gaya batang
DESCRIPTION
aTRANSCRIPT
M. Yusuf/FT Untan
1
STATIKA II
I. JENIS-JENIS RANGKA BATANG
M. Yusuf/FT Untan
2
II. RANGKA KUDA-KUDA TIPE HOWE
PANJANG BATANG :
L7 = L8 = L9 = L10 = L11 = L12 = L/6
L1 = L7 sec α1
L2 = (L7 + L8) sec α1 – L1
L3 = (L7 + L8 + L9) sec α1 – L1 – L2
L4 = (L10 + L11 + L12) sec α2 – L5 – L6
L5 = (L11 + L12) sec α2 – L6
L6 = L12 sec α2
L13 = L7 tan α1
L14 = L82 + L13
2
L15 = (L7 + L8) tan α1
L16 = L92 + L15
2
L17 = (L7 + L8 + L9) tan α1
L18 = L102 + L19
2
L19 = (L11 + L12) tan α2
L20 = L112 + L21
2
L21 = L12 tan α2
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
L
α1 β1 θ1 θ2 β2 α2
M. Yusuf/FT Untan
3
Rumus-rumus trigonometri yang diperlukan::
sin α = y/r cos α = x/r tan α = y/x csc α = 1/sin α sec α = 1/cos α cot α = 1/tan α
tan α = sin α cos α
Hukum sinus: a
sin α = b
sin β = c
sin θ
Hukum kosinus: a2 = b2 + c2 – 2bc cos α b2 = a2 + c2 – 2ac cos β c2 = a2 + b2 – 2ab cos θ
a
b
c α
β
θ
y r
x α
M. Yusuf/FT Untan
4
A. CARA KTB (KESETIMBANGAN TITIK BUHUL) A.1 Cara Analitis (Cara Whipple) (a) Beban mati Menghitung reaksi perletakan ΣMG=0⇔ RAV L – GA L – GB (L – L7) – GC (L – L7 – L8) – GD (L10 + L11 + L12) – GE (L11 + L12) – GF L12 = 0
⇔ RAV = GA L + GB (L – L7) + GC (L – L7 – L8) + GD (L10 + L11 + L12) + GE (L11 + L12) + GF L12
L
ΣMA=0 ⇔ –RGV L + GG L + GF (L – L12) + GE (L – L11 – L12) + GD (L7 + L8 + L9) + GC (L7 + L8) + GB L7 = 0
⇔ RGV = GG L + GF (L – L12) + GE (L – L11 – L12) + GD (L7 + L8 + L9) + GC (L7 + L8) + GB L7
L
Menghitung gaya batang Titik A
ΣV=0 ⇔ RAV – GA + S1 sin α1 = 0 ⇔ S1 = (GA – RAV) csc α1 ΣH=0 ⇔ S7 + S1 cos α1 = 0 ⇔ S7 = –S1 cos α1 Titik H
ΣV=0 ⇔ S13 = 0 ΣH=0 ⇔ –S7 + S8 = 0 ⇔ S8 = S7
S1
S7 A
RAV
GA
α1
S8 S7
S13
H
GA
GB
GC
GD
GE
GF
GG
A
B
C
D
E
F
GH I J K L
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
RAV
L
RGV
α1 β1 θ1 θ2 β2 α2
M. Yusuf/FT Untan
5
Titik B
ΣH=0 ⇔ –S1 cos α1 + S2 cos α1 + S14 cos β1 = 0 ⇔ S2 = S1 – S14 cos β1 sec α1 ΣV=0 ⇔ –GB – S1 sin α1 – S14 sin β1 + S2 sin α1 – S13 = 0 ⇔ S14 = (S2 sin α1 – GB – S1 sin α1 – S13) csc β1 ⇔ S14 = {(S1 – S14 cos β1 sec α1) sin α1 – GB – S1 sin α1 – S13} csc β1 ⇔ S14 = –S14 cot β1 tan α1 – (GB + S13) csc β1
⇔ S14 = –(GB + S13) csc β1
1 + cot β1 tan α1
Titik I
ΣV=0 ⇔ S15 + S14 sin β1 = 0 ⇔ S15 = –S14 sin β1 ΣH=0 ⇔ S9 – S8 – S14 cos β1 = 0 ⇔ S9 = S8 + S14 cos β1
Titik C
ΣV=0 ⇔ –GC – S15 – S2 sin α1 + S3 sin α1 – S16 sin θ1 = 0
⇔ S3 = GC + S15 + S2 sin α1 + S16 sin θ1
sin α1
ΣH=0 ⇔ – S2 cos α1 + S3 cos α1 + S16 cos θ1 = 0
⇔ S16 = S2 cos α1 – S3 cos α1
cos θ1
⇔ S16 = S2 cos α1 –
GC + S15 + S2 sin α1 + S16 sin θ1
sin α1 cos α1
cos θ1
⇔ S16 = S2 cos α1 – (GC + S15 + S2 sin α1 + S16 sin θ1) cot α1
cos θ1
⇔ S16 = S2 cos α1 – (GC + S15 + S2 sin α1 ) cot α1 – S16 sin θ1 cot α1
cos θ1
⇔ S16 = S2 cos α1 – (GC + S15 + S2 sin α1 ) cot α1
cos θ1 –
S16 sin θ1 cot α1
cos θ1
⇔ S16 + S16 sin θ1 cot α1
cos θ1 =
S2 cos α1 – (GC + S15 + S2 sin α1 ) cot α1
cos θ1
⇔ S16 (1 + tan θ1 cot α1) = S2 cos α1 – (GC + S15 + S2 sin α1 ) cot α1
cos θ1
⇔ S16 = S2 cos α1 – (GC + S15 + S2 sin α1 ) cot α1
(1 + tan θ1 cot α1) cos θ1
GB
S1
S2
S14
B α1 β1
α1
S13
S14
β1 S8 S9
S15
I
GC
α1
S2
S3
S15
C α1
S16
θ1
M. Yusuf/FT Untan
6
(b) Beban Angin Mencari reaksi perletakan ΣMG = 0 ⇔ RAV1 L – WA1 L cos α1 – WB1 (L cos α1 – m1 ) – WC1 (L cos α1 – m1 – m2 ) – WD1 (L cos α1 – m1 – m2 –
m3) + WD2 (m4 + m5 + m6) + WE2 (m5 + m6) + WF2 m6 = 0 ⇔ RAV1 = {WA1 L cos α1 + WB1 (L cos α1 – m1) + WC1 (L cos α1 – m1 – m2) + WD1 (L cos α1 – m1 – m2 –
m3) – WD2 (m4 + m5 + m6) – WE2 (m5 + m6) – WF2 m6} / L ΣV = 0 ⇔ RAV1 + RGV2 + (WD2 + WE2 + WF2 + WG2) cos α2 – (WA1 + WB1 + WC1 + WD1) cos α1 = 0 ⇔ RGV2 = (WA1 + WB1 + WC1 + WD1) cos α1 – (WD2 + WE2 + WF2 + WG2) cos α1 – RAV1 Pendekatan untuk perletakan sendi-sendi: RAH1 = RGH2 = ½ (WA1 + WB1 + WC1 + WD1) sin α1 + ½ (WD2 + WE2 + WF2 + WG2) sin α2
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
m1
m2
m3 m4
m5
m6 v1
v2
v3
v4
v5 d1
d1 d3
d4
h1 h2 h3 h4 h5 h6
RAV1
L
RGV2
WD2
RGH2RAH1 α1 β1 θ1 θ2 β2 α2φ1
WB1 cos α1
WB1 sin α1
Garis kerja WA1
Garis kerja WB1
1
α1
α1
M. Yusuf/FT Untan
7
Menghitung gaya batang Titik A:
ΣV = 0 ⇔ RAV1 – WA1 cos α1 + m1 sin α1 = 0 ⇔ m1 = (WA1 cos α1 – RAV1) csc α1 ⇔ m1 = WA1 cot α1 – RAV1 csc α1 ΣH = 0 ⇔ h1 – RAH1 + WA1 sin α1 + m1 cos α1 = 0 ⇔ h1 = RAH1 – WA1 sin α1 – m1 cos α1
Titik H:
ΣV = 0 ⇔ v1 = 0 ΣH = 0 ⇔ h2 = h1 Titik B:
ΣH = 0 ⇔ – m1 cos α1 + WB1 sin α1 + m2 cos α1 + d1 cos β1 = 0 ⇔ m2 = m1 – WB1 tan α1 – d1 cos β1 sec α1 ΣV = 0 ⇔ –WB1 cos α1 – m1 sin α1 – d1 sin β1 + m2 sin α1 = 0 ⇔ d1 = – WB1 cos α1 csc β1 + (m2 – m1) sin α1 csc β1 ⇔ d1 = – WB1 cos α1 csc β1 + {(m1 – WB1 tan α1 – d1 cos β1 sec α1) – m1} sin α1 csc β1 ⇔ d1 = – WB1 cos α1 csc β1 + (–WB1 tan α1 – d1 cos β1 sec α1) sin α1 csc β1 ⇔ d1 = – WB1 cos α1 csc β1 – WB1 tan α1 sin α1 csc β1 – d1 cot β1 tan α1 ⇔ d1 = – WB1 csc β1 (cos α1 + tan α1 sin α1) – d1 cot β1 tan α1
⇔ d1 = –WB1 csc β1 (cos α1 + tan α1 sin α1)
1 + cot β1 tan α1
Titik I:
ΣH = 0 ⇔ h3 – h2 – d1 cos β1 = 0 ⇔ h3 = h2 + d1 cos β1 ΣV = 0 ⇔ V2 + d1 sin β1 = 0 ⇔ v2 = – d1 sin β1 Titik C:
ΣH = 0 ⇔ WC1 sin α1 + m3 cos α1 + d2 cos θ1 – m2 cos α1 = 0 ⇔ m3 = m2 – WC1 tan α1 – d2 cos θ1 sec α1 ΣV = 0 ⇔ WC1 cos α1 – m2 sin α1 – v2 – d2 sin θ1 + m3 sin α1 = 0
⇔ d2 = WC1 cos α1 csc θ1 – v2 csc θ1 + (m3 – m2) sin α1 csc θ1 ⇔ d2 = – (WC1 cos α1 + v2) csc θ1 + {(m2 – WC1 tan α1 – d2 cos θ1 sec α1) – m2} sin α1 csc θ1 ⇔ d2 = – (WC1 cos α1 + v2) csc θ1 – WC1 tan α1 sin α1 csc θ1 – d2 tan α1 cot θ1
⇔ d2 = – (WC1 cos α1 + v2) csc θ1 – WC1 tan α1 sin α1 csc θ1
1 + tan α1 cot θ1
⇔ d2 = – WC1 csc θ1 (cos α1 + tan α1 sin α1) – v2 csc θ1
1 + tan α1 cot θ1
Titik D:
ΣH = 0 ⇔ – m3 cos α1 + WD1 sin α1 + WD2 sin α2 + m4 cos α2 = 0 ⇔ m4 = m3 cos α1 sec α2 – WD1 sin α1 sec α2 – WD2 tan α2 ΣV = 0 ⇔ – WD1 cos α1 + WD2 cos α2 – m4 sin α2 – v3 – m3 sin α1 = 0 ⇔ v3 = WD2 cos α2 – WD1 cos α1 – m4 sin α2 – m3 sin α1
M. Yusuf/FT Untan
8
Titik J:
ΣV = 0 ⇔ V3 + d3 sin θ2 + d2 sin θ1 = 0 ⇔ d3 = – v3 csc θ2 – d2 sin θ1 csc θ1
ΣH = 0 ⇔ h4 – h3 – d2 cos θ1 + d3 cos θ2 = 0 ⇔ h4 = h3 + d2 cos θ1 – d3 cos θ2
Titik E:
ΣH = 0 ⇔ m5 cos α2 + WE2 sin α2 – m4 cos α2 – d3 cos θ1 = 0 ⇔ m5 = m4 – WE2 tan α2 + d3 cos θ2 sec α2 ΣV = 0 ⇔ WE2 cos α2 + m4 sin α2 – d3 sin θ2 – v4 – m5 sin α2 = 0 ⇔ v4 = WE2 cos α2 + (m4 – m5) sin α2 – d3 sin θ2 Titik K:
ΣV = 0 ⇔ v4 + d4 sin β2 = 0 ⇔ v4 = –v4 csc β2 ΣH = 0 ⇔ h5 – h4 + d4 cos β2 = 0 ⇔ h5 = h4 – d4 cos β2 Titik L:
ΣV = 0 ⇔ v5 = 0 ΣH = 0 ⇔ h6 = h5 Titik F:
ΣV = 0 ⇔ – d4 sin β2 + m5 sin α2 + WF2 cos α2 – m6 sin α2 = 0 ⇔ m6 = – d4 sin β2 csc α2 + m5 + WF2 cot α2 Titik G (sebagai kontrol):
ΣV = 0 ⇔ RGV2 + WG2 cos α2 + m6 sin α2 = 0 ⇔ m6 = – RGV2 csc α2 – WG2 cot α2
M. Yusuf/FT Untan
9
(c) Beban Plafon Menghitung reaksi perletakan ΣMG=0 ⇔ RAV = {PA L + PH (L – h1) + PI (L – h1 – h2) + PJ (h4 + h5 + h6) + PK (h5 + h6) + PL h6} / L ΣMG=0 ⇔ RGV = {PG L + PL (L – h6) + PK (L – h5 – h6) + PJ (h1 + h2 + h3) + PI ( h1 + h2 ) + PH h1} / L Menghitung gaya-gaya batang Titik A
ΣV=0 ⇔ RAV – PA + m1 sin α1 = 0 ⇔ m1 = PA csc α1 – RAV csc α1 ⇔ m1 = (PA – RAV ) csc α1
ΣH=0 ⇔ h1 + m1 cos α1 = 0 ⇔ h1 = –m1 cos α1 Karena simetris maka h2 = h1 v1 = PH
Titik B
ΣH=0 ⇔ –m1 cos α1 + d1 cos β1 + m2 cos α1 = 0 ⇔ m2 = m1 – d1 cos β1 sec α1
ΣV=0 ⇔ v1 – m1 sin α1 + m2 sin α1 – d1 sin β1 = 0 ⇔ d1 = m2 sin α1 csc β1 – v1 csc β1 – m1 sin α1 csc β1 ⇔ d1 = (m2 – m1) sin α1 csc β1 – v1 csc β1 ⇔ d1 = {(m2 – m1) sin α1 – v1} csc β1 ⇔ d1 = [{(m1 – d1 cos β1 sec α1) – m1} sin α1 – v1] csc β1
PA PH PI PJ PK PL PG
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
m1
m2
m3 m4
m5
m6 v1
v2
v3
v4
v5
d1
d1 d3
d4
h1 h2 h3 h4 h5 h6
RAV
L
RGV
α1 β1 θ1 θ2 β2 α2
M. Yusuf/FT Untan
10
⇔ d1 = (– d1 cos β1 tan α1 – v1) csc β1 ⇔ d1 = –d1 cot β1 tan α1 – v1 csc β1
⇔ d1 = –v1 csc β1
1 + cot β1 tan α1
Titik I
ΣV = 0 ⇔ – PI + v2 + d1 sin β1 = 0 ⇔ v2 = PI – d1 sin β1 ΣH = 0 ⇔ h3 – h2 – d1 cos β1 = 0 ⇔ h3 = h2 + d1 cos β1 Titik C
ΣH = 0 ⇔ – m2 cos α1 + m3 cos α1 + d2 cos θ1 = 0 ⇔ m3 = m2 – d2 cos θ1 sec α1 ΣV = 0 ⇔ – v2 – m2 sin α1 + m3 sin α1 – d2 sin θ1 = 0 ⇔ d2 = – v2 csc θ1 + (m3 – m2) sin α1 csc θ1 ⇔ d2 = – v2 csc θ1 + {(m2 – d2 cos θ1 sec α1) – m2} sin α1 csc θ1 ⇔ d2 = – v2 csc θ1 – d2 tan α1 cot θ1
⇔ d2 = –v2 csc θ1
1 + tan α1 cot θ1
Titik D
ΣH = 0 ⇔ m4 cos α2 – m3 cos α1 = 0 ⇔ m4 = m3 cos α1 sec α2 ΣV = 0 ⇔ –v3 – m3 sin α1 – m4 sin α2 = 0 ⇔ v3 = – m3 sin α1 – m4 sin α2 Titik J
ΣH = 0 ⇔ h4 – h3 – d2 cos θ1 + d3 cos θ2 = 0 ⇔ h4 = h3 + d2 cos θ1 – d3 cos θ2 ΣV = 0 ⇔ –PJ + v3 + d2 sin θ1 + d3 sin θ2 = 0 ⇔ d3 = PJ csc θ2 – v3 csc θ2 – d2 sin θ1 csc θ2 ⇔ d3 = (PJ –v3 – d2 sin θ1) csc θ2 Titik E
ΣH = 0 ⇔ m5 cos α2 – d3 cos α2 – m4 cos α2 = 0 ⇔ m5 = d3 cos θ2 sec α2 + m4 ΣV = 0 ⇔ –v4 – d3 sin θ2 + m4 sin α2 – m5 sin α2 = 0 ⇔ v4 = (m4 – m5) sin α2 – d3 sin θ2 Titik K
ΣV = 0 ⇔ v4 + d4 sin β2 – PK = 0 ⇔ d4 = (PK – v4) csc β2 ΣH = 0 ⇔ h5 – h4 + d4 cos β2 = 0 ⇔ h5 = h4 – d4 cos β2
M. Yusuf/FT Untan
11
Titik L
h6 = h5 V5 = PL Titik F
ΣH = 0 ⇔ m6 cos α2 – d4 cos β2 – m5 cos α2 = 0 ⇔ m6 = m5 + d4 cos β2 sec α2 Titik G
ΣV = 0 ⇔ –m6 sin α2 – PG + RGV = 0 ⇔ m6 = (PG – RGV) csc α2
M. Yusuf/FT Untan
12
A.2 Cara Grafis (a) Beban mati Skala jarak 1cm : 1m Skala gaya 1cm : 1kN Menghitung reaksi perletakan
a
b
RA
RG
O
GA
GB
GC
GD
GE
GF
GG
1
2
3
4
5
6
7
8
O
GA
GB
GC GE
GF
GG
GD
A
B
C
D
E
F
GH I J K L
1
2
2 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
RA
RG
R
a
b
1
2
3
4 5 6
7
8
M. Yusuf/FT Untan
13
(b) Beban angin Skala jarak 1cm: 1m Skala gaya 1cm : 1kN Mencari letak resultan
WA1
WB1
WC1
WD1 WD2
WE2
WF2
WG2
O
R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
WD2
R
1
2
3
45
6
7
8
9
M. Yusuf/FT Untan
14
Mencari reaksi perletakan
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
WD2
RA
R
RG
b
a
a b
O
RG
R
RA
M. Yusuf/FT Untan
15
Jika kedua langkah di atas digabung dalam satu halaman maka gambarnya menjadi sebagai berikut.
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
WD2
RA
R
RG
b
a
1
2
3
45
6
7
8
9
a b
O
RG
R
RA
WA1
WB1
WC1
WD1 WD2
WE2
WF2
WG2
O
R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
M. Yusuf/FT Untan
16
A.2.1 Cara Maxwell (cara poligon) Titik A: (ada 4 alternatif poligon) Titik H: Titik B: (ada 2 alternatif) Titik I: (ada 4 empat alternatif)
RA WA1
-S1
+S7
WA1RA
-S1 +S7
RA WA1
+S7 -S1
WA1RA
+S7
-S1
+S7, +S8
WB1
-S1
-S14
-S14
+S8
+S9
+S15
-S14
+S8
+S9
+S15
-S14
+S8
+S9 +S15
-S14
+S8
+S9 +S15
WB1
-S1
-S14
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
WD2
RA RG
M. Yusuf/FT Untan
17
A.2.2 Cara Cremona Skala jarak 1cm:3m Skala gaya 1cm:1kN Arah pemilihan nomor batang: searah jarum jam Alternatif I: Langkah-langkahnya dimulai dari titik buhul A, H, B, I, dst.
RA
+S7,+S8-S14
+S9
+S15
+S10
-S19
+S6
RG
+S20
WD2
W
E2
WG2
+S18
−S16
+S3 −S4
−S1
WA1 W
B1
WC1
WD1
WF2
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
WD2
RA
RG
RA WA1
-S1
+S7
Titik A:
+S7, +S8
Titik H:
WB1
-S1
-S14
Titik B:
-S14
+S8
+S9 +S15
Titik I:
M. Yusuf/FT Untan
18
Alternatif II:
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
1 2
3
4
5 6
7
8
9 10
WD2
RA
RG
a b
c
d
e
f
h
i
g
j
a,9,10
b
c
1,2
d,3
4
e 5,6
f
g
7
h,8
i
j
M. Yusuf/FT Untan
19
Contoh lain cara Cremona:
7
6
5
4
3
2
1
P1
P2
P3 P4
P5
P6
O
RBRA
R
a,4
b
c 1
P12
2,3
e
f
g
h
1
2
3 4
5
6
7
R
RB
RA
P1
P2 P3
P4
P5
P6
A B C
D E
F
b
d
c
e
f
g
h a
M. Yusuf/FT Untan
20
B. CARA POTONGAN B.1 Cara Ritter (Cara Analitis) (a) Contoh 1 Menghitung S9: Tinjau momen terhadap titik C:
ΣMC = 0 ⇔ RAV AI – GA AI – GB HI – S9 CI = 0
⇔ S9 = RAV AI – GA AI – GB HI
CI
Menghitung S16: Tinjau momen terhadap titik A:
ΣMA = 0 ⇔ GB AH + GC AI + S16 AM = 0
⇔ S16 = –GB AH – GC AI
AM
⇔ S16 = –GB AH – GC AI
AJ sin θ1
di mana
tan θ1 = CI / IJ ⇔ θ1 = atan ( CI / IJ ) Menghitung S3: Tinjau momen terhadap titik J:
ΣMJ = 0 ⇔ RAV AJ – GA AJ – GB HJ – GC IJ + S3 JN =0
⇔ S3 = –RAV AJ + GA AJ + GB HJ + GC IJ
JN
⇔ S3 = –RAV AJ + GA AJ + GB HJ + GC IJ
AJ sin α1
GA
GB
GC
GD
GE
GF
GG
A
B
C
D
E
F
GH I J K L
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
RAV
L
RGV
α1 β1 θ1 θ2 β2 α2θ1
J
M
N
S3
S16
S9
M. Yusuf/FT Untan
21
(b) Contoh 2
tan 60° = H / (½ AB) Tinjau bagian kiri potongan I-I: Menghitung batang S2:
ΣMF = 0 ⇔ RA • ½ AD – P • EF – S2 • H = 0 maka didapat S2 =….. Menghitung batang S6: ΣV = 0 ⇔ RA – P + S6 sin 60° = 0 maka didapat S6 = …… Menghitung S10:
ΣMB = 0 ⇔ RA AB – P • ½ AB + S10 • H = 0 maka didapat S10 =…..
6
2
10
A B
E F
RD RA
H
P
C D
I
I
M. Yusuf/FT Untan
22
(c) Contoh 3 (Rangka K) Tinjau bagian kiri potongan i-i Menghitung gaya batang S2: ΣMQ = 0 ⇔ RA • 3λ – P1 • 3λ – P2 • 2λ – P3 • λ + S2 • h = 0 maka didapat S2 = ………………….
Menghitung gaya batang S38: ΣMD = 0 maka didapat S38 = ….. Tinjau bagian kanan potongan ii-ii Menghitung gaya batang S3: ΣMR = 0 maka didapat S3 = …..
Menghitung gaya batang S39: ΣME = 0 ⇔ –S39 • h – RG • 2λ + P6 • λ + P7 • 2λ = 0 maka didapat S39 = ….. Tinjau bagian kanan potongan iii-iii Menghitung gaya batang S17: ΣMK = 0 ⇔ S17 • λ + S2 • ½ h + P6 • λ + P7 • 2λ – RG • 2λ – S39 • ½ h = 0 maka didapat S39 = ….. Menghitung gaya batang S30: ΣMD = 0 ⇔ –S30 h sin ∠JQK – S39 h – RG • 3λ + P5 • λ + P6 • 2λ + P7 • 3λ = 0 maka didapat S30 = ….. atau ΣV = 0 ⇔ S30 cos ∠QKR + S17 + RG – P5 – P6 – P7 = 0 maka didapat S30 = ….
16
2 A
RG RA
h
P2
G i
i
28
38
17
29
Q
P5 P4 P3 P1 P6 P7
6λ
D 3
ii
ii
39
19
31
R
B C E F
N O P S T
H I J K L M
iii
iii
18
30
M. Yusuf/FT Untan
23
(d) Contoh 4 Menghitung S16:
ΣMA = 0 ⇔ GB AH + GC AI – S16 AM = 0
Maka didapat S16 =…..
Di mana
sin θ2 = AM / AI ⇔ AM = AI sin θ2
θ2 = atan ( DJ / IJ )
DJ = AJ tan α1
Menghitung S3:
ΣMI = 0 ⇔ RAV AI – GA AI – GB HI + S3 AI sin α1 = 0
maka didapat S3 = …
Menghitung S9:
ΣMD = 0 ⇔ RAV AJ – GA AJ – GB HJ – GC IJ – S9 DJ = 0
maka didapat S9 = …
GF
GG
A
B
C
D
E
F
GH I J K L
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14 16
18
20
7 8 9 10 11 12
RGV
α1 β1 θ1 θ2 β2 α2
GA
GB
GC
RAV
S3
S16
S9
J
D
M
θ2 θ2
M. Yusuf/FT Untan
24
Rki
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
B.2 Cara Culmann (cara grafis) Mencari resultan gaya pada potongan kiri Menguraikan gaya Rki ke arah batang 9, batang 16, dan batang 3 Alternatif I:
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
WA1
WB1
WC1
WD1
WE2
WF2
WG2
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
WD2
RA
RG
Rki
1
2 3
4
5
WA1
WB1
WC1RA
Rki 1 2
3
4
5 O
Rki
+S9
Rki
+S9
-S16
+S3
⇒
M. Yusuf/FT Untan
25
Alternatif II: Atau:
Rki -S16
+S9+S3
Rki -S16
⇒
Rki
A
B
C
D
E
F
G
H I J K L
1
2
3 4
5
6 13
15
17
19
21
14
16 18
20
7 8 9 10 11 12
Rki -S16
⇒ +S9 +S3
Rki -S16
M. Yusuf/FT Untan
26
III. GARIS PENGARUH A. Cara Analitis B. Cara Grafis
M. Yusuf/FT Untan
27
M. Yusuf/FT Untan
28
M. Yusuf/FT Untan
29