Sumber Buku : http://kmkosipil.blogspot.com/
Judul Buku : STATIKA - Bagian dari Mekanika Teknik
Penerbit : STAF Penerbit UI
Halaman Referensi : halaman 124 - 127
Penulis : Sidharta S. Kamarwan
Apabila konstruksi
dalam keadaan seimbang maka seluruh simpul harus dalam keadaan seimbang. Jika
tiap-tiap simpul dalam keadaan seimbang padahal gaya-gaya juga menangkap pada
simpul, maka gaya luar dan gaya dalam pada simpul harus merupakan gaya-gaya
konkuren koplanar yang seimbang. Hal ini hanya mungkin bila gaya dalam berupa gaya
aksial yang bekerja sepanjang sumbu batang, yang selanjutnya disebut Gaya
Batang.
Untuk menghitung gaya
batang suatu rangka dapat ditinjau dari dua pendekatan, yakni :
1. Keseimbangan Titik.
Pendekatan ini
memandang bahwa bila konstruksi dalam keadaan seimbang maka seluruh simpul
harus dalam keadaan seimbang pula. Bila kemudian ditinjau dari keseimbangan
simpul maka tiap-tiap simpul akan merupakan keseimbangan yang harus memenuhi
syarat konkuren koplanar.
2. Keseimbangan Bagian
Pendekatan ini
memandang, bila konstruksi di dalam keadaan seimbang maka seluruh atau sebagian
konstruksi harus pula dalam keadaan seimbang. Bila sebagian
konstruksi dalam keadaan seimbang, maka akan tampak adanya gaya-gaya yang nonkonkuren
koplanar, dan karenanya bagian konstruksi akan seimbang bila memenuhi syarat
keseimbangan nonkonkuren koplanar.
Contoh soal dengan
menggunakan pendekatan titik:
1. Periksalah kestabilan konstruksinya.
Syarat rangka yang stabil: Mo = 2.Jo – Ro
Diketahui: Mo = 7; Jo = 5; Ro = 3
Setelah
nilai tersebut dimasukkan ke dalam syarat kestabilan konstruksi memang benar
didapat :
2.5-7-3=0
Jadi
konstruksi tersebut adalah stabil.
2. Carilah
reaksi perletakannya.
Dengan
keseimbangan statik didapat :
Ra
= Rb = 0,5 t
3. 3. Carilah gaya batang. Telah disebut di
muka Bila konstruksi dalam keadaan seimbang, maka semua titik sendi harus dalam
keadaan seimbang.
Keseimbangan Titik A |
Dalam
gambar itu yang dicari S1 dan S5, sedangkan
Ra telah diketahui. Berdasarkan keseimbangan
gaya
gaya konkuren koplanar dapat dijabarkan persamaan :
Sl
cos α + S5 = 0 .........( l )
S1
sin α + Ra = 0..........(2)
Dari
persamaan (2) didapat S1 = - Ra/sin α = 0,618
(tekan)
Subtitusikan
hasil tersebut ke dalam persamaan (1) akan diperoleh
S5+S1.Cos
α = 0,363 t (tarik)
Jadi
dari keseimbangan titik A dapat dihitung gaya batang S1 dan S5
SELANJUTNYA
KESEIMBANGAN TITIK MANAKAH YANG AKAN DITINJAU ?
Berdasarkan
pengertian keseimbangan gaya-gaya konkuren koplanar dapat dimengerti bahwa
persamaan yang dapat diturunkan hanya akan dapat mencari dua gaya yang tidak
diketahui. Oleh karena itu carilah sebuah titik simpul yang menangkap dua
batang yang belum diketahui. selanjutnya pindah ke titik sendi D, karena
padanya hanya terdapat dua gaya batang yang belum diketahui, yakni S2 dan S6.
Keseimbangan titik D |
Dari
keseimbangan titik D ini didapat :
S2
= -0,618t
S6
= 0,618t
Dengan cara yang
sama setelah semua titik keseimbangan ditinjau dapat diringkaskan besarnya gaya
batang seluruh rangka seperti tersebut di dalam daftar berikut.