SlideShare a Scribd company logo
1 of 35
Download to read offline
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 1
Modul 1
PENGERTIAN ILMU GAYA “STATIKA”
Setelah mengikuti dan mempelajari bahan pembalajaran dalam modul ini, peserta
didik diharakan dapat :
Menguasai pengertian mekanika teknik dan statika teknik bangunan.
Menguasai pengertian gaya, vektor, resultante, dan momen gaya.
Menguasai dan menjelaskan proses penyusunan dan penguraian gaya
secara grafis dan analitis.
Menerangkan pentingnya gaya dan resultante.
Menerapkan perhitungan momen gaya.
A. Pengertian Mekanika
Perhatikanlah bagan pembagian ilmu gaya berikut ini.
Gambar 2. Pembagian Ilmu Statika (Mekanika Teknik)
Statika yang dimaksud dalam bagan di atas adalah statika teknik
bangunan, yaitu ilmu yang mempelajari kekuatan dan stabilitas
konstruksi bangunan. Ilmu statika ini sering disebut mekanika teknik.
Ilmu mekanika terbagi menjadi dua yaitu Ilmu Mekanika Teori dan Ilmu
Mekanika Terpakai seperti perhitungan statika bangunan.
Perhitungan statika bangunan adalah ilmu yang mempelajari
kekuatan-kaekuatan dan stabilitas konstruksi dan bagian dari
bangunan. Perhitungan kekuatan dan stabilitas meliputi perhitungan
Statika DinamikaKinematika
Ilmu Gaya / Mekanika Teknik
• Stabilitas
• Kekuatan
Gerak Gerak &
Penyebabnya
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 2
dimensi, kontrol, kekuatan, dan stabilitas. Definisi dari masing-masing
perhitungan tersebut adalah sebagai berikut :
1. Perhitungan Dimensi, adalah perhitungan untuk menentukan ukuran
suatu konstruksi terutama pada ukuran penampang bahan secara
efisien yang diperlukan mampu mendukung gaya-gaya atau
muatan/beban bekerja pada konstruksi dengan tetap
memperhitungan faktor keamanan.
2. Perhitungan Kontrol, adalah perhitungan yang dilakukan untuk
memeriksa kekuatan suatu konstruksi bangunan. Konstruksi cukup
berat dan tidak berubah bentuk akibat beban-beban yang timbul,
misalnya beban angin, gempa atau getaran.
3. Perhitungan kekuatan, adalah perhitungan yang dilakukan untuk
memeriksa konstruksi dari terjadinya perubahan bentuk, peralihan-
peralihan serta tuntutan yang beban-beban pada konstruksi yang
melampaui batas atau tidak.
4. Perhitungan Stabilitas, adalah perhitungan yang dilakukan agar
konstruksi dalam keadaan kokoh. Kokoh dalam arti tidak berubah
akibat lendutan maupun penurunan pondasi yang tidak merata
sebagian atau keseluruhan,
B. Pengertian gaya
Apabila membahas materi mengenai gaya, biasanya selalu berkaitan
dengan vektor, resultante, dan momen gaya. Vektor dipakai untuk
menunjukkan ke arah mana gaya bekerja dan resultante merupakan
gaya pengganti dari susunan gaya-gaya, serta momen gaya merupakan
hasil kali gaya dengan jarak.
Suatu benda atau titik materi dalam keadaaan diam akan berubah
kedudukanya menjadi bergerak atau sebaliknya, sebuah benda yang
selalu bergerak akan berubah menjadi benda dalam keadaan diam.
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 3
“Sesuatu” yang menyebabkan benda atau titik materi diam atau
bergerak, inilah yang dinamakan gaya atau kekuatan.
Posisi dimana benda tersebut berada di sebut tempat atau letak titik
tangkap.karena dari diam menjadi bergerak, mestinya dengan arah
tertentu atau ada tujuan arah, maka sebuah gaya dapat diberi batasan
secara tegas bahwa gaya adalah sesuatu yang menyebabkan benda
menjadi bergerak atau diam.
Gaya dilukiskan sebagai sebuah anak panah (vektor) yang menunjukkan
arah gaya dan mempunyai ukuran yang besarnya sesuai panjang garis
panah tersebut.
Susunan beberapa gaya atau vektor yang bekerja pada sebuah benda
dapat diganti dengan gaya lain atau gaya pengganti yang pengaruhnya
sama. Gaya-gaya pengganti tersebut disebut resultante gaya-gaya (R).
Momen gaya atau sering disebut momen (M) adalah hasil kali dari
besarnya sebuah gaya terhadap garis tegak lurus yang ditarik dari
sebuah titik terhadap garis kerja gaya.dengan kata lainmomen
merupakan hasil kali gaya dan jarak dengan satuan ton∙meter (t∙m)
atau kilogram∙meter (kg∙m).
C. Ciri-ciri Gaya
Gaya memiliki ciri yang sering juga disebut sifat-sifat gaya. Ketiga ciri-
ciri tersebut adalah bersaran gaya, arah gaya, dan titik tangkap gaya.
