Jumat, 12 April 2013

Mekanika Teknik - STATIKA ( Struktur Rangka )


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.