ANALISA STRUKTUR

ANALISA STRUKTURStruktur bisa didefinisikan sebagai susunan komponen-komponen yang disambungkan/ di-assembly sehingga dapat berfungsi secara sinergis.Kehilangan/ ketiadaan salah satu komponen struktur dapat mengakibatkan kegagalan fungsi dari struktur itu sendiri.2Kesetimbangan sebuah struktur akan melibatkan kesetimbangan dari komponen penyusunnya yang tersambung satu sama lain.Pada hubungan antar komponen, masing-masing akan memunculkan gaya lawan sebagai respon atas gaya luar yang dikenakan padanya

3Jika memperhatikan sistem crane di atas, struktur tersebut terdiri dari beberapa komponen batang yang lebih kecil yang dihubungkan dengan pin A dan ditahan oleh kabel GD.Crane mendapat beban sebesar W, sehingga free body diagramnya adalah sebagai berikut

4Dari gaya eksternal sebesar W, akan muncul gaya-gaya reaksi eksternal sebesar T pada kabel, dan gaya Ax dan Ay pada pin A.Pada dasarnya, jika sistem crane tersebut dipisahkan berdasarkan potongan-potongan komponennya, akan terlihat gaya-gaya internal yang menjadi penahan agar crane tersebut tetap berada dalam satu kesatuan

5Untuk setiap batang penyusun crane, gaya-gaya lawan yang muncul adalah adalah respon terhadap gaya luar dari batang lainnya.Gaya pada titik B dari batang BE terhadap batang AD adalah merupakan respon terhadap gaya pada batang AD terhadap batang BE dengan besaran yang sama tetapi arah yang berlawanan

6Dalam bahasan ini, yang bisa disebut sebagai struktur antara lain adalah Truss, adalah struktur yang berkedudukan tetap, terdiri dari batang-batang lurus yang disambung secara permanen pada tiap ujungnya, sehingga gaya yang terjadi ada pada tiap ujung tersebut.Frame, struktur yang mirip dengan truss di atas. Hanya saja ada lebih banyak gaya yang diterima oleh satu tumpuanMachine, adalah struktur komplek yang meneruskan dan mentransformasikan gaya

7TRUSSES/ KREMONATruss adalah struktur yang paling banyak digunakan untuk berbagai keperluan, terutama untuk jembatan dan struktur bangunan.Prinsip kerjanya, jika ada gaya eksternal bekerja, maka gaya reaksi dari struktur disupport oleh semua komponen truss tersebut.Gaya reaksi hanya bekerja di ujung- ujung batang

8Karena masing-masing batang disambungkan menggunakan baut atau keling, maka akan ada sedikit ruang sambungan tersebut bekerja sebagai engsel. Sehingga dalam struktur truss, tidak ada momen yang bekerja.

9Sebuah truss disusun dari beberapa komponen lurus yang disambungkan pada masing-masing ujungnya. Tidak ada sambungan lain selain di ujung tersebut

10Jenis-jenis trusses

11Karakteristik trussesTetap rigid saat menerima beban/ gaya luar

Truss sederhana terdiri dari 3 batang yang disambung ujung-ujungnyaTruss yang lebih kompleks hanya memerlukan tambahan 2 batang di ujung sambungan tertentu

12Pada truss sederhana, berlaku persamaan m = 2n 3, dimana m = jumlah batang n = jumlah sambungan (n>=2)Contoh, jika n = 2, maka m = 1 atau hanya satu batang saja dengan 2 sambungan pada ujung-ujungnya. n = 3, m = 3

13ANALISA TRUSS DENGAN METODA SAMBUNGANDimisalkan sebuah sistem truss pada gambar kiri atas mendapat beban P di titik DUntuk menganalisa problem tersebut, dibuatlah free body diagram sesuai gambar kiri tengahBreak down truss menjadi batang-batang individu dan membuat free body diagram untuk tiap-tiap batang tersebut (gambar kiri bawah)

14Jika sistem mempunyai n sambungan, maka akan ada 2n persamaan untuk menyelesaikan sistem di atas.Perhitungan gaya-gaya reaksi di tumpuan A dan B bisa menggunakan prinsip segitiga di masing-masing engsel.

15

16Jika segitiga-segitiga di atas disatukan untuk mencari nilai gaya-gaya reaksi, akan diperoleh susunan vektor gaya seperti gambar di samping

17Sample problem 1Tentukan gaya-gaya reaksi dari masing-masing batangJawab:Ada 3 batang (m = 3) sehingga n = 3, atau ada 2 x 3 persamaan yang dibutuhkan untuk menyelesaikan permasalahan di atas.

18

800 lbACxAyAx

19BAnalisa di titik B

FBA = 1500 lbFBC = 1700 lb800 lbFBAFBC800 lbFBCFBA

20Analisa di titik C

FCA = 800 lbFCBFCA1500 lb1500 lbFCAFCB

2122Sample Problem 2

Dengan menggunakan prinsip sambungan, tentukan gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing batang.Membuat Free body diagram

236 - 24

Sambungan di A, ada dua nilai yang tidak diketahui

Sambungan di D, ada dua nilai yang tidak diketahui25

Sambungan di B, ada dua nilai yang tidak diketahuiSambungan di E, ada satu nilai yang tidak diketahui266 - 27

Pengecekan hasil perhitungan

28