1. Besaran gaya adalah ukuran besarnya gaya yang bekerja pada suatu
benda. Misalnya 10 ton, 100 kg, 10 N.
2. Arah gaya (sering juga dusebut garis kerja gaya), adalah garis lurus
yang berimpit dengan gaya itu sendiri. Arahnya bias kemana saja.
3. Titik tangkap gaya adalah suatu titik sebagai tempat gaya itu
menangkap atau dengan kata lain sebagai tempat gaya itu bekerja.
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 4
Gaya bekerja sepanjang garis kerjanya yaitu arah gaya-gaya yang ada.
Jadi, arah ada pada garis kerjanya. Namun tujuan arahnya bisa berbeda-
beda. Sehingga gaya dapat dipindahkan atau digeser sepanjang garis
kerjanya.
D. Satuan Gaya
Besaran gaya mempunyai satuan kg, ton, dan newton (N). Menurut
standar internasional (SI) satuan gaya disarangkan menggunakan
newton. Namun dengan alasan tertentu, dalam modul ini menggunakan
kg dan ton.
Satuan yang dipergunakan dalam perhitungan statika bangunan
menyesuaikan dengan satuan yang dipakai dalam perhitungan
konstruksi yang lain seperti perhitungan pada konstruksi baja, beton,
dan kayu.
1. Beban terpusat
Satuan : Berat dalam kg, ton, N, Kn.
1 ton = 1000 kg
1 N = 0,1 kg
1 kN = 100 kg
2. Beban merata/tidak merata
Satuan : Berat tiap meter panjang kg/m, ton/m², N/m, kN/m,
kg/m², ton/m², N/mm², kN/m².
1 kg/m = 1 kg/m = 0,01 kg/cm
1 ton/m = 1000 kg/m = 10 kg/cm
1 N/m = 0,1 kg/m = 0,001 kg/cm
1 kN/m = 100 kg/m = 1 kg/cm
1 kg/m² = 1 kg/m² = 0,0001 kg/cm²
1 ton/m² = 1000 kg/m² = 0,1 kg/cm²
1 N/m² = 0,1 kg/m² = 0,00001 kg/cm²
1 Kn/m²= 100 kg/m² = 0,01 kg/cm²
3. Berat jenis
Satuan : Baret tiap meter kubik, kg/m³, t/m³, N/m³, kN/m³.
1 kg/m³ = 1 kg/m³ = 0,001 kg/l
1 ton/m³ = 1000 kg/m³ = 1 kg/l
1 N/m³ = 0,1 kg/m³ = 0,0001 kg/l
1 kN/m³ = 100 kg/ m³= 0,1 kg/l
1 kg/m³ = 100 kg/m³ = 0,1 kg/l
1 kg/m³ = 1 kg/m³ = 0,001 kg/l
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 5
4. Momen
Satuan : Berat (gaya) x jarak = kg·m
1 kg·m = 1 kg·m = 100 kg·cm
1 ton·m = 1000 kg·m = 100.000 kg·cm
1 N·m = 0,1 kg·m = 10 kg·cm
1 kN·m = 100 kg·m = 10.000 kg·cm
Rangkuman
1. Statika bangunan adalah ilmu yang mempelajari kekuatan-kekuatan dan
stabilitas konstruksi bangunan dan bagian-bagiannya.
2. Perhitungan statika bangunan adalah ilmu yang memepelajari perhitungan
kekuatan dan stabilitas konstruksi bangunan dan bagian-bagiannya.
3. Perhitungan statika bangunan meliputi perhitungan mendimensi, control,
kekuatan, dan stabilitas. Simbol-simbol dalam perhitungan-perhitungan
harus mengetahui besaran gaya P, titik tangkap gaya, garis kerja (vector),
resultante.
4. Satuan momen gaya adalah ton·meter (t·m) atau kilogram·meter (k·m).
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 6
Modul 2
MENGURAIKAN DAN MENGGABUNGKAN GAYA
Setelah mempejari modul ini, siswa diharapkan dapat :
Menyusun dan mengurai gaya
Meyusun dan mengurai gaya secara analitis dan grafis
Menyusun dua buah gaya atau lebih menjadi sebuah gaya
Menjelaskan dua gaya arahnya sama, berlawanan arah dan berlainana
arah
Melukiskan polygon gaya
A, Menguraikan Gaya
Gaya yang berarah miring F dapat diuraikan terhadap bidang datar,
tegak dan atau bidang acuan tertentu. Pada Gambar 2 (a) gaya yang
membentuk sudut lancip (a) terhadap bidang datar (bidang X), dapat diuraikan
menjadi gaya datar Fx = F cos a , dan gaya searah bidang Fy = F sin a.
Untuk gaya miring F terhadap bidang acuan pada gambar tertentu yang
membentuk sudut lancip a pada gambar dapat diurai menjadi
gaya sejajar bidang F// = F cos a dan gaya tegak lurus bidang F^ = F sin a.
