awal

    perkuliahan di Fakultas Teknik Sipil hingga akhir masa kuliah kelak. Sampai saat ini

    ilmu ststika tetap merupakan ilmu dasar untuk mendalami dan menguasai ilmu lain

    seperti konstruksi beton, konstruksi baja, konstruksi kayu dan yang lainnya. Mata

    kuliah ini menjadi mata kuliah wajib disejumlah jurusan terutama Fakultas Teknik.

    Khusus jurusan sipil materi ini akan sangat bermanfaat dan menunjang dalam

    menempuh mata kuliah lain seperti yang telah disebutkan di atas. Misalnya prinsip

    gaya, bidang momen dan bidang gaya lintang untuk konstruksi baja, konstruksi beton

    dalam menentukan tulangan, analisis lendutan dan yang lainnya.

    Ilmu lain yang mendukung mata kuliah ini adalah ilmu fisika dan ilmu matematika.

    Kedua ilmu ini merupakan dasar yang harus dikuasai untuk memudahkan mempelajari

    dan memahami hingga proses pembelajaran semakin sempurna. Salah satu sub bab

    dalam mata kuliah fisika membahas tentang gaya dipelajari kembali untuk

    memudahkan mengikuti pembelajaran ini, sedangkan mata kuliah matematika adalah

    pemahaman tentang persamaan fungsi yang banyak dipergunakan dalam pembahasan

    nanti.

    Salah satu model kostruksi yang berkaitan dengan analisis statika adalah seperti

    gambar 1.1 di bawah ini. Jembatan jalan raya dan jembatan kereta api.

    Gambar 1.1. Jembatan jalan raya dan jembatan kereta api.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    6/64

    6

    BAB II

    GAYA, RESULTANTE GAYA, MOMEN

    Gaya adalah setiap sebab yang memberikan perubahan keadaan pada suatu benda

    baik dalam keadaan diam maupun dalam keadaan bergerak (Hukum Newton I). Gaya

    ini merupakan besaran vektor yaitu suatu besaran yang mempunyai besar dan arah yang

    dapat menuju ke segala arah. Misalnya: gaya, kecepatan, percepatan dan lain lain, yang

    seluruhnya mempunyai suatu nilai tertentu. Dalam ilmu matematika bagian ini dikenal

    sebagai bilangan komplek. Jika gaya yang ke segala arah ini dicari komponennya maka

    gaya gaya tersebut dapat disederhanakan lagi sehingga komponen gaya dapat dibuat

    dalam arah vertikal dan horizontal. Sebuah gaya dikatakan sama apabila besarnya sama

    dan arahnya sama. Gaya adalah vektor dengan sifat sebagai berikut: sebuah vektor

    dinyatakan oleh sebuah anak panah, yang memiliki titik tangkap gaya, arah gaya dan

    besarnya gaya. Satuan gaya adalah kg, ton, newton.

    O K 1 grs kerja gaya

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    7/64

    7

    disamping gaya itu sendiri. Dua buah gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah dan

    mempunyai garis kerja yang sama atau titik tangkap yang sama akan saling meniadakan

    (setimbang). Gaya tidak dapat divisualisasikan, tetapi akibat adanya gaya dapat dilihat

    dari kondisi konstruksi yang tidak dapat mempertahankan kesetimbangannya lagi atau

    dalam kondisi keruntuhan seperti diperlihatkan dalam gambar2.2 di bawah ini.

    Gambar 2.2 Jembatan runtuh

    Sumber: Bali Post, Rabu, 30 Nopember 2011, Jembatan Kutai Kertanegara

    Kalimantan.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    8/64

    8

    APA YANG MENYEBABKAN JEMBATAN DI ATAS RUNTUH ?

    Gaya adalah penyebab runtuhnya jembatan tersebut, dimana tidak terjadinya

    kesetimbangan. Gaya tidak dapat divisualisasikan akan tetapi akibat dari gaya tersebut

    dapat dilihat seperti contoh di atas. Oleh karena itu dalam pembahasan ini, gaya

    digambarkan dengan sepotong garis yang mempunyai arah. Gaya inilah yang akan

    bekerja pada suatu konstruksi yang harus dianalisis untuk mendapatkan kondisi yang

    setimbang.

    Gambar 2.3. Keruntuhan pada saat pengecoran plat lantai

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    9/64

    9

    Gambar 2.4. Keruntuhan bangunan penahan tanah

    Gambar 2.5. Bangunan akibat adanya gempa

    Gambar 2.3; 2,4; 2.5 adalah sebuah konstruksi dimana gaya-gaya yang bekerja padanya

    tidak dalam kondisi yang seimbang, sehingga terjadi hal yang tidak diinginkan.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    10/64

    10

    Dampak/akibat dari gaya baru dapat dilihat, sementara gayanya sendiri tidak dapat

    divisualisasikan.

    2.1. BESARAN SKALAR DAN BESARAN VEKTOR.

    Besaran skalar merupakan besaran yang hanya mempunyai besar saja.

    Contohnya: besaran isi suatu benda, berat jenis, temperatur, waktu dan lain lain.

    Besaran vektor merupakan besaran yang mempunyai besar dan arah. Dalam bahasa

    matematika dikenal sebagai bilangan komplek. Contoh ini dapat dilihat pada besaran

    kecepatan, percepatan dan gaya. Oleh karena itu besaran vektor ini dinyatakan oleh

    sebuah anak panah, dimana ujung anak panah menyatakan arah vektor dan panjang

    anak panah menyatakan besarnya vektor. Sebuah vektor ditentukan oleh titik tangkap

    (titik pangkal) vektor. Titik tangkap gaya ini bekerja pada titik berat suatu bidang atau

    titik berat suatu ruang.

    Sistem besaran satuan ini merupakan besaran gaya yaitu: ton, newton, kg, kg

    newton, paskal dan lain lain. Satuan ini dapat dikonversikan menjadi satuan yang sama

    di dalam analisis suatu konstruksi. Maksudnya adalah satuan panjang, satuan berat atausatuan massa disenergikan ke dalam satuan yang berlaku dalam peraturan atau standar

    yang berlaku atau mengikuti software yang mendukungnya.

    2.2. MENYUSUN GAYA PADA SATU BIDANG.

    Beberapa gaya dapat diganti menjadi sebuah gaya pengganti yang disebut

    resultante atau dikenal sebagai penjumlahan gaya. Demikian pula jika dilakukan

    pengurangan gaya, yang tidak lain adalah penjumlahan dengan bilangan negatif,

    dimana tanda negatif menyatakan arah dari sebuah gaya yang sesungguhnya. Gaya

    paduan atau resultante dari dua buah gaya atau lebih mempunyai pengaruh yang sama

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat membedakan besaran vektor dan

    besaran skalar, dapat menganalisis besaran ini dan dapat menggunakannya dalam

    analisis konstruksi sederhana.

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menyusun gaya menjadikannya

    resultante.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    11/64

    11

    seperti kedua atau lebih gaya tersebut. Resultante gaya dianalisis dengan cara analitis

    atau dapat juga dilakukan dengan cara grafis (lukisan). Hal ini sangat ditentukan oleh

    kondisi garis kerja gaya gaya tersebut. Kondisi tersebut antara lain:

    1.

    Jika garis kerjanya berimpit.

    R ==

    =

    ni

    i

    Ki

    0

    Dimana R = resultante.

    Ki = gaya ke i

    Contoh:

    Diketahui susunan gaya dalam satu garis kerja seperti gambar berikut:

    K1 = 10 ton K2= 5 ton K3=2 ton grs kerja gaya

    Gambar 2.6 Gaya dan garis kerja gaya

    Jawab:

    Cara analitis

    =

    =

    =

    ni

    i

    KiR

    0

    R = K1 + K2 K3

    = 10 + 5 2= 13 ton ()

    Cara grafis

    Langkah 1, tentukan skala gaya dan skala gaya, selanjutnya lukis garis kerja gaya.

    garis kerja gaya

    Langkah 2, pada garis kerja tersebut lukis gaya K1.

    K1 = 10 ton

    Langkah 3, di ujung gaya K1 lukis gaya K2

    K1 = 10 ton K2= 5 ton

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    12/64

    12

    Langkah 4, dari ujung K2 lukis gaya K3

    K1 = 10 ton K2= 5 ton K3=2 ton

    Gambar 2.7. Langkah penyusunan gaya

    Langkah 5, ukur dari pangkal gaya K1 sampai ujung gaya K3 dikalikan dengan

    skala adalah besarnya resultante yang dicari.

    2. Jika garis kerjanya berpotongan.

    Kondisi ini dapat diselesaikan dengan cara analitis maupun dengan cara grafis.

    Seperti halnya cara grafis di atas harus ditentukan terlebih dahulu skala gaya

    dan skala panjang. Selanjutnya dapat diselesaikan dengan lukisan jajaran

    genjang. Sedangkan bila dengan cara analitis dapat diselesaikan dengan

    mempergunakan rumus sebagai berikut:

    CosKKKKR 212

    2

    2

    1 2++=

    Contoh:

    K1

    K2

    Gambar. 2.8. Gaya dengan garis kerja gaya berpotongan

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    13/64

    13

    Gambar 2.9 Gaya yang terjadi pada sebuah gedung.

    Gambar 2.9 di atas menunjukkan adanya gaya yang bekerja pada sebuah

    gedung.

    Langkah 1, lukis garis kerja K1 dan dilanjutkan dengan melukis garis kerja K2.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    14/64

    14

    Langkah 2, pada titik perpotongan kedua garis kerja tersebut lukis atau

    pindahkan titik titik tangkap gaya ke perpotongan garis kerjanya.

    Gambar 2.10. Cara grafis penyusunan gaya

    Cara analitis:

    CosKKKKR 212

    2

    2

    1 2++=

    Penjumlahan dengan sistem poligon gaya.

    Gambar 2.11. Poligon gaya

    Jika pengurangan maka arah dari gaya pengurangnya berlawanan sehingga

    prosesnyapun dapat dilanjutkan dengan cara yang sama.

    Penyelesaian dengan cara rectanguler yaitu dengan penjumlahan sumbu siku

    dimana gaya gaya dicari komponen gaya pada masing masing sumbu tersebut.

    Sehingga rumus di atas dapat dimodifikasi menjadi

    2

    2

    2

    1 KKR +=

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    15/64

    15

    3.

    Jika garis kerjanya sejajar.

    Hal ini dapat dikerjakan dengan cara analitis maupun dengan cara grafis.

    Dengan Cara grafis, harus ditentukan terlebih dahulu skala gaya dan skala

    panjang.

    Contoh:

    Gambar 2.12. Gaya pada tower crane

    K1 K2 Grs kerja R K3

    K1

    K2

    K3

    Gambar 2.13. Gaya dengan garis kerja gaya yang sejajar

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    16/64

    16

    =

    =

    =

    ni

    i

    KiR

    0

    Cara ini dikenal pula sebagai cara poligon. Dapat pula dikerjakan untuk gaya

    gaya dengan arah yang sembarang (tidak sejajar).

    Penjumlahan/pengurangan gaya tidak sama dengan penjumlahan/pengurangan

    aljabar, sebab penjumlahan/pengurangan gaya bergantung pada sudut antara gaya gaya

    yang bersangkutan.

    Hasil kali gaya dengan bilangan skalar adalah resultante dengan skalar x gaya

    dengan arah yang ditentukan oleh tanda bilangan skalar tersebut. Contoh: 2 x K = R =

    2K yang searah dengan K, tapi jika dikalikan dengan bilangan -2 akan menjadi R = -2K. Hal ini berarti arah R berlawanan arah dengan gaya K yang bersangkutan.

    Apabila titik tangkap gaya yang sama tetapi tidak terletak pada satu bidang

    datar maka penyelesaiannya dapat dilakukan dengan cara membuat ruang jajaran

    genjang. Seperti gambar berikut, hal ini perlu pemahaman ilmu matematis tentang

    bangun ruang.

    Gambar. 2. 14. Gaya dalam ruang

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    17/64

    17

    2.3. MOMEN, MOMEN KOPPEL, MOMEN PUNTIR.

    Momen gaya K terhadap suatu titik dalam suatu bidang datar adalah hasil

    kali dari besarnya gaya K dengan jarak dari titik tersebut ke garis kerja gaya yang

    bersangkutan. Sedangkan momen koppel adalah dua buah gaya yang besarnya sama

    dan berlawanan arah dengan titik tangkap yang berbeda atau mempunyai jarak satu

    sama lainnya. Besarnya momen koppel adalah gaya kali jarak ke dua gaya tersebut.

    Sedangkan momen puntir adalah gaya dalam suatu ruang yang mempunyai jarak

    terhadap satu garis kerja tertentu.

    Gambar 2.15. Momen puntir

    Besaran momen merupakan turunan gaya dengan jarak, sehingga momenpun adalah

    besaran vektor yang mempunyai besar dan arah.

    2.4. KOMPONEN GAYA

    Sebuah gaya dapat diuraikan paling tidak menjadi dua buah gaya yang saling

    tegak lurus.

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menghitung momen dan momen

    koppel, momen puntir dari suatu gaya tertentu, dapat mengidentifikasi dan

    mengaplikasikannya pada suatu konstruksi sederhana.

    Setelah mempelajari bab ini mahasiswa dapat menentukan komponen suatu

    gaya, dapat menghitung komponen gaya dan dapat mengaplikasikannya pada

    suatu konstruksi.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    18/64

    18

    y

    KyR

    Kx x

    Gambar 2.16. Menguraikan gaya menjadi dua buah gaya saling tegak lurus

    Sebuah gaya dapat diuraikan menjadi tiga buah gaya pada garis kerja tertentu.

    Gambar 2.17. Menguraikan gaya menjadi tiga komponen gaya

    2.5. TITIK BERAT

    Titik berat sebuah benda adalah titik tangkap gaya berat benda tersebut. Jadi pusat

    berat suatu benda berada pada titik berat benda tersebut. Oleh karena itu dalam

    perhitungan berat suatu benda yang akan membebani konstruksi diletakkan pada

    titik berat benda tersebut. Bab ini tidak dibahas secara detail karena materi titik

    berat suatu benda juga dibahas dalam mata kuliah fisika dasar. Untuk itu materi ini

    perlu dipelajari lagi untuk pemahaman tentang letak pusat berat suatu benda yang

    akan membebani suatu konstruksi.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    19/64

    19

    Z

    Gambar. 2.17. Gambar bangun bidang

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    20/64

    20

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan ke : 2

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar konsep-konsep

    kesetimbangan dan kaitannya dengan elemen struktur.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Gaya-gaya dalam Bidang Rata., Elemen Struktur, Jenis

    struktur statis tertentu dan perletakan.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan diskusi tentang konsep-konsep Hukum Newton,

    kesetimbangan serta keberadaannya dalam suatu elemen struktur.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    21/64

    21

    BAB III

    BEBAN PADA STRUKTUR ATAU KONSTRUKSI.

    Struktur dalam hubungannya dengan bangunan merupakan sarana untuk

    menyalurkan beban beban dan akibat penggunaan dan atau kehadirannya ke dalam

    tanah. Analisa tentang struktur menyangkut pemahaman prinsip prinsip dasar yang

    menunjukkan adanya prilaku obyek fisik yang dipengaruhi oleh gaya. Jadi gaya gaya

    ini muncul dari beban sesuai dengan fungsi bangunan tersebut. Sebagai contoh: untuk

    rumah tinggal, untuk gudang, sebagai rumah sakit atau sebagai stadion, semua ini

    mempunyai beban masing masing yang telah ditentukan dalam peraturan pembebanan

    Indonesia.

    Macam macam beban:

    1.

    Beban terpusat.

    Beban terpusat merupakan sebuah gaya baik aksi maupun reaksi yang bekerja

    pada suatu konstruksi. Beban ini dikenal pula sebagai beban titik karena hanya

    bekerja pada satu titik. Beban ini adalah besaran vektor dengan satuan yang sama

    dengan satuan gaya.

    P

    2. Beban terbagi.

    Beban terbagi merupakan kumpulan dari beban terpusat dalam satuan luas

    maupun dalam satuan panjang. Beban ini dapat terbagi sama atau disebut beban

    merata, dimana setiap satuan luas atau setiap satuan panjang mempunyai beban

    terpusat yang sama. Apabila dalam satuan luas atau satuan panjang bebannya tidak

    sama dikatakan beban terbagi tidak rata.

    q = 1 ton/m q

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa mengetahui jenis beban yang bekerja

    pada suatu konstruksi, dapat menganalisis jenis beban tersebut bekerja pada suatu

    konstruksi.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    22/64

    22

    Besaran ini mempunyai satuan gaya per satuan panjang, dimana di dalam

    analisisnya dapat digabungkan menjadi resultante dengan mencari luas bidang

    gayanya yang menangkap pada titik berat bidang gaya tersebut.

    3.

    Beban statis dan beban bergerak.

    Beban statis merupakan beban yang diam sepanjang umur konstruksi di

    tempat yang bersangkutan. Beban statis dapat terjadi dari beban beban terpusat

    maupun beban terbagi selama beban tersebut bekerja pada suatu konstruksi.

    Sedangkan beban bergerak merupakan beban yang selalu berpindah tempat dalamsatuan waktu. Misalnya beban ini adalah kendaraan yang sedang berjalan.

    4. Beban gandar.

    Beban gandar merupakan gabungan beban terpusat seperti gambar di atas

    dengan jarak tertentu. Beban ini dapat pula terdiri atas beberapa beban terpusat.

    Misalnya Kerta api merupakan beban gandar yang mempunyai banyak beban

    terpusat yang tergantung pada jumlah gerbong yang dibawanya.

    5.

    Beban Mati.

    Beban mati adalah berat dari semua bagian suatu konstruksi atau struktur

    yang bersifat permanen.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    23/64

    23

    6.

    Beban hidup.

    Beban hidup adalah beban yang terdi yang disebabkan oleh fungsi dari

    suatu konstruksi.

    7. Beban angin.

    Beban angin adalah beban yang disebabkan oleh angin dan bekerja selalu

    tegak lurus dengan bidang.

    8. Beban Gempa.

    Beban gempa adalah beban yang disebabkan oleh terjadinya suatu gempa

    bumi.

    Kesetimbangan.

    Setimbang, seimbang adalah suatu kondisi dimana jika ada gaya yang bekerja

    menyebabkan terjadinya resultante gaya yang besarnya sama dengan nol. Kondisi ini

    disebut gaya dalam keadaan setimbang. Apabila menimbang sesuatu maka kondisi

    setimbang bila sesuatu tersebut mempunyai hal yang sama. Dengan demikian dalam

    ilmu statika akan dipelajari bahwa konstruksi yang dibuat haruslah dalam keadaan

    setimbang. Semua gaya yang bekerja pada konstruksi tersebut pada intinya dijadikan

    satu yang disebut resultante yang besarnya adalah nol. Resultante beberapa buah gaya

    tersebut dibuat nol. Dengan demikian terjadilah kesetimbangan. Hukum kesetimbangan

    yang dipergunakan adalah hukum Newton III yaitu aksi sama dengan reaksi.

    R = Ki = 0 N

    Aksi = reaksi

    W + N = 0

    WSyarat Kesetimbangan.

    Jika R diuraikan menjadi komponen gaya yang saling tegak lurus maka Rx = H =

    diarah horinzontal dan Ry = V diarah vertikal. Agar tetap terjadi kesetimbangan maka

    komponen gaya inipun haruslah sama dengan nol.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    24/64

    24

    Rx = H = Kxi = 0 ...............................................1

    Ry = V = Kyi = 0 .................................................2

    Apabila gaya gaya ini mempunyai jarak terhadap suatu titik tertentu maka akan timbul

    momen. Untuk tetap menjaga kesetimbangan maka momen inipun haruslah besarnya

    sama dengan nol.

    R.a = Ki. a = M = 0 .................................................3

    Ketiga persamaan di atas adalah persamaan kesetimbangan. Persamaan ini akan

    selalu dipergunakan dalam menganalisis konstruksi statis tertentu. Secara umum dapat

    ditulis sebagai berikut:

    H = 0

    V = 0

    M = 0

    Kesetimbangan Stabil

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    25/64

    25

    Kesetimbangan Labil.

    Kesetimbangan sembarang

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    26/64

    26

    BAB IV

    PERLETAKAN/ TUMPUAN

    Perletakan adalah bagian dari elemen struktur yang berfungsi sebagai penerus

    gaya ke bagian pendukung yaitu pondasi atau tanah.

    4.1. Macam macam perletakan/tumpuan.

    1. Perletakan sendi/engsel.

    2. Perletakan rol/rel.

    3. Perletakan jepit.

    4.

    Perletakan pendel.

    5. Perletakan sederhana.

    6. Perletakan kabel.

    4.2. Sifat sifat Perletakan.

    1. Perletakan sendi/engsel adalah perletakan atau tumpuan yang dapat meneruskan

    gaya yang melalui titik pusat sendi ke segala arah. Gaya ini jika diuraikan

    menjadi dua buah gaya yang saling tegak lurus maka sendi dapat meneruskan

    gaya vertikan dan gaya horizontal. Sendi tidak bisa menerima momen yang

    berarti momen di sendi sama dengan nol.

    2. Perletakan rol/rel adalah perletakan atau tumpuan yang dapat meneruskan gaya

    melalui titik pusat rol dan tegak lurus arah gerak rol. Jadi hanya ada satu jenis

    gaya yang dapat diterima oleh perletakan jenis ini. Perletakan inipun tidak dapat

    menerima momen.

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menyebutkan macam macam

    perletakan, dapat menyebutkan sifat perletakan, dapat menggunakannya dalam suatu

    konstruksi.

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menyebutkan macam macam

    perletakan, dapat menggunakannya dalam suatu konstruksi dengan benar.

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menyebutkan sifat sifat perletakan,

    dapat menggunakannya dalam suatu konstruksi dengan benar.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    27/64

    27

    3.

    Perletakan jepit adalah perletakan atau tumpuan yang dapat meneruskan gaya

    yang melalui titik pusat jepit. Gaya ini jika diuraikan menjadi dua buah gaya

    yang saling tegak lurus maka jepit dapat meneruskan gaya vertikal dan

    horizontal. Perletakan jepit dapat menerima momen. Jadi disini momen tidak

    sama dengan nol.

    4. Perletakan pendel adalah jenis perletakan sendi yang dihubungkan oleh batang

    kaku. Jadi sifat sifat sendinya tetap berlaku.

    5. Perletakan sederhana adalah perletakan atau tumpuan yang diletakkan saja di

    suatu alas tertentu. Perletakan ini hanya dapat menerima satu gaya saja.

    6. Perletakan kabel adalah perletakan atau tumpuan yang difasilitasi oleh sebuah

    kabel. Jadi hanya dapat menerima gaya tarik yang bekerja pada kabel

    4.3. Notasi dalam penggambaran struktur.

    1. Sendi.

    Gambar 4.1. Perletakan sendi

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    28/64

    28

    2. Rol/rel

    Gambar 4.2. Perletakan rol/rel

    3. Jepit.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    29/64

    29

    Gambar 4.3. Perletakan jepit

    4. Pendel.

    5. Perletakan sederhana.

    6.

    Perletakan kabel.

    Gambar 4.4. Jembatan Gantung

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    30/64

    30

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 3

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok sederhana.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Balok Sederhana, Reaksi Perletakan., Bidang Momen, Bidang

    Gaya Lintang, Bidang Gaya Normal.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok

    sederhana serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1- 6

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    31/64

    31

    BAB V

    BALOK SEDERHANA

    Konstruksi balok sederhana elemen struktur satu dimensi merupakan suatu

    konstruksi yang terdiri atas balok dengan perletakan sendi dan rol. Konsep ini didasari

    oleh Hukum Newton III, yaitu tentang kesetimbangan. Jadi pada perinsipnya, membuat

    suatu konstruksi agar setimbang. Kenapa sendi dan rol ? Sendi dapat menerima dua

    buah reaksi dan rol dapat menerima satu buah reaksi. Jadi dalam konstruksi tersebut

    akan terjadi tiga buah reaksi yang harus dihitung. Dengan tiga buah persamaan

    kesetimbangan kondisi ini dapat diselesaikan. Konstruksi seperti ini disebut konstruksi

    statis tertentu.

    5.1. Menganalisis reaksi perletakan.

    Jika bebannya terpusat.

    Gambar 5.1. Balok jembatan

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menganalisis konstruksi sederhana,

    yaitu balok sederhana (simple beam) dengan benar.

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menghitung reaksi perletakan

    konstruksi sederhana.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    32/64

    32

    Pv P

    . a b

    a

    Rah Ph

    A BL

    Rav Rbv

    Uraikan aksi gaya P menjadi komponen yang saling tegak lurus yaitu Ph dan Pv,

    dimana Ph = P cos a dan Pv = P sin a.Selanjutnya dengan mempergunakan

    persamaan kesetimbangan dapat dianalisis besarnya reaksi perletakan.

    H = 0

    Rah + Ph = 0

    V = 0

    Rav + Pv + Rbv = 0

    M = 0

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    33/64

    33

    Momen dimana sama dengan nol? Sudah pasti momen di perletakan sendi dan momen

    diperletakan rol sama dengan nol, karena sesuai dengan sifat kedua perletakan tersebut

    tidak dapat menerima momen.

    Jadi Ma = 0 atau Mb = 0

    Mb = 0

    Rav.L + Pv.b = 0

    Dengan ketiga persamaan tersebut Rav, Rah dan Rbv dapat dihitung. Selanjutnya

    Hasilnya dapat dikontrol dengan salah satu persamaan yang belum dipergunakan.

    Dalam hal ini adalah persamaan Ma = 0.

    Jika bebannya terbagi rata

    L L

    .q

    Rah

    A Q B

    L

    Rav Rbv

    Reaksi perletakan dapat dihitung dengan mudah jika beban terbagi rata tersebut dicari

    resultantenya dan titik tangkapnya. Resultante beban merata di atas Q = q . L dengan

    titik tangkap di setengah L. Selanjutnya dengan persamaan kesetimbangan dapat

    dihitung reaksi perletakannya.

    H = 0

    Rah = 0

    V = 0

    Rav + Pv + Q = 0

    M = 0Mb = 0

    Rav.L + Q . 1/2L = 0

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    34/64

    34

    5.2. Bidang momen, bidang gaya lintang dan bidang gaya normal beban

    terpusat.

    Pv P

    a b

    Rah

    A Ph B

    L

    Rav Rbv

    + a.b/L . Psin

    M

    +

    D

    -

    N +

    Bidang Gaya Lintang.

    Gaya lintang adalah gaya yang tegak lurus dengan sumbu batan atau gaya yang

    terletak pada penampang. Untuk Bagian AC, lihat potongan di atas ! Jika ditinjau

    bagian kiri potongan maka gaya lintang yang arahnya ke atas diberikan tanda +

    sedangkan gaya lintang yang arahnya ke bawah diberikan tanda

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    35/64

    35

    Dx = + Rav

    Inipun merupakan persamaan garis lurus yang sejajar dengan sumbu x yang berlaku

    sepanjang AC yaitu 0xa. Untuk x = 0 Dx = + Rav demikian pula untuk x = a Dx =

    + Rav.

    Bidang Gaya Normal

    Gaya normal adalah gaya yang terletak pada sumbu batang atau yang sejajar

    dengan sumbu batang. Dapat pula didefinisikan sebagai gaya yang tegak lurus dengan

    penampang. Selanjutnya untuk bagian AC, potongan yang ditinjau seperti di atas. Gaya

    normal yang menuju titik simpul disebut gaya normal tekan dan diberikan tanda +

    sedangkan gaya yang meninggalkan titik simpul disebut gaya normal tarik dan

    diberikan tanda

    Nx = + Rah

    Inipun merupakan persamaan garis lurus yang sejajar dengan sumbu x yang berlaku

    sepanjang AC yaitu 0xa. Untuk x = 0 Nx = + Rah demikian pula untuk x = a Nx =

    + Rah.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    36/64

    36

    5.3. Bidang momen, bidang gaya lintang dan bidang gaya normal beban

    terbagi rata.

    q = t/m

    Bidang Momen

    A B Bagian AB

    Adakan potongan

    L sejauh x dari A

    Tinjau kiri

    Mx = + Rav.x Qx.1/2x

    = + Rav.x q x

    Persamaan parabolaBerlaku sepanjang AB

    yaitu 0xL

    Puncak parabola

    adalah

    Momen maksimum

    Didapat dari turunan

    Pertama dari peramaan

    Bidang momen di atas.

    dMx/dx = 0

    Dx = Rav q x

    Nx = 0

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    37/64

    37

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 4

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa memperdalam analisis dengan latihan soal.

    Materi Pokok/Rincian Materi: materi yang telah dijelaskan di atas.

    Pengalaman belajar: Melatih analisis soal.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    38/64

    38

    Contoh soal.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    39/64

    39

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 5

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok konsol.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Konsol, Reaksi Perletakan, Bidang Momen, Bidang Gaya,

    Lintang, Bidang Gaya Normal.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu balok konsol

    serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    40/64

    40

    BAB VI

    CONSOL/CANTILEVER

    Konsol atau cantilever merupakan suatu konstruksi sederhana dimana satu ujungnya

    dijepit sedangkan ujung yang lainnya bebas. Umumnya dapat dilihat pada konstruksi

    balkon. Kenapa perletakannya hanya jepit?...........

    Gambar dalam lingkaran tersebut adalah perletakan jepit. Dalam analisis struktur

    konstruksi jembatan atau jalan layang di atas digambarkan seperti gambar

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menganalisis konstruksi konsol atau

    konstruksi cantilever dengan benar.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    41/64

    41

    Contoh

    A B

    L

    Pv = P sin

    Ph = P cos A B

    L

    Mx = - P sin.x

    Dx = + P sin

    Nx = + P cos

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    42/64

    42

    A B

    L

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    43/64

    43

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 6

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok Portal statis

    tertentu

    Materi Pokok/Rincian Materi: Portal Statis Tertentu. Reaksi Perletakan. Latihan Soal.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok portal

    serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    44/64

    44

    BAB VII

    BALOK PORTAL STATIS TERTENTU

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    45/64

    45

    Bagaimanapun bentuk batangnya, apabila perletakannya mempergunakan perletakan

    sendi dan perletakan rol, maka konstruksi tersebut adalah konstruksi gerber. Konsep

    penyelesaiannya sama seperti bab balok sederhana yang telah dijelaskan di atas.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    46/64

    46

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 7

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok Gerber/ konstruksi

    gabungan statis tertentu

    Materi Pokok/Rincian Materi: Bidang Momen. Bidang gaya Lintang. Bidang Gaya Normal.

    Balok Gerber/Konstruksi Gabungan. Reaksi Perletakan.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok gerber

    serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    47/64

    47

    BAB VIII

    KONSTRUKSI GERBER/KONSTRUKSI GABUNGAN

    Konstruksi gerber atau konstruksi gabungan adalah beberapa buah konstruksi

    yang dijadikan satu dengan penghubung sendi. Apabila tidak ada sendi penghubung ini

    maka konstruksi tersebut menjadi konstruksi statis tak tentu yang tidak akan dapat

    diselesaikan dengan konsep-konsep konstruksi statis tertentu. Hal ini disebabkan oleh

    timbulnya kelebihan reaksi pada perletakan sehingga tiga persamaan kesetimbangan

    tidak cukup untuk menyelesaikan masalah tersebut. Gambar berikut menunjukan

    contoh konstruksi gabungan.

    Konstruksi di atas merupakan gabungan antara konstruksi balok sederhana

    dengan konstruksi konsol. Titik S adalah sendi penghubung seperti halnya sendiperletakan yang telah dijelaskan di atas. Apabila tidak ada sendi penghubung ini maka

    konstruksi tersebut memunculkan empat buah reaksi perletakan yang harus dihitung

    yaitu tiga reaksi perletakan dari perletakan jepit dan satu reaksi perletakan dari

    perletakan konsol. Hal ini menyebabkan tidak cukup persamaan kesetimbangan saja

    untuk dapat menyelesaikannya. Oleh karena itu apabila hanya dengan persamaan

    kesetimbangan saja, maka perlu ditambahkan sendi penghubung. Sendi ini akan

    membagi konstruksi menjadi paling tidak ada dua buah konstruksi. Konsep kondisi ini

    adalah konstruksi mana yang memikul, konstruksi mana yang dipikul. Selanjutnya

    adalah menyelesaikan masing-masing konstruksi dengan konsep yang telah dijelaskan

    di atas. Konstruksi Konsol dengan konsep konsol sementara konstruksi balok sederhana

    dengan konsep-konsepnya. Reaksi perletakan di sendi penghubung konstruksi yang

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    48/64

    48

    dipikul akan menjadi aksi pada konstruksi sendi penghubung pada konstruksi yang

    memikul dengan memberikan arah reaksi yang berlawanan.

    Contoh:

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    49/64

    49

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 8

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok Portal statis

    tertentu

    Materi Pokok/Rincian Materi: Bidang Momen. Bidang gaya Lintang. Bidang Gaya Normal.

    Balok Gerber/Konstruksi Gabungan. Reaksi Perletakan.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok gerber

    serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 menit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

    PENJELASAN MASING-MASING DIKEMBALIKAN PADA KONSTRUKSINYA

    MASING-MASING.

    SELANJUTNYA MINGGU KE 9 ADALAH TEST TENGAH SEMESTER YANG

    DILANJUTKAN MINGGU KE 10 MENJELASKAN SOAL TEST TENGAH

    SEMESTER.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    50/64

    50

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 11

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok pelengkung tiga

    sendi.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Pelengkung Tiga Sendi. Reaksi Perletakan. Bidang Momen.Bidang Gaya Lintang. Bidang Gaya Normal.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok

    Pelengkung Tiga Sensi serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    51/64

    51

    BAB IX

    PELENGKUNG TIGA SENDI

    Konstruksi pelengkung tiga sendi merupakan konstruksi dua buah balok sederhana

    dimana ujung ujung balok mempergunakan sendi dan dihubungkan oleh satu sendi

    penghubung menjadi satu kesatuan konstruksi yang seimbang. Kenapa ada sendi

    penghubung?.......

    Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat menganalisis konstruksi

    pelengkung tiga sensi dengan benar

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    52/64

    52

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    53/64

    53

    Konstruksi pelerngkung tiga sendi mempunyai dua buah sendi perletakan. Hal ini

    menyebabkan pada sendi tersebut timbul empat buah reaksi perletakan, dua di titik A

    dan dua di titik B. Konstruksi seperti ini tidak dapat diselesaikan hanya dengan tiga

    persamaan yang telah dipelajari. Dengan kata lain konstruksi menjadi tipe konstruksi

    satais tak tentu. Untuk dapat diselesaikan dengan tiga persamaan kesetimbangan maka

    ditambahkan sebuah sendi penghubung. Persamaan yang satu lagi akan didapatkan dari

    Jumlah momen di sendi inipun harus sama dengan nol.

    Ms=oUntuk menggunakan persamaan ini cukup ditinjau salah satu bagian saja.

    Selanjutnya dapat diselesaikan dengan konsep yang sudah dipelajari di atas.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    54/64

    54

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 12

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok pelengkung tiga

    sendi.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Latihan soal

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok

    Pelengkung Tiga Sensi serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 menit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    55/64

    55

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 13

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok sederhana dengan

    garis pengaruh.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Garis Pengaruh Balok Sederhana. Garis Pengaruh Reaksiperletakan , Garis Pengaruh Momen. Garis Pengaruh Gaya Lintang.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok

    sederhana dengan garis pengaruh serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 meneit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    56/64

    56

    BAB X

    GARIS PENGARUH

    Pada bab sebelumnya hanya dibahas apabila beban-beban yang bekerja pada

    suatu konstruksi adalah dalam keadaan diam atau statis. Bagaimana jika beban-beban

    tersebut bergerak? Kondisi ini dapat dijumpai pada bangunan jembatan, crane peti

    kemas dan lain lain, dimana beban yang dipikulnya selalu dalam keadaan bergerak. Jika

    hal ini terjadi maka analisis konstruksinya akan selalu mempergunakan cara garis

    pengaruh.

    Pada perinsipnya adalah sama, yaitu mempergunakan hukum kesetimbangan

    Newton III, hanya saja beban yang bekerja dengan memvariabelkan unsur jarak,

    dimana gaya pada konstruksi tersebut bekerja. Dengan demikian aksi yang terjadi

    mempunyai variabel jarak yang menyebabkan pula terjadinya reaksi yang berbeda beda

    pula tergantung pada letak dari beban yang terjadi. Reaksi perletakan, gaya gaya dalam

    yang timbulpun menjadi variabel yang selalu berubah di setiap tempat. Kondisi ini

    dipengaruhi oleh letak beban pada saat tertentu.

    Beban P terpusat bergerak di atas balok sederhana. Untuk analisis struktur ini

    beban P = 1 satuan. Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan analisis, dimana bilangan

    satu adalah bilangan yang istimewa. Keistimewaannya adalah bilangan berapapun

    dikalikan dengan satu adalah bilangan itu sendiri. Oleh karena itu apabila nantinya

    beban kendaraan yang melewati konstruksi maka jika kalikan akan menjadi beban

    tersebut. Lihat gambar di bawah, apabila P = 1 sejauh x dari A, hitunglah reaksi

    perletakannya! Hal ini dapat dikerjakan dengan mempergunakan hukum kesetimbangan

    yang telah kita pelajari sebelumnya.

    Rav = (L-x)/L . P, karena P = 1, maka

    = (L-x)/L

    Ternyata Rav adalah fungsi dari x, yaitu fungsi garis lurus yang berlaku 0

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    57/64

    57

    Untuk x = L, maka Rav = 0

    Dengan kedua titik tersebut data dibuat garis yang menyatakan besarnya reaksi

    perletakan Rav. Dengan demikian gambar inilah disebut dengan garis pengaruh reaksi

    perletakan di A. Dimanapun P = 1 ini berada reaksi perletakan Rav dapat dihitung

    dengan menghitung koordinat y dibawah beban yang bersangkutan.

    P

    x

    A B

    L

    Garis Pengaruh Rav

    1 +

    Garis Pengaruh Rbv

    + 1

    Dengan cara yang sama akan didapatkan garis pengaruh reaksi perletakan di B.

    Rbv = x/L . P = x/L Garis Pengaruh Rbv = x/L 0

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    58/64

    58

    x

    A B

    C P1 P2

    L

    y1 y2 Gp Rav

    1 +

    Saat beban lalu

    Lintas seperti

    Di atas

    Rav = P1.y1 + P2.y2

    + Gp Rbv

    y3 y4 1 Rbv = P1.y3 + P2.y4

    + y5 y6

    Gp Mc

    Mc = P1.y5 + P2.y6

    y7 y8

    +

    - y9

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    59/64

    59

    Gp Dc

    Dc = P1.y7 + P2.y8

    Contoh soal

    A C B D

    L a

    b

    -

    1 +

    + 1

    -

    +

    b (L-b)

    1

    +

    - -

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    60/64

    60

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 14

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok konsol dengan

    garis pengaruh.

    Materi Pokok/Rincian Materi: Garis Pengaruh Balok konsol. Garis Pengaruh Reaksiperletakan , Garis Pengaruh Momen. Garis Pengaruh Gaya Lintang.

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok konsol

    dengan garis pengaruh serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 menit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    61/64

    61

    Garis Pengaruh Cantilever

    Apabila bebanP=1, berada

    sejauh x dari B,

    maka

    Mx = -P.x

    = - x

    Pers garis lurus

    Dimana 0

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    62/64

    62

    SATUAN ACARA PENGAJARAN

    Mata Kuliah : Statika

    Kode :

    SKS : 3 SKS

    Semester : II (Dua)

    Prasyarat : -

    Pertemuan : 15

    Standar Kompetensi: Mahasiswa dapat menganalisis gaya-gaya dalam konstruksi statis

    tertentu jika bebannya ststis maupun gaya yang bergerak.

    Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menganalisis konstruksi Balok konsol dengan

    garis pengaruh.

    Materi Pokok/Rincian Materi: latihan soal

    Pengalaman belajar: Mengkaji dan menganalisis konstruksi statis tertentu Balok konsol

    dengan garis pengaruh serta kegunaannya dalam design suatu konstruksi.

    Alokasi Waktu : 150 menit

    Media/Sumber: Pustaka 1-8

    MINGGU KE 16 ADALAH UJIAN AKHIR SEMESTER.

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    63/64

    63

  • 7/24/2019 Statika Baru Diktat

    64/64