Page 1
Statika Strukturselasa, 18:20 s/d 20:30, S01
olehhadi saputra
March 14, 2011 email : [email protected] 1
Presensi Penilaian: Kehadiran : 10%UTS dan UAS : 40%Tugas I+II+III+IV : 50%
Komposisi Tugas I : PR Kuliah ke 1 sd 3
Komposisi Tugas II : PR Kuliah ke 4 sd 7Komposisi Tugas III : PR Kuliah ke 8 sd 10Komposisi Tugas IV : PR Kuliah ke 11 sd 14
Page 2
Preface
The contents and styles of these notes will definitely change fromtime to time, therefore hard copies may become obsolete immediatelyafter they are printed. Readers are welcome to contact the author forany suggestions on improving this e-book and report any mistakes inthe presentations on improving this e-books and to report anymistakes in the presentations of the subjects or typographical errors.The ultimate goals of this e-books on the statics structure is to makeit readily available for students, to help them learn subjects in thestatics structure.
March 14, 2011 email : [email protected] 2
Page 3
Isi
1. Review Kesetimbangan
2. Beban, Peletakan dan Tumpuan
3. Reaksi Gaya Luar Balok sederhana• Pembebanan Terpusat
March 14, 2011 email : [email protected] 3
Page 4
Beban, Peletakan, dan Tumpuan
March 14, 2011 email : [email protected] 4
Page 5
March 14, 2011 email : [email protected] 5
Page 6
Beban Terpusat
March 14, 2011 email : [email protected] 6
Page 7
Beban Terdistribusi
March 14, 2011 email : [email protected] 7
Page 8
Pemodelan Beban Pada Struktur
• Pemodelan Beban• Berat Sendiri• Beban Terpusat• Beban Merata
March 14, 2011 email : [email protected] 8
Page 9
Beban Terdistribusi, Model, Free Body Diagram
March 14, 2011 email : [email protected] 9
Page 10
Gaya Terdistribusi Merata pada benda 3D
• Distribution load disebabkan olehangin, fluids, atau berat material ygdi tumpu oleh permukaan benda.
• Intensitas pembebanan dinyatakandengan Pressure….Pascal
• Magnitude of Resultant Force• FR = ∑F (gaya2 di surface)
• dx = Panjang elemen
• w(x) = gaya per satuan panjang
• dF = w(x) dx = dA
March 14, 2011 email : [email protected] 10
Page 11
• Lokasi Resultant Gaya
• Lokasi x dari garis kerja FR bisa ditentukan denganpersamaan momen dari gaya resultant dan gayadistribusi sekitar titik O (sumbu y).
• dF menyebabkan momen : x dF = x w(x)dx dengan
titik pusat momen O maka berdasar gambar 4-47c.
March 14, 2011 email : [email protected] 11
Page 12
Contoh• Tentukan Besar dan Resultant
gaya yang bekerja?
March 14, 2011 email : [email protected] 12
Page 13
Tumpuan
March 14, 2011 email : [email protected] 13
Page 14
Macam-macam Tumpuan dan Reaksinya
March 14, 2011 email : [email protected] 14
Page 15
Instability, Static Determinacy, and
Indeterminacy
March 14, 2011 email : [email protected] 15
Page 16
March 14, 2011 email : [email protected] 16
StatikaStruktur
Static Determinacy
(Statis Tertentu)
Permasalahan struktur yang dapatdiselesaikan dengan persamaankeseimbangan gaya dan momen
∑FH = 0
∑FV = 0
∑M = 0
Instability
Static Indeterminacy
(Statis Tak Tentu)
Permasalahan struktur yang tidakdapat diselesaikan hanya dengan
persamaan keseimbangan gaya danmomen tetapi mesti ditambah
persamaan ekstra (persamaan defleksidan rotasi)
Page 17
March 14, 2011 email : [email protected] 17
Stable and Unstable Structure
Page 18
March 14, 2011 email : [email protected] 18
Page 19
Statis Tertentu dan Tak Tentu
March 14, 2011 email : [email protected] 19
Page 20
March 14, 2011 email : [email protected] 20
Page 21
March 14, 2011 email : [email protected] 21
Page 22
March 14, 2011 email : [email protected] 22
Derajat Ketidaktentuan struktur
1.a. Internally Stable Structure:
It maintains its shape and remains a rigid body.
b. Internally Unstable Structure:
It cannot maintains its shape and may undergo large displacement under small
displacements when not support externally.
2.a. Internally Stable Structure is externaly determinacy (Fig. 3.9)
If all it support reaction can be determined by solving the equation of equilibrium (r=3).
b. Internally Stable Structure can not be determined from the three equation of
equilibrium is statically indeterminate externally (Fig. 3.10)
Jumlah reaksi yang ada di kurangi jumlah persamaan kesetimbangan merupakan derajat
ketidaktentuannya ( ie= (r – 3) = derajat ketidaktentuan struktur).
c. Internally Unstable Structure can not be determined from the three equation of
equilibrium is statically indeterminate externally .
Contoh : - (Fig. 3.13.a)
- (Fig. 3.13.b) bisa menjadi stable structure dengan tambahan persamaan kondisi
- (Fig. 3.13.c) bisa menjadi stable stucture dengan tambahan persamaan kondisi
Karena Internal Hinge tidak dapat meneruskan momen.
Page 23
March 14, 2011 email : [email protected] 23
Derajat Ketidaktentuan struktur
Page 24
March 14, 2011 email : [email protected] 24
Contoh Derajat Ketidaktentuan struktur
Page 25
March 14, 2011 email : [email protected] 25
Solusi Derajat Ketidaktentuan struktur
Page 26
March 14, 2011 email : [email protected] 26
Solusi Derajat Ketidaktentuan struktur
Page 27
Balok Sederhana
(Beban Terpusat)
March 14, 2011 email : [email protected] 27
Page 28
• Hasilnya :
Balok sederhana
Balok Sederhana dengan beban terpusat
March 14, 2011 email : [email protected] 28
Page 29
• Berdasarkan gbr potongan I-I, sesuai prinsip kesetimbangan
March 14, 2011 email : [email protected] 29
Page 30
Batang
Contoh Soal 1
Buat Model Penyederhanaannya?
Buat Free body Diagramnya?
Tentukan besar Reaksi Tumpuan?
March 14, 2011 email : [email protected] 30
Berdasarkan syarat kesetimbangan
Lantai
W
a b
Free Body Diagramnya
Model Penyederhanaannya
Page 31
Batang
Buat Model sederhananya?Buat Free Body Diagramnya?Tentukan besar Reaksi Tumpuan?
March 14, 2011 email : [email protected] 31
Berdasarkan syarat kesetimbangan
Contoh Soal 2
Model Penyederhanaannya
Free Body Diagramnya
Lantai
1000 N
4 m 1 m 5 m
1000 Nm
1000 Nm
- 100 N
100 N
Page 32
March 14, 2011 email : [email protected] 32
Contoh Soal 3Berdasarkan syarat kesetimbangan
Batang
Buat Model sederhananya?Buat Free Body Diagramnya?Tentukan besar Reaksi Tumpuan?
Model Penyederhanaannya
Lantai
10000 N
3 m 3 m 3 m
10000 N
10 m
10000 N 10000 Nm
10000 Nm
-10000 NmFree Body Diagramnya
Page 33
• Sederhanakan modelnya ?
• Buat Free Body Diagramnya ?
• Tentukan Reaksi pada Tumpuan ?
March 14, 2011 email : [email protected] 33
PR No. 1
Page 34
• Sederhanakan modelnya ?
• Buat Free Body Diagramnya ?
• Tentukan Reaksi pada Tumpuan ?
March 14, 2011 email : [email protected] 34
PR No. 2
F=1000 kg
10m 5 m
2 m
Page 35
PR No. 3
• Sederhanakan modelnya ?
• Buat Free Body Diagram ?
• Tentukan Reaksi pada A, B, dan C ?
March 14, 2011 email : [email protected] 35
Page 36
References
• Vector mechanics for statics, ferdinand P. Bear;E. Russel Johnston, Jr.• Mekanika teknik statika dalam analisis struktur berbentuk rangka, Binsar Hariandja
• Engineering mechanics statics, R.C. Hibbeler
March 14, 2011 email : [email protected] 36