Gambar 2. Menguraikan gaya
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 7
B. Menggabungkan Gaya
Besaran gaya merupakan besaran vektor, karenanya untuk dapat
menggabungkan atau mencari resultannya perlu menyertakan arah dan titik
tangkap gaya tersebut pada suatu bidang atau struktur.
Dua buah gaya atau lebih dalam satu lintasan yang segaris dengan arah
yang sama, resultan gaya merupakan penjumlahan dari dua gaya tersebut.
Sedangkan untuk gaya selintasan yang berlawanan arah, resultan
dua gaya tersebut tersebut merupakan operasi pengurangan. Perhatikan F3 dan
F4. Resultan F3 + F4, = R F3+F4 = F3 – F4.
Jika dua gaya atau lebih dalam satu titik tangkap memiliki arah berlainan
seperti F5 dan F6, maka resultan kedua gaya itu dapat dilukis dengan
menggambar proyeksi F5 dan F6 seperti pada Gambar 3.26. Demikian halnya
pada R F7+F8 yang merupakan resultan dari F7 dan F8.
Untuk mencari resultan lebih dari dua gaya dalam satu titik tangkap
digunakan cara yang sama seperti dilakukan pada gaya F5 dan F6 atau F7 dan
F8. Perhatikan gaya F9 hingga F11 pada Gambar . Tentukan dahulu R F9+F10,
kemudian tentukan resultan F11 dengan R F9+F10 menjadi R F9+F10+F11
yang merupakan resultan F9 hingga F11.
Gambar 3. Jenis gaya menurut arahnya
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 8
Gambar 4. Cara menggabungkan gaya
Cara penggabungan gaya searah adalah dengan menjumlahkan dan secara grafis
ditunjukkan pada gambar 3. Gambar 3 menunjukkan grafis menggabungkan dua
gaya berlawanan arah. Secara analitis adalah menentukan selisih dua gaya
tersebut.
Gambar 4 menunjukkan cara grafis menggabungkan dua gaya
bersambung berbeda arah. Resultan gaya adalah garis hubung pangkal sampai
ujung gaya ke dua. Gambar menunjukkan cara grafis menggabungkan dua gaya
satu titik tangkap berbeda arah.
Caranya adalah memproyeksikan gaya kedua pada jung gaya pertama
atau sebaliknya. Besar gaya gabungan / resultan secara prinsip mirip seperti
gambar
Cara ini dapat diulangi untuk menggabungkan lebih dari dua gaya dalam
satu titik tangkap seperti digrafiskan pada gambar 5. Pada gambar resultan P9
dan P10 = R P9+P10 menjadi gaya yang harus digabungkan dengan gaya P11
untuk mengahasilkan resultan dari ke tiga gaya tersebut.
Untuk menggabungkan beberapa gaya berbeda titik tangkapnya, dapat
dilakukan dengan cara grafis maupun analistis. Cara grafis dapat dilakukan
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 9
dengan lukisan kutub seperti pada Gambar 5
Tahapan lukisan kutub adalah sebagai berikut:
o Gambarlah secara terskala gaya-gaya yang akan digabungkan beserta garis
kerja masing-masing gaya
o Urutkan posisi, susun gaya tersebut secara linear, P1, P2 dan P3 seperti
Gambar.
o Tentukan titik kutub dan lukis garis kutub gaya tersebut. Yakni pada P1
terdapat garis kutub 1 dan 2 dan seterusnya
o Plotkan garis kutub tersebut pada masing-masing garis kerja.
o Pada garis kerja P1, lukis suatu garis sehingga sejajar dengan garis kutub 1.
o Dari titik potong garis kerja P1 dengan garis kutub 1, lukis garis kutub 2
hingga memotong garis kerja P2.
o Dari titik potong garis kutub 2 dengan garis kerja P2, lukis garis kutup 3
hingga memotong garis kerja P3.
o Dari perpotongan garis kutub 3 dan P3, lukis garis kutub 4 hingga
memotong garis kutup awal, garis kutub 1.
o Perpotongan kedua garis kutub tersebut merupakan letak garis kerja
resultan ketiga gaya, R P1-3
Penyelesaian secara analitis dilakukan dengan kaidah momen dari titik
acuan yang ditentukan. Misal garis kerja P3 dipakai sebagai acuan, dengan yP2,
yP1 dan y R masing merupakan jarak gaya P2, P1 dan R dari garis kerja P3.
Persamaan yR dapat dihitung sebagai berikut :
yR = (yP2 x P2 + yP1 x P1) / R
yR = (yP2 x P2 + yP1 x P1) / (P1 + P2 + P3)
Gambar 5. Cara menggabungkan gaya
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 10
Modul 3
HUKUM AKSI DAN REAKSI
Tujuan pembelajaran
Setelah mengikuti dan mempelajari bahan pembejaran modul ini, peserta didik
diharapkan dapat :
Menjelaskan prