MEKANIKA REKAYASA 3MATERI KULIAH

ANGGI RAHMAD ZULFIKAR, S.T, M.T ( Az )

MEKANIKA REKAYASA 3

Konstruksi Rangka Batang/K.R.B (1)

Keseimbangan Titik Buhul = Kestibu (3)

Ritter (4)

Garis Pengaruh Balok (6)

Metode/cara menghitung K. R. B. (2)

Grafis; Kestiper dan Cremona (5)

Garis Pengaruh K.R.B. (7)

Lendutan (8)

Tekuk (9)

Teg. Akibat Gaya Eksentris (10)

STATIKA

Inti/Kern (11)

KEKUATAN BAHAN

MEKANIKA REKAYASA - III

BUKU REFERENSI Ir. Heinz Frick, Mekanika Teknik. Penerbit Kanisius Ferdinand P. Beer, E. Rusel Johnson Jr. Mekanika Untuk

Insinyur E.P. Popov, Zainul Astamar. Mekanika Teknik – Edisi II Suwarno Wiryomartono, Ir. Mekanika Teknik, Penerbit

UGM Gunawan T, Ir. Margaret, Ir. Teori, Soal Mekanika

Teknik II Penerbit DELTA GROUP – Jakarta. Sardjono,Ir.Ilmu Gaya Terpakai I, Mek.Teknik Statis

Tertentu.

I. STATIKA :1. KONSTRUKSI RANGKA BATANG : 1.A. CARA - ANALITIS ; KESTIBU & RITTER 1.B. CARA – GRAFIS ; METHOD OF JOINT & CREMONA 2. GARIS PENGARUH K . R . B 3. G.P BALOK DAN BALOK GERBER

II. IKEBA (ILMU KEKUATAN BAHAN)1. Lendutan & Rotasi Balok 2. Kombinasi Tegangan Lentur dan Normal3. Tekuk4. Inti (Kern) Momen Puntir

BAB IKONSTRUKSI RANGKA BATANG

Contoh” Bangunan dengan menggunakan KRB

Gambar 1 :Jembatan Ogan IVBaturaja,sumsel

Gambar 2 :Jembatan Soekarno-Hatta

Malang

1. PENGERTIAN KRB Adalah : Suatu Struktur Bangunan yang terbentuk dari susunan batang-

batang yang saling dihubungkan pada ujung-ujungnya dengan simpul.Konstruksi Rangka dapat bersifat : Rangka bidang dan Rangka ruang tetapi dalam pembahasan kali ini hanya rangka bidang saja.

Gambar.3 Konst. Sederhana Sebuah Jembatan

Pada gbr.3, secara keseluruhan rangkaian dari sebuah jembatan merupakan rangka ruang.Jadi secara sendiri-sendiri pendukung jembatan tsb hanya berupa rangka bidang.

2. ASUMSI-ASUMSI PADA KRB :a. Elemen batang-batang rangka bersifat kaku

dengan sumbu lurus.b. Sambungan (simpul) rangka tidak terjadi gesekan

(sendi).c. Penyambungan batang adalah simetris, artinya :

sumbu dari batang-batang pada suatu sambungan saling berpotongan di satu titik.

d. Sistem pembebanan pada rangka sebagai beban terpusat dan bekerja pada titik buhul (simpul batang).Dari ketentuan di atas, maka tidak terjadi momen lentur pada

konstruksi rangka dan gaya-gaya yang timbul adalah GAYA NORMAL SAJA.Yaitu :

Gaya Normal Tarik (+) Gaya Normal Tekan (-)

3. PEMBENTUKAN RANGKATerbentuk dari pola dasar Segitiga yang terdiri dari :3 batang dan 3 sambungan pada ketiga pertemuan ujungnya.

Pengembangan konstruksi rangka dilakukan dengan :Penambahan 2 batang, dan1 sambungan

Susunan Segi Empat (Gb. 4-c) merupakan susunan LABIL :Karena dapat terjadi perubahan bentuk tanpa perubahan panjang!!

Pada bentuk segitiga (Gb. 4-a) susunannya STABIL:Tidak dapat terjadi perubahan bentuk tanpa merubah panjang batang!!

Gambar 4. Pembentukan Konstruksi Rangka Batang

4. KESTABILAN RANGKAa. Untuk suatu rangka batang yang dikonstruksi, menuruti aturan :

Terdapat suatu hubungan antara jumlah batang (m) dan jumlah sambungan / titik buhul (j)Bentuk Segitiga : ada 3 batang dan 3 sambungan Untuk setiap penambahan sambungan dibentuk oleh 2 batang

m – 3 = 2 (j – 3) Jumlah seluruh batang - 3 batang Δ =

(Jml seluruh titik buhul – 3 titik Δ) . 2atau

:

m = 2j - 3 Rumus 1.1

b. Bila rangka batang tersebut dihubungkan ke pondasi secara ketat, kuat dan kaku maka :

m merupakan jumlah gaya-gaya batang yang tidak diketahui Dalam hal ini untuk suatu rangka batang yang dibentuk dari 2j persamaan harus dihitung gaya-gaya batang yang tidak diketahui

m = 2j Rumus 1.2

JADI :Suatu rangka batang yang memenuhi rumus 1.1 dan 1.2 merupakan : STATIS TERTENTU DALAM....!!

S e nd i S e n d iA B

a b

m = 2 j -3 m = 2 j

Maka :Suatu konstruksi rangka akan Labil Dalam Jika : m < 2j – 3 atau m < 2j

dan

Suatu konstruksi rangka akan berupa Statis Tak Tentu Dalam Jika : m > 2j – 3 atau m > 2j

5. PENGGAMBARAN RANGKAMenggambar rangka selalu didahului dengan menggambar garis sistem rangkaYaitu : dengan menempatkan titik berat penampang berimpit dengan garis sistem yang ada (lihat sket :)

S a la hB e n a r

6. PEMBEBANANSistem Pembebanan pada KRB terkonsentrasi sebagai :

“Beban terpusat yang bekerja pada titik buhulnya”Pada konstruksi rangka atap, cara analisa pembebanan sbb :

Misal : Diketahui jarak antar kuda-kuda atap = גJarak pemasangan gording = aα adalah sudut kemiringan atap

Analisa pembebanannya adalah :

1. q1 = berat sendiri konstruksi dengan pendekatan rumus

atau datar, bidang53

rangka bentang21 m

kgq

datar bidang52 21 mkgLLq d

s

2. q2 = berat penutup atap, maka : P2 = ג . a . q2 . Cos α

Karena itu diperoleh : P2 = ג . a . q2 . Cos α

7. SKEMA PEMBEBANAN

Berikut ini contoh skema pembebanan :

P

P

P

2P

2P

w

2w

2w

2w

2w

w

a. S kem a ak iba t B eban M ati b . S k em a A k ib a t B eban A ng in - K iri

CARA PENYELIDIKAN KRB STATIS TERTENTU / TIDAK ??!!

Contoh :

P PP

DC

BA

E

GF

1 44 11

8 9

2 3

5

7 10

1

Konstruksi termasuk Statis Tertentu Dalam, karena :

Σ Reaksi = 3, m = 11, j = 7 Syarat : m = 2j – 3Diperoleh bahwa 11 = 11 termasuk

juga Statis Tertentu Dalam

A BC D E

F G H I J K L M N

O P Q R

2 Konstruksi termasuk Statis Tertentu Dalam, karena :

Σ Reaksi = 3, m = 33, j = 18

Syarat : m = 2j – 3Ternyata 33 = 33

Statis Tertentu Dalam

AB

CD E

F G H I J3 Konstruksi termasuk Statis Tak Tentu Dalam derajat 1, karena reaksi tak diketahui = 4, sedangkan persamaan untuk menghitung reaksi hanya 3 yaitu ΣM = 0 ; ΣV = 0 dan ΣH = 0

m = 17 ; j = 10 Syarat : m = 2j – 3

Ternyata 17 = 17 Statis Tertentu Dalam

4 Konstruksi termasuk Statis Tertentu Luar, karena reaksi yang tidak diketahui = 3

m = 26 ; j = 13 26 ≠ 2 . 13 – 3

26 ≠ 23

Ada kelebihan 3 batang, jadi termasuk :Statis tak tentu dalam derajat 3

Konstruksi termasuk Statis Tertentu Dalam

m = 11 ; j = 7 Syarat : m = 2j – 3

Ternyata 11 = 11 Statis Tertentu Dalam

A

BC

D F

E

G

5

6

7

Konstruksi termasuk Statis Tertentu Luar, karena :

Σ Reaksi = 3, m = 24, j = 14

m = 2j – 3 24 ≠ 2 . 14 – 3 24 ≠ 25

Jadi ; Struktur Labil

Konstruksi termasuk Statis Tertentu Dalam, karena :

Σ Reaksi = 3, m = 25, j = 14

m = 2j – 3 25 = 2 . 14 – 3 25 = 25

Jadi ; Statis tertentu dalam

h an ya penam b ah an

TERIMA KASIH

TUGAS 1 Cari dan Jelaskan tipe-tipe konstruksi rangka

batang ( bangunan sipil ). Sumber dicantumkan Dikerjakan pada kertas A4 – 80gr Gambar bisa ditempelkan pada kertas tersebut. Uraian berupa tulisan tangan. Cover depan tugas sesuai contoh Dikumpulkan paling lambat pada pertemuan

minggu depan