SlideShare a Scribd company logo
1 of 31
Download to read offline
MATERI 1
Struktur Rangka Batang Statis Tertentu - Metode Keseimbangan Titik Kumpul



Latihan 1.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑M = 0
     B         V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0      maka diperoleh V A = 10 kN (↑)
∑M = 0A        − V B .6 + 10.4 + 10.2 = 0    maka diperoleh V B = 10 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + V B − P1 − P2 = 0       cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                            1
(ii). Menghitung gaya-gaya batang :
Titik A.
                          ∑V = 0        V A + T1 = 0
                                        T1 = −10 kN (batang tekan)
                          ∑H = 0        B1 = 0 (batang B1 tidak ada gaya)



Titik E.
                          ∑V = 0        − T1 − D1 . sin 45 o = 0
                                        D1 = 14,1421 kN (batang tarik)
                          ∑H = 0        D1 . cos 45 o + A1 = 0
                                        A1 = −10 kN (batang tekan)
Titik C.
                          ∑H = 0        − B1 − D1 . cos 45 o + B2 = 0
                                        − B1 − 14,1421. cos 45 o + B2 = 0
                                        B2 = 10 kN (batang tarik)
                          ∑V = 0        − P1 + D1 . sin 45 o + T2 = 0
                                        − 10 + 14,1421. sin 45 o + T2 = 0
                                        T2 = 0 (batang T2 tidak ada gaya)
Titik F.
                          ∑V = 0        − D2 . sin 45 o − T2 = 0
                                        D2 = 0 (batang D2 tidak ada gaya)
                          ∑H = 0        − A1 + D2 . cos 45 o + A2 = 0
                                        − (− 10) + (0 ). cos 45o + A2 = 0
                                        A2 = −10 kN (batang tekan)
Titik D.
                          ∑H = 0        − B2 − D2 . cos 45 o + B3 = 0
                                        − 10 − (0 ). cos 45 o + B3 = 0
                                        B3 = 10 kN (batang tarik)
                          ∑V = 0        − P2 + D2 . sin 45 o + T3 = 0
                                        − 10 + (0 ). sin 45 o + T3 = 0
                                        T3 = 10 kN (batang tarik)
Titik G.
                          ∑H = 0        − T3 − D3 . cos 45 o = 0
                                        − 10 − D3 . cos 45 o = 0
                                        D3 = −14,1421 kN (batang tekan)
                          ∑V = 0        − A2 + D3 . sin 45 o + A3 = 0
                                        − (− 10 ) + (− 14,1421). sin 45 o + A3 = 0
                                        A3 = 0 (batang A3 tidak ada gaya)


Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                          2
Titik B.
                           ∑V = 0        VB + D3 . sin 45 o + T4 = 0
                                         10 + (− 14,1421). sin 45 o + T4 = 0
                                         T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya)
                           ∑H = 0        − B3 − D3 . cos 45 o = 0
                                         − 10 − (− 14,1421). cos 45 o = 0      ok!
Titik H.
                          dari hasil perhitungan sebelumnya telah diperoleh,
                          A3 = 0 (batang A3 tidak ada gaya)
                          T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya)



Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut,

 batang      gaya (kN)          keterangan
  A1            10             batang tekan
  A2            10             batang tekan
  A3             0                   -
   T1           10             batang tekan
   T2            0                   -
   T3           10             batang tarik
   T4            0                   -
  D1          14,1421          batang tarik
  D2             0                   -
  D3          14,1421          batang tekan
   B1            0                   -
   B2            10            batang tarik
   B3            10            batang tarik




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                            3
Latihan 2.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑V = 0         V A − P1 − P2 = 0                     maka diperoleh V A = 20 kN (↑)
∑M = 0
     H         − H A .2 + V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0   maka diperoleh H A = 30 kN (→)
∑M = 0A        − H H .2 + 10.4 + 10.2 = 0            maka diperoleh H H = 30 kN (←)
∑H = 0         HA − HH = 0                           cek ok!

(ii). Menghitung gaya-gaya batang :
Titik A.
                          ∑V = 0             V A + T1 = 0
                                              T1 = −20 kN (batang tekan)
                             ∑H = 0           H A + B1 = 0
                                              B1 = −30 kN (batang tekan)




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                            4
Titik E.
                          ∑V = 0        − T1 − D1 . sin 45 o = 0
                                        D1 = 28,2842 kN (batang tarik)
                          ∑H = 0        D1 . cos 45 o + A1 = 0
                                        A1 = −20 kN (batang tekan)
Titik C.
                          ∑H = 0        − B1 − D1 . cos 45 o + B2 = 0
                                        − B1 − 28,2842. cos 45 o + B2 = 0
                                        B2 = −10 kN (batang tekan)
                          ∑V = 0        − P1 + D1 . sin 45 o + T2 = 0
                                        − 10 + 28,2842. sin 45 o + T2 = 0
                                        T2 = −10 kN (batang tekan)
Titik F.
                          ∑V = 0        − D2 . sin 45 o − T2 = 0
                                        − D2 . sin 45 o − (− 10 ) = 0
                                        D2 = 14,1421 kN (batang tarik)
                          ∑H = 0        − A1 + D2 . cos 45 o + A2 = 0
                                        − (− 20) + (14,1421). cos 45 o + A2 = 0
                                        A2 = −30 kN (batang tekan)
Titik D.
                          ∑H = 0        − B2 − D2 . cos 45 o + B3 = 0
                                        − (− 10) − (14,1421). cos 45 o + B3 = 0
                                        B3 = 0 (batang A3 tidak ada gaya)
                          ∑V = 0        − P2 + D2 . sin 45 o + T3 = 0
                                        − 10 + (14,1421). sin 45 o + T3 = 0
                                        T3 = 0 (batang T3 tidak ada gaya)
Titik G.
                          ∑H = 0        − T3 − D3 . cos 45 o = 0
                                        − 0 − D3 . cos 45 o = 0
                                        D3 = 0 (batang D 3 tidak ada gaya)
                          ∑V = 0        − A2 + D3 . sin 45 o + A3 = 0
                                        − (− 30) + (0). sin 45 o + A3 = 0
                                        A3 = −30 kN (batang tekan)
Titik B.
                          ∑V = 0        D3 . sin 45 o + T4 = 0
                                        (0). sin 45 o + T4 = 0
                                        T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya)
                          ∑H = 0        − B3 − D3 . cos 45 o = 0
                                        − 0 − (0). cos 45 o = 0     ok!


Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                       5
Titik H.
                          dari hasil perhitungan sebelumnya telah diperoleh,
                          A3 = −30 kN (batang tekan)
                          T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya)



Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut,

 batang      gaya (kN)          keterangan
  A1            20             batang tekan
  A2            30             batang tekan
  A3            30             batang tekan
   T1           20             batang tekan
   T2           10             batang tekan
   T3            0                   -
   T4            0                   -
  D1          28,2842          batang tarik
  D2          14,1421          batang tarik
  D3             0                   -
   B1            30            batang tekan
   B2            10            batang tekan
   B3            0                   -




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                            6
Latihan 3.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑V = 0         V A − P1 − P2 − P3 − P4 = 0
               maka diperoleh V A = 80 kN (↑)
∑M   B    =0   H A .2 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0
               H A .2 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0
               maka diperoleh H A = −260 kN (←)
∑M    A   =0   − H B .2 − VB .0 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0
               − H B .2 − V B .0 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0
               maka diperoleh H B = 260 kN (→)
∑H = 0         HA + HB = 0               cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                            7
(ii). Menghitung gaya-gaya batang :
Titik B.
                          ∑V = 0        VB + T1 = 0
                                        T1 = −80 kN (batang tekan)
                          ∑H = 0        H B + B1 = 0
                                        B1 = −260 kN (batang tekan)


Titik A.
                          ∑V = 0        − T1 − D1 . sin 45 o = 0
                                        D1 = 113,14 kN (batang tarik)
                          ∑H = 0        H A + D1 . cos 45 o + A1 = 0
                                        A1 = 180 kN (batang tarik)
Titik C.
                          ∑H = 0        − B1 − D1 . cos 45 o + B2 = 0
                                        − B1 − 113,14. cos 45 o + B2 = 0
                                        B2 = −180 kN (batang tekan)
                          ∑V = 0        D1 . sin 45 o + T2 = 0
                                       113,14. sin 45 o + T2 = 0
                                       T2 = −80 kN (batang tekan)
Titik D.
                          ∑V = 0        − D2 . sin 45 o − T2 = 0
                                        − D2 . sin 45 o − (− 80 ) = 0
                                        D2 = 113,14 kN (batang tarik)
                          ∑H = 0        − A1 + D2 . cos 45 o + A2 = 0
                                        − (180) + (113,14). cos 45 o + A2 = 0
                                        A2 = 100 kN (batang tarik)
Titik E.
                          ∑H = 0        − B2 − D2 . cos 45 o + B3 = 0
                                        − (− 180) − (113,14). cos 45 o + B3 = 0
                                        B3 = −100 kN (batang tekan)
                          ∑V = 0        − P1 + D2 . sin 45 o + T3 = 0
                                        − 20 + (113,14). sin 45 o + T3 = 0
                                        T3 = −60 kN (batang tekan)




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                       8
Titik F.
                          ∑H = 0        − T3 − D3 . cos 45 o = 0
                                        − (− 60) − D3 . cos 45 o = 0
                                        D3 = 84,85 kN (batang tarik)
                          ∑V = 0        − A2 + D3 . sin 45 o + A3 = 0
                                        − (100) + 84,85. sin 45 o + A3 = 0
                                        A3 = 40 kN (batang tarik)
Titik G.
                          ∑V = 0        D3 . sin 45 o + T4 − 20 = 0
                                        (84,85). sin 45 o + T4 − 20 = 0
                                        T4 = −40 kN (batang tekan)
                          ∑H = 0        − B3 − D3 . cos 45 o + B4 = 0
                                        − (− 100 ) − (84,85). cos 45 o + B4 = 0
                                        B4 = −40 kN (batang tekan)
Titik H.
                          ∑V = 0        D4 . sin 45 o + T4 = 0
                                        D4 . sin 45 o + (− 40) = 0
                                        D4 = 56,57 (batang tarik)
                          ∑H = 0        − A3 + A4 + D4 . cos 45 o = 0
                                        A4 = 0 (batang A4 tidak ada gaya)
Titik I.
                          ∑V = 0        − P3 + D4 . sin 45 o + T5 = 0
                                        − 20 + (56,57 ). sin 45 o + T5 = 0
                                        T5 = −20 kN (batang tekan)
                          ∑H = 0        − B4 − D4 . cos 45 o = 0
                                        − (− 40) − (56,57 ). cos 45 o = 0     ok!

Titik J.
                         dari hasil perhitungan sebelumnya telah diperoleh,
                         ∑H = 0           A4 = 0 (batang A4 tidak ada gaya)         ok!
                          ∑V = 0        − P4 + T5 = 0
                                        T5 = −20 kN (batang tekan)                  ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                               9
Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut,

 batang      gaya (kN)          keterangan
  A1            180            batang tarik
  A2            100            batang tarik
  A3             40            batang tarik
  A4             0                   -
   T1            80            batang tekan
   T2            80            batang tekan
   T3            60            batang tekan
   T4            40            batang tekan
   T5            20            batang tekan
  D1          113,14           batang tarik
  D2          113,14           batang tarik
  D3           84,85           batang tarik
  D4           56,57           batang tarik
   B1           260            batang tekan
   B2           180            batang tekan
   B3           100            batang tekan
   B4            40            batang tekan




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           10
Latihan 4.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑M   B    =0   V A .6 − 10.5 − 10.4 − 10.3 − 10.2 − 10.1 = 0
               maka diperoleh V A = 25 kN (↑)
∑M    A   =0   − VB .6 + 10.1 + 10.2 + 10.3 + 10.4 + 10.5 = 0
               maka diperoleh VB = 25 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + VB − 10 − 10 − 10 − 10 − 10 = 0            cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           11
(ii). Menghitung gaya-gaya batang :
Karena model struktur rangka pada kasus ini berbentuk simetris, maka untuk menghitung
gaya-gaya batang cukup kita tinjau titik A, titik C, titik D dan titik E.
Titik A.
                          ∑V = 0           D1 . sin 45 o + V A = 0
                                               D1 . sin 45 o + 25 = 0
                                               D1 = −35,36 kN (batang tekan)
                              ∑H = 0           B1 + D1 . cos 45 o = 0
                                               B1 + (− 35,36). sin 45 o = 0
                                               B1 = 25 kN (batang tarik)
Titik C.
                        ∑V = 0           − D1 . sin 45 o − D2 . sin 45 o − P + D3 . sin 26,565 o = 0
                                         − (− 35,36). sin 45 o − D2 . sin 45 o − 10 + D3 . sin 26,565 o = 0
                                         − 0,707.D2 + 0,447.D3 = −15 …….…. (1)
                        ∑H = 0           − D1 . cos 45 o + D2 . cos 45 o + D3 . cos 26,565 o = 0
                                      − (− 35,36). cos 45 o + D2 . cos 45 o + D3 . cos 26,565 o = 0
                                      0,707.D2 + 0,894.D3 = −25           ……….. (2)
                        dari persamaan (1) dan (2) dapat kita peroleh,
                                      D2 = 2,357 kN (batang tarik)
                                      D3 = −29,828 kN (batang tekan)
Titik D.
                            ∑V = 0           − P + D2 . sin 45 o + D4 . sin 63,435 o = 0
                                             − 10 + 2,357. sin 45 o + D4 . sin 63,435 o = 0
                                             D4 = 9,316 kN (batang tarik)
                            ∑H = 0           − B1 − D2 . cos 45 o + D4 . cos 63,435 o + B2 = 0
                                             − 25 − 2,357. cos 45 o + 9,316. cos 63,435 o + B2 = 0
                                             B2 = 22,5 kN (batang tarik)
Titik E.




∑V = 0
− P − D3 . sin 26,565 o − D4 . sin 63,435 o − D6 . sin 26,565 o − D5 . sin 63,435 o = 0
− 10 − (− 29,828). sin 26,565 o − 9,316. sin 63,435 o − D6 . sin 26,565 o − D5 . sin 63,435 o = 0
− 0,894 D5 − 0,447.D6 = 5 …….…. (3)




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                                         12
∑H = 0
− D3 . cos 26,565 o − D4 . cos 63,435 o + D6 . cos 26,565 o + D5 . cos 63,435 o = 0
− (− 29,828). cos 26,565 o − 9,316. cos 63,435 o + D6 . cos 26,565 o + D5 . cos 63,435 o = 0
0,447 D5 + 0,894.D6 = −22,513         ……….. (4)

dari persamaan (3) dan (4) dapat kita peroleh,
              D5 = 9,316 kN (batang tarik)
              D6 = −29,828 kN (batang tekan)

Karena bentuk stuktur rangka adalah simetris, maka dapat kita hitung,
       D7 = D2 = 2,357 kN (batang tarik)
       D8 = D1 = −35,36 kN (batang tekan)
       B3 = B1 = 25 kN (batang tarik)

Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut,

 batang       gaya (kN)            keterangan
   B1             25              batang tarik
   B2            22,5             batang tarik
   B3             25              batang tarik
  D1            35,36             batang tekan
  D2            2,357             batang tarik
  D3           29,828             batang tekan
  D4            9,316             batang tarik
  D5            9,316             batang tarik
  D6           29,828             batang tekan
  D7            2,357             batang tarik
  D8            35,36             batang tekan




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                                    13
TUGAS 1
Diketahui : Sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan
perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut.

Ditanyakan : Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-gaya batang dengan menggunakan
metode keseimbangan titik kumpul.




Tugas dikumpulkan paling lambat dua minggu terhitung sejak soal tugas diberikan kepada
mahasiswa.


                                         -----




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                        14
MATERI 2
Struktur Rangka Batang Statis Tertentu - Metode Potongan



Latihan 1.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang A1, D1, B1, A2, T3 dan B3 dengan menggunakan metode potongan.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑M = 0
     B         V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0      maka diperoleh V A = 10 kN (↑)
∑M = 0A        − VB .6 + 10.4 + 10.2 = 0     maka diperoleh V B = 10 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + V B − P1 − P2 = 0       cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           15
(ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1:
                       ∑ M E = 0 − B1 .2 = 0
                                           B1 = 0 (batang B1 tidak ada gaya)
                        ∑V = 0             V A − D1 . sin 45 o = 0
                                           10 − D1 . sin 45 o = 0
                                           D1 = 14,1421 kN (batang tarik)
                        ∑H = 0             A1 + D1 . cos 45 o + B1 = 0
                                           A1 = −10 kN (batang tekan)


(iii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 2-2:




∑V = 0        V A − P1 − P2 + T3 = 0
              10 − 10 − 10 + T3 = 0
              T3 = 10 kN (batang tarik)
∑M   D   =0   V A .4 + A2 .2 − P1 .2 = 0
              10.4 + A2 .2 − 10.2 = 0
              A2 = −10 kN (batang tekan)
∑H = 0        A2 + B3 = 0
              B3 = 10 kN (batang tarik)




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                    16
Latihan 2.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang A1, T2 dan B2 dengan menggunakan metode potongan.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑V = 0         V A − P1 − P2 = 0                     maka diperoleh V A = 20 kN (↑)
∑M = 0
     H         − H A .2 + V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0   maka diperoleh H A = 30 kN (→)
∑M = 0A        − H H .2 + 10.4 + 10.2 = 0            maka diperoleh H H = 30 kN (←)
∑H = 0         HA − HH = 0                           cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           17
(ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1:
                                       ∑V = 0        V A − P1 + T2 = 0
                                                      20 − 10 + T3 = 0
                                                      T2 = −10 kN (batang tekan)
                                       ∑M    C   =0   V A .2 + A1 .2 = 0
                                                      20.2 + A1 .2 = 0
                                                      A1 = −20 kN (batang tekan)
                                       ∑H = 0         A1 + B2 + H A = 0
                                                      B2 = −10 kN (batang tekan)




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                        18
Latihan 3.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang A3, D3 dan B3 dengan menggunakan metode potongan.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑V = 0         VB − P1 − P2 − P3 − P4 = 0
               maka diperoleh VB = 80 kN (↑)
∑M   B    =0   H A .2 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0
               H A .2 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0
               maka diperoleh H A = −260 kN (←)
∑M    A   =0   − H B .2 − VB .0 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0
               − H B .2 − V B .0 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0
               maka diperoleh H B = 260 kN (→)
∑H = 0         HA + HB = 0               cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           19
(ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1 :




∑V = 0        VB − D2 . sin 45 o = 0
              80 − D2 . sin 45 o = 0
              D2 = 113,14 kN (batang tarik)
∑M   C   =0   − H B .2 + V B .2 − B 2 .2 = 0
              − 260.2 + 80.2 − B 2 .2 = 0
              B2 = −180 kN (batang tekan)
∑H = 0        H A + H B + A2 + D2 . cos 45 o + B2 = 0
              − 260 + 260 + A2 + 113,14. cos 45 o + (− 180 ) = 0
              A2 = 100 kN (batang tarik)




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata        20
Latihan 4.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang D3, D4 dan B2 dengan menggunakan metode potongan.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan :




∑M   B    =0   V A .6 − 10.5 − 10.4 − 10.3 − 10.2 − 10.1 = 0
               maka diperoleh V A = 25 kN (↑)
∑M    A   =0   − VB .6 + 10.1 + 10.2 + 10.3 + 10.4 + 10.5 = 0
               maka diperoleh VB = 25 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + VB − 10 − 10 − 10 − 10 − 10 = 0            cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           21
(ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1 :




∑M   D   =0   V A .2 − P.1 + D 3 . sin 26,565 o .1 + D 3 . cos 26,565 o .1 = 0
              25.2 − 10.1 + 1,341.D 3 = 0
              D3 = −29,828 kN (batang tekan)
∑V = 0        V A − P − P + D 3 . sin 26,565 o + D 4 . sin 63,435 o = 0
              25 − 10 − 10 + (− 29,828). sin 26,565 o + D 4 . sin 63,435 o = 0
              D4 = 9,316 kN (batang tarik)
∑H = 0        D3 . cos 26,565 o + D4 . cos 63,435 o + B2 = 0
              (− 29,828). cos 26,565o + 9,316. cos 63,435 o + B2 = 0
              B2 = 22,5 kN (batang tarik)




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                      22
TUGAS 2
Diketahui : Sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan
perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut.




Ditanyakan : Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-gaya batang D2, T2, B2, D6, D7
dan B4 dengan menggunakan metode potongan.


Tugas dikumpulkan paling lambat dua minggu terhitung sejak soal tugas diberikan kepada
mahasiswa.


                                         -----




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                        23
MATERI 3
Struktur Rangka Batang Statis Tertentu - Metode Cremona



Latihan 1.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode cremona.




Penyelesaian :
(i). menghitung reaksi-reaksi perletakan.




∑M   c    =0   V A .24 − P.16 = 0
               V A = 66,6667 kN (↑)
∑M    A   =0   − VC .24 + P.8 = 0
               VC = 33,3333 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + VC − P = 0             cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           24
(ii). Penyelesaian diagram cremona.




                                             Batang     Gaya Batang   Keterangan
                                                            (kN)
                                               D1         - 94,28     batang tekan
                                               D2         -74,54      batang tekan
                                               B1          66,67      batang tarik




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                      25
Latihan 2.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode cremona.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan.




∑M   c    =0   V A .24 − P1 .18 − P2 .12 = 0
               V A = 75 kN (↑)
∑M    A   =0   − VC .24 + P1 .6 + P2 .12 = 0
               VC = 35 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + VC − P = 0                cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           26
(ii). Penyelesaian diagram cremona.




                        Batang        Gaya Batang   Keterangan
                                         (kN)
                          A1             -52,5      batang tekan
                          D1            -93,75      batang tekan
                          D2             -6,25      batang tekan
                          D3            +43,75      batang tarik
                          D4            -43,75      batang tekan
                          B1            +56,25      batang tarik
                          B2            +26,25      batang tarik




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata        27
Latihan 3.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode cremona.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan.




∑M   c    =0   V A .24 − P1 .18 − P2 .12 = 0
               V A .24 − 80.18 − 30.12 = 0
               V A = 75 kN (↑)
∑M    A   =0   − VC .24 − P2 .18 − P1 .12 = 0
               − VC .24 − 30.18 − 80.12 = 0
               VC = 35 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + VC − P = 0                 cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           28
(ii). Penyelesaian diagram cremona.




                        Batang        Gaya Batang   Keterangan
                                         (kN)
                          A1            -56,25      batang tekan
                          A2            -26,25      batang tekan
                          D1            -93,75      batang tekan
                          D2             +6,25      batang tarik
                          D3            -43,75      batang tekan
                          D4            -43,75      batang tekan
                          T1               -5       batang tekan
                          T2               0             -
                          T3              +35       batang tarik
                          B1            +56,25      batang tarik
                          B2             +52,5      batang tarik
                          B3             +52,5      batang tarik
                          B4            +26,25      batang tarik




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata        29
Latihan 4.
Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan
sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-
gaya batang dengan menggunakan metode cremona.




Penyelesaian :
(i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan.




∑M   B    =0   V A .6 − P.3 + P.25 + P.25 = 0
               V A .6 − 25.3 + 25.3 + 25.6 = 0
               V A = −25 kN (↓)
∑M    A   =0   − V B .6 + P.3 + P.9 + P.12 = 0
               − V B .6 + 25.3 + 25.9 + 25.12 = 0
               V B = 100 kN (↑)
∑H = 0         HA = 0
∑V = 0         V A + VB − P = 0                  cek ok!




Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata                           30
(ii). Penyelesaian diagram cremona.




                        Batang        Gaya Batang   Keterangan
                                         (kN)
                          D1            +55,90      batang tarik
                          D2            -27,95      batang tekan
                          D3            +83,85      batang tarik
                          D4            +83,85      batang tarik
                          D5            -27,95      batang tekan
                          D6            +55,90      batang tarik
                          T1             +25        batang tarik
                          T2              -75       batang tekan
                          T3             +25        batang tarik
                          B1              -50       batang tekan
                          B2              -50       batang tekan
                          B3              -50       batang tekan
                          B4              -50       batang tekan



Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata        31

More Related Content

What's hot

Tugas III Mekanika Tanah I
Tugas III Mekanika Tanah ITugas III Mekanika Tanah I
Tugas III Mekanika Tanah IZul Anwar
 
contoh soal menghitung momen ultimate pada balok
contoh soal menghitung momen ultimate pada balokcontoh soal menghitung momen ultimate pada balok
contoh soal menghitung momen ultimate pada balokShaleh Afif Hasibuan
 
Tugas-Tugas Beton 1-10
Tugas-Tugas Beton 1-10Tugas-Tugas Beton 1-10
Tugas-Tugas Beton 1-10noussevarenna
 
RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1
RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1
RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1MOSES HADUN
 
Contoh penyelesaian soal uas beton ii
Contoh penyelesaian soal uas beton iiContoh penyelesaian soal uas beton ii
Contoh penyelesaian soal uas beton iiHarry Calbara
 
Bab 2 perencanaan gording
Bab 2 perencanaan gordingBab 2 perencanaan gording
Bab 2 perencanaan gordingGraham Atmadja
 
Dokumen gaya uplift
Dokumen gaya upliftDokumen gaya uplift
Dokumen gaya upliftHAFIZ ILHAM
 
Batas-Batas Atterberg
Batas-Batas AtterbergBatas-Batas Atterberg
Batas-Batas AtterbergIwan Sutriono
 
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYATUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYAAristo Amir
 
Konstruksi baja-3 sambungan-baut
Konstruksi baja-3 sambungan-bautKonstruksi baja-3 sambungan-baut
Konstruksi baja-3 sambungan-bautJunaida Wally
 
Struktur baja-dasar
Struktur baja-dasarStruktur baja-dasar
Struktur baja-dasarUmar Fathoni
 
Bab iii analisis geser
Bab iii analisis geserBab iii analisis geser
Bab iii analisis geserKetut Swandana
 
PERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAP
PERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAPPERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAP
PERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAPSumarno Feriyal
 

What's hot (20)

Tugas III Mekanika Tanah I
Tugas III Mekanika Tanah ITugas III Mekanika Tanah I
Tugas III Mekanika Tanah I
 
contoh soal menghitung momen ultimate pada balok
contoh soal menghitung momen ultimate pada balokcontoh soal menghitung momen ultimate pada balok
contoh soal menghitung momen ultimate pada balok
 
9 contoh desain turap
9 contoh desain turap9 contoh desain turap
9 contoh desain turap
 
Tugas-Tugas Beton 1-10
Tugas-Tugas Beton 1-10Tugas-Tugas Beton 1-10
Tugas-Tugas Beton 1-10
 
RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1
RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1
RANGKUMAN BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK KONSTRUKSI BAJA 1
 
Analisa matriks
Analisa matriksAnalisa matriks
Analisa matriks
 
Contoh penyelesaian soal uas beton ii
Contoh penyelesaian soal uas beton iiContoh penyelesaian soal uas beton ii
Contoh penyelesaian soal uas beton ii
 
Bab 2 perencanaan gording
Bab 2 perencanaan gordingBab 2 perencanaan gording
Bab 2 perencanaan gording
 
Dokumen gaya uplift
Dokumen gaya upliftDokumen gaya uplift
Dokumen gaya uplift
 
Batas-Batas Atterberg
Batas-Batas AtterbergBatas-Batas Atterberg
Batas-Batas Atterberg
 
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYATUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
 
1 perhitungan-balok
1 perhitungan-balok1 perhitungan-balok
1 perhitungan-balok
 
Konstruksi baja-3 sambungan-baut
Konstruksi baja-3 sambungan-bautKonstruksi baja-3 sambungan-baut
Konstruksi baja-3 sambungan-baut
 
Struktur baja-dasar
Struktur baja-dasarStruktur baja-dasar
Struktur baja-dasar
 
Perencanaan balok
Perencanaan balokPerencanaan balok
Perencanaan balok
 
Contoh soal pondasi telapak
Contoh soal pondasi telapakContoh soal pondasi telapak
Contoh soal pondasi telapak
 
Bab iii analisis geser
Bab iii analisis geserBab iii analisis geser
Bab iii analisis geser
 
105567761 tabel-baja-gunung-garuda
105567761 tabel-baja-gunung-garuda105567761 tabel-baja-gunung-garuda
105567761 tabel-baja-gunung-garuda
 
PERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAP
PERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAPPERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAP
PERHITUNGAN TULANGAN LONGITUDINAL BALOK BETON BERTULANG RANGKAP
 
Tiang Pancang I
Tiang Pancang ITiang Pancang I
Tiang Pancang I
 

OPTIMASI STRUKTUR RANGKA

  • 1. MATERI 1 Struktur Rangka Batang Statis Tertentu - Metode Keseimbangan Titik Kumpul Latihan 1. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑M = 0 B V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0 maka diperoleh V A = 10 kN (↑) ∑M = 0A − V B .6 + 10.4 + 10.2 = 0 maka diperoleh V B = 10 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + V B − P1 − P2 = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 1
  • 2. (ii). Menghitung gaya-gaya batang : Titik A. ∑V = 0 V A + T1 = 0 T1 = −10 kN (batang tekan) ∑H = 0 B1 = 0 (batang B1 tidak ada gaya) Titik E. ∑V = 0 − T1 − D1 . sin 45 o = 0 D1 = 14,1421 kN (batang tarik) ∑H = 0 D1 . cos 45 o + A1 = 0 A1 = −10 kN (batang tekan) Titik C. ∑H = 0 − B1 − D1 . cos 45 o + B2 = 0 − B1 − 14,1421. cos 45 o + B2 = 0 B2 = 10 kN (batang tarik) ∑V = 0 − P1 + D1 . sin 45 o + T2 = 0 − 10 + 14,1421. sin 45 o + T2 = 0 T2 = 0 (batang T2 tidak ada gaya) Titik F. ∑V = 0 − D2 . sin 45 o − T2 = 0 D2 = 0 (batang D2 tidak ada gaya) ∑H = 0 − A1 + D2 . cos 45 o + A2 = 0 − (− 10) + (0 ). cos 45o + A2 = 0 A2 = −10 kN (batang tekan) Titik D. ∑H = 0 − B2 − D2 . cos 45 o + B3 = 0 − 10 − (0 ). cos 45 o + B3 = 0 B3 = 10 kN (batang tarik) ∑V = 0 − P2 + D2 . sin 45 o + T3 = 0 − 10 + (0 ). sin 45 o + T3 = 0 T3 = 10 kN (batang tarik) Titik G. ∑H = 0 − T3 − D3 . cos 45 o = 0 − 10 − D3 . cos 45 o = 0 D3 = −14,1421 kN (batang tekan) ∑V = 0 − A2 + D3 . sin 45 o + A3 = 0 − (− 10 ) + (− 14,1421). sin 45 o + A3 = 0 A3 = 0 (batang A3 tidak ada gaya) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 2
  • 3. Titik B. ∑V = 0 VB + D3 . sin 45 o + T4 = 0 10 + (− 14,1421). sin 45 o + T4 = 0 T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya) ∑H = 0 − B3 − D3 . cos 45 o = 0 − 10 − (− 14,1421). cos 45 o = 0 ok! Titik H. dari hasil perhitungan sebelumnya telah diperoleh, A3 = 0 (batang A3 tidak ada gaya) T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya) Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut, batang gaya (kN) keterangan A1 10 batang tekan A2 10 batang tekan A3 0 - T1 10 batang tekan T2 0 - T3 10 batang tarik T4 0 - D1 14,1421 batang tarik D2 0 - D3 14,1421 batang tekan B1 0 - B2 10 batang tarik B3 10 batang tarik Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 3
  • 4. Latihan 2. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑V = 0 V A − P1 − P2 = 0 maka diperoleh V A = 20 kN (↑) ∑M = 0 H − H A .2 + V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0 maka diperoleh H A = 30 kN (→) ∑M = 0A − H H .2 + 10.4 + 10.2 = 0 maka diperoleh H H = 30 kN (←) ∑H = 0 HA − HH = 0 cek ok! (ii). Menghitung gaya-gaya batang : Titik A. ∑V = 0 V A + T1 = 0 T1 = −20 kN (batang tekan) ∑H = 0 H A + B1 = 0 B1 = −30 kN (batang tekan) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 4
  • 5. Titik E. ∑V = 0 − T1 − D1 . sin 45 o = 0 D1 = 28,2842 kN (batang tarik) ∑H = 0 D1 . cos 45 o + A1 = 0 A1 = −20 kN (batang tekan) Titik C. ∑H = 0 − B1 − D1 . cos 45 o + B2 = 0 − B1 − 28,2842. cos 45 o + B2 = 0 B2 = −10 kN (batang tekan) ∑V = 0 − P1 + D1 . sin 45 o + T2 = 0 − 10 + 28,2842. sin 45 o + T2 = 0 T2 = −10 kN (batang tekan) Titik F. ∑V = 0 − D2 . sin 45 o − T2 = 0 − D2 . sin 45 o − (− 10 ) = 0 D2 = 14,1421 kN (batang tarik) ∑H = 0 − A1 + D2 . cos 45 o + A2 = 0 − (− 20) + (14,1421). cos 45 o + A2 = 0 A2 = −30 kN (batang tekan) Titik D. ∑H = 0 − B2 − D2 . cos 45 o + B3 = 0 − (− 10) − (14,1421). cos 45 o + B3 = 0 B3 = 0 (batang A3 tidak ada gaya) ∑V = 0 − P2 + D2 . sin 45 o + T3 = 0 − 10 + (14,1421). sin 45 o + T3 = 0 T3 = 0 (batang T3 tidak ada gaya) Titik G. ∑H = 0 − T3 − D3 . cos 45 o = 0 − 0 − D3 . cos 45 o = 0 D3 = 0 (batang D 3 tidak ada gaya) ∑V = 0 − A2 + D3 . sin 45 o + A3 = 0 − (− 30) + (0). sin 45 o + A3 = 0 A3 = −30 kN (batang tekan) Titik B. ∑V = 0 D3 . sin 45 o + T4 = 0 (0). sin 45 o + T4 = 0 T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya) ∑H = 0 − B3 − D3 . cos 45 o = 0 − 0 − (0). cos 45 o = 0 ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 5
  • 6. Titik H. dari hasil perhitungan sebelumnya telah diperoleh, A3 = −30 kN (batang tekan) T4 = 0 (batang T4 tidak ada gaya) Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut, batang gaya (kN) keterangan A1 20 batang tekan A2 30 batang tekan A3 30 batang tekan T1 20 batang tekan T2 10 batang tekan T3 0 - T4 0 - D1 28,2842 batang tarik D2 14,1421 batang tarik D3 0 - B1 30 batang tekan B2 10 batang tekan B3 0 - Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 6
  • 7. Latihan 3. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑V = 0 V A − P1 − P2 − P3 − P4 = 0 maka diperoleh V A = 80 kN (↑) ∑M B =0 H A .2 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0 H A .2 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0 maka diperoleh H A = −260 kN (←) ∑M A =0 − H B .2 − VB .0 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0 − H B .2 − V B .0 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0 maka diperoleh H B = 260 kN (→) ∑H = 0 HA + HB = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 7
  • 8. (ii). Menghitung gaya-gaya batang : Titik B. ∑V = 0 VB + T1 = 0 T1 = −80 kN (batang tekan) ∑H = 0 H B + B1 = 0 B1 = −260 kN (batang tekan) Titik A. ∑V = 0 − T1 − D1 . sin 45 o = 0 D1 = 113,14 kN (batang tarik) ∑H = 0 H A + D1 . cos 45 o + A1 = 0 A1 = 180 kN (batang tarik) Titik C. ∑H = 0 − B1 − D1 . cos 45 o + B2 = 0 − B1 − 113,14. cos 45 o + B2 = 0 B2 = −180 kN (batang tekan) ∑V = 0 D1 . sin 45 o + T2 = 0 113,14. sin 45 o + T2 = 0 T2 = −80 kN (batang tekan) Titik D. ∑V = 0 − D2 . sin 45 o − T2 = 0 − D2 . sin 45 o − (− 80 ) = 0 D2 = 113,14 kN (batang tarik) ∑H = 0 − A1 + D2 . cos 45 o + A2 = 0 − (180) + (113,14). cos 45 o + A2 = 0 A2 = 100 kN (batang tarik) Titik E. ∑H = 0 − B2 − D2 . cos 45 o + B3 = 0 − (− 180) − (113,14). cos 45 o + B3 = 0 B3 = −100 kN (batang tekan) ∑V = 0 − P1 + D2 . sin 45 o + T3 = 0 − 20 + (113,14). sin 45 o + T3 = 0 T3 = −60 kN (batang tekan) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 8
  • 9. Titik F. ∑H = 0 − T3 − D3 . cos 45 o = 0 − (− 60) − D3 . cos 45 o = 0 D3 = 84,85 kN (batang tarik) ∑V = 0 − A2 + D3 . sin 45 o + A3 = 0 − (100) + 84,85. sin 45 o + A3 = 0 A3 = 40 kN (batang tarik) Titik G. ∑V = 0 D3 . sin 45 o + T4 − 20 = 0 (84,85). sin 45 o + T4 − 20 = 0 T4 = −40 kN (batang tekan) ∑H = 0 − B3 − D3 . cos 45 o + B4 = 0 − (− 100 ) − (84,85). cos 45 o + B4 = 0 B4 = −40 kN (batang tekan) Titik H. ∑V = 0 D4 . sin 45 o + T4 = 0 D4 . sin 45 o + (− 40) = 0 D4 = 56,57 (batang tarik) ∑H = 0 − A3 + A4 + D4 . cos 45 o = 0 A4 = 0 (batang A4 tidak ada gaya) Titik I. ∑V = 0 − P3 + D4 . sin 45 o + T5 = 0 − 20 + (56,57 ). sin 45 o + T5 = 0 T5 = −20 kN (batang tekan) ∑H = 0 − B4 − D4 . cos 45 o = 0 − (− 40) − (56,57 ). cos 45 o = 0 ok! Titik J. dari hasil perhitungan sebelumnya telah diperoleh, ∑H = 0 A4 = 0 (batang A4 tidak ada gaya) ok! ∑V = 0 − P4 + T5 = 0 T5 = −20 kN (batang tekan) ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 9
  • 10. Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut, batang gaya (kN) keterangan A1 180 batang tarik A2 100 batang tarik A3 40 batang tarik A4 0 - T1 80 batang tekan T2 80 batang tekan T3 60 batang tekan T4 40 batang tekan T5 20 batang tekan D1 113,14 batang tarik D2 113,14 batang tarik D3 84,85 batang tarik D4 56,57 batang tarik B1 260 batang tekan B2 180 batang tekan B3 100 batang tekan B4 40 batang tekan Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 10
  • 11. Latihan 4. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑M B =0 V A .6 − 10.5 − 10.4 − 10.3 − 10.2 − 10.1 = 0 maka diperoleh V A = 25 kN (↑) ∑M A =0 − VB .6 + 10.1 + 10.2 + 10.3 + 10.4 + 10.5 = 0 maka diperoleh VB = 25 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + VB − 10 − 10 − 10 − 10 − 10 = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 11
  • 12. (ii). Menghitung gaya-gaya batang : Karena model struktur rangka pada kasus ini berbentuk simetris, maka untuk menghitung gaya-gaya batang cukup kita tinjau titik A, titik C, titik D dan titik E. Titik A. ∑V = 0 D1 . sin 45 o + V A = 0 D1 . sin 45 o + 25 = 0 D1 = −35,36 kN (batang tekan) ∑H = 0 B1 + D1 . cos 45 o = 0 B1 + (− 35,36). sin 45 o = 0 B1 = 25 kN (batang tarik) Titik C. ∑V = 0 − D1 . sin 45 o − D2 . sin 45 o − P + D3 . sin 26,565 o = 0 − (− 35,36). sin 45 o − D2 . sin 45 o − 10 + D3 . sin 26,565 o = 0 − 0,707.D2 + 0,447.D3 = −15 …….…. (1) ∑H = 0 − D1 . cos 45 o + D2 . cos 45 o + D3 . cos 26,565 o = 0 − (− 35,36). cos 45 o + D2 . cos 45 o + D3 . cos 26,565 o = 0 0,707.D2 + 0,894.D3 = −25 ……….. (2) dari persamaan (1) dan (2) dapat kita peroleh, D2 = 2,357 kN (batang tarik) D3 = −29,828 kN (batang tekan) Titik D. ∑V = 0 − P + D2 . sin 45 o + D4 . sin 63,435 o = 0 − 10 + 2,357. sin 45 o + D4 . sin 63,435 o = 0 D4 = 9,316 kN (batang tarik) ∑H = 0 − B1 − D2 . cos 45 o + D4 . cos 63,435 o + B2 = 0 − 25 − 2,357. cos 45 o + 9,316. cos 63,435 o + B2 = 0 B2 = 22,5 kN (batang tarik) Titik E. ∑V = 0 − P − D3 . sin 26,565 o − D4 . sin 63,435 o − D6 . sin 26,565 o − D5 . sin 63,435 o = 0 − 10 − (− 29,828). sin 26,565 o − 9,316. sin 63,435 o − D6 . sin 26,565 o − D5 . sin 63,435 o = 0 − 0,894 D5 − 0,447.D6 = 5 …….…. (3) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 12
  • 13. ∑H = 0 − D3 . cos 26,565 o − D4 . cos 63,435 o + D6 . cos 26,565 o + D5 . cos 63,435 o = 0 − (− 29,828). cos 26,565 o − 9,316. cos 63,435 o + D6 . cos 26,565 o + D5 . cos 63,435 o = 0 0,447 D5 + 0,894.D6 = −22,513 ……….. (4) dari persamaan (3) dan (4) dapat kita peroleh, D5 = 9,316 kN (batang tarik) D6 = −29,828 kN (batang tekan) Karena bentuk stuktur rangka adalah simetris, maka dapat kita hitung, D7 = D2 = 2,357 kN (batang tarik) D8 = D1 = −35,36 kN (batang tekan) B3 = B1 = 25 kN (batang tarik) Hasil gaya-gaya batang secara keseluruhan dapat ditampilkan dalam tabel sebagai berikut, batang gaya (kN) keterangan B1 25 batang tarik B2 22,5 batang tarik B3 25 batang tarik D1 35,36 batang tekan D2 2,357 batang tarik D3 29,828 batang tekan D4 9,316 batang tarik D5 9,316 batang tarik D6 29,828 batang tekan D7 2,357 batang tarik D8 35,36 batang tekan Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 13
  • 14. TUGAS 1 Diketahui : Sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Ditanyakan : Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-gaya batang dengan menggunakan metode keseimbangan titik kumpul. Tugas dikumpulkan paling lambat dua minggu terhitung sejak soal tugas diberikan kepada mahasiswa. ----- Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 14
  • 15. MATERI 2 Struktur Rangka Batang Statis Tertentu - Metode Potongan Latihan 1. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang A1, D1, B1, A2, T3 dan B3 dengan menggunakan metode potongan. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑M = 0 B V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0 maka diperoleh V A = 10 kN (↑) ∑M = 0A − VB .6 + 10.4 + 10.2 = 0 maka diperoleh V B = 10 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + V B − P1 − P2 = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 15
  • 16. (ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1: ∑ M E = 0 − B1 .2 = 0 B1 = 0 (batang B1 tidak ada gaya) ∑V = 0 V A − D1 . sin 45 o = 0 10 − D1 . sin 45 o = 0 D1 = 14,1421 kN (batang tarik) ∑H = 0 A1 + D1 . cos 45 o + B1 = 0 A1 = −10 kN (batang tekan) (iii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 2-2: ∑V = 0 V A − P1 − P2 + T3 = 0 10 − 10 − 10 + T3 = 0 T3 = 10 kN (batang tarik) ∑M D =0 V A .4 + A2 .2 − P1 .2 = 0 10.4 + A2 .2 − 10.2 = 0 A2 = −10 kN (batang tekan) ∑H = 0 A2 + B3 = 0 B3 = 10 kN (batang tarik) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 16
  • 17. Latihan 2. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang A1, T2 dan B2 dengan menggunakan metode potongan. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑V = 0 V A − P1 − P2 = 0 maka diperoleh V A = 20 kN (↑) ∑M = 0 H − H A .2 + V A .6 − 10.4 − 10.2 = 0 maka diperoleh H A = 30 kN (→) ∑M = 0A − H H .2 + 10.4 + 10.2 = 0 maka diperoleh H H = 30 kN (←) ∑H = 0 HA − HH = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 17
  • 18. (ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1: ∑V = 0 V A − P1 + T2 = 0 20 − 10 + T3 = 0 T2 = −10 kN (batang tekan) ∑M C =0 V A .2 + A1 .2 = 0 20.2 + A1 .2 = 0 A1 = −20 kN (batang tekan) ∑H = 0 A1 + B2 + H A = 0 B2 = −10 kN (batang tekan) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 18
  • 19. Latihan 3. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang A3, D3 dan B3 dengan menggunakan metode potongan. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑V = 0 VB − P1 − P2 − P3 − P4 = 0 maka diperoleh VB = 80 kN (↑) ∑M B =0 H A .2 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0 H A .2 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0 maka diperoleh H A = −260 kN (←) ∑M A =0 − H B .2 − VB .0 + P4 .8 + P3 .8 + P2 .6 + P1 .4 = 0 − H B .2 − V B .0 + 20.8 + 20.8 + 20.6 + 20.4 = 0 maka diperoleh H B = 260 kN (→) ∑H = 0 HA + HB = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 19
  • 20. (ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1 : ∑V = 0 VB − D2 . sin 45 o = 0 80 − D2 . sin 45 o = 0 D2 = 113,14 kN (batang tarik) ∑M C =0 − H B .2 + V B .2 − B 2 .2 = 0 − 260.2 + 80.2 − B 2 .2 = 0 B2 = −180 kN (batang tekan) ∑H = 0 H A + H B + A2 + D2 . cos 45 o + B2 = 0 − 260 + 260 + A2 + 113,14. cos 45 o + (− 180 ) = 0 A2 = 100 kN (batang tarik) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 20
  • 21. Latihan 4. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang D3, D4 dan B2 dengan menggunakan metode potongan. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan : ∑M B =0 V A .6 − 10.5 − 10.4 − 10.3 − 10.2 − 10.1 = 0 maka diperoleh V A = 25 kN (↑) ∑M A =0 − VB .6 + 10.1 + 10.2 + 10.3 + 10.4 + 10.5 = 0 maka diperoleh VB = 25 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + VB − 10 − 10 − 10 − 10 − 10 = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 21
  • 22. (ii). Menghitung gaya-gaya batang pada potongan 1-1 : ∑M D =0 V A .2 − P.1 + D 3 . sin 26,565 o .1 + D 3 . cos 26,565 o .1 = 0 25.2 − 10.1 + 1,341.D 3 = 0 D3 = −29,828 kN (batang tekan) ∑V = 0 V A − P − P + D 3 . sin 26,565 o + D 4 . sin 63,435 o = 0 25 − 10 − 10 + (− 29,828). sin 26,565 o + D 4 . sin 63,435 o = 0 D4 = 9,316 kN (batang tarik) ∑H = 0 D3 . cos 26,565 o + D4 . cos 63,435 o + B2 = 0 (− 29,828). cos 26,565o + 9,316. cos 63,435 o + B2 = 0 B2 = 22,5 kN (batang tarik) Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 22
  • 23. TUGAS 2 Diketahui : Sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Ditanyakan : Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya-gaya batang D2, T2, B2, D6, D7 dan B4 dengan menggunakan metode potongan. Tugas dikumpulkan paling lambat dua minggu terhitung sejak soal tugas diberikan kepada mahasiswa. ----- Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 23
  • 24. MATERI 3 Struktur Rangka Batang Statis Tertentu - Metode Cremona Latihan 1. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode cremona. Penyelesaian : (i). menghitung reaksi-reaksi perletakan. ∑M c =0 V A .24 − P.16 = 0 V A = 66,6667 kN (↑) ∑M A =0 − VC .24 + P.8 = 0 VC = 33,3333 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + VC − P = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 24
  • 25. (ii). Penyelesaian diagram cremona. Batang Gaya Batang Keterangan (kN) D1 - 94,28 batang tekan D2 -74,54 batang tekan B1 66,67 batang tarik Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 25
  • 26. Latihan 2. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode cremona. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan. ∑M c =0 V A .24 − P1 .18 − P2 .12 = 0 V A = 75 kN (↑) ∑M A =0 − VC .24 + P1 .6 + P2 .12 = 0 VC = 35 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + VC − P = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 26
  • 27. (ii). Penyelesaian diagram cremona. Batang Gaya Batang Keterangan (kN) A1 -52,5 batang tekan D1 -93,75 batang tekan D2 -6,25 batang tekan D3 +43,75 batang tarik D4 -43,75 batang tekan B1 +56,25 batang tarik B2 +26,25 batang tarik Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 27
  • 28. Latihan 3. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode cremona. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan. ∑M c =0 V A .24 − P1 .18 − P2 .12 = 0 V A .24 − 80.18 − 30.12 = 0 V A = 75 kN (↑) ∑M A =0 − VC .24 − P2 .18 − P1 .12 = 0 − VC .24 − 30.18 − 80.12 = 0 VC = 35 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + VC − P = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 28
  • 29. (ii). Penyelesaian diagram cremona. Batang Gaya Batang Keterangan (kN) A1 -56,25 batang tekan A2 -26,25 batang tekan D1 -93,75 batang tekan D2 +6,25 batang tarik D3 -43,75 batang tekan D4 -43,75 batang tekan T1 -5 batang tekan T2 0 - T3 +35 batang tarik B1 +56,25 batang tarik B2 +52,5 batang tarik B3 +52,5 batang tarik B4 +26,25 batang tarik Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 29
  • 30. Latihan 4. Diketahui sebuah rangka batang statis tertentu dengan bentuk, pembebanan dan perletakan sendi-rol seperti terlihat pada gambar berikut. Hitung reaksi-reaksi perletakan dan gaya- gaya batang dengan menggunakan metode cremona. Penyelesaian : (i). Menghitung reaksi-reaksi perletakan. ∑M B =0 V A .6 − P.3 + P.25 + P.25 = 0 V A .6 − 25.3 + 25.3 + 25.6 = 0 V A = −25 kN (↓) ∑M A =0 − V B .6 + P.3 + P.9 + P.12 = 0 − V B .6 + 25.3 + 25.9 + 25.12 = 0 V B = 100 kN (↑) ∑H = 0 HA = 0 ∑V = 0 V A + VB − P = 0 cek ok! Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 30
  • 31. (ii). Penyelesaian diagram cremona. Batang Gaya Batang Keterangan (kN) D1 +55,90 batang tarik D2 -27,95 batang tekan D3 +83,85 batang tarik D4 +83,85 batang tarik D5 -27,95 batang tekan D6 +55,90 batang tarik T1 +25 batang tarik T2 -75 batang tekan T3 +25 batang tarik B1 -50 batang tekan B2 -50 batang tekan B3 -50 batang tekan B4 -50 batang tekan Responsi Statika dan Mekanika Bahan 2 – Yosafat Aji Pranata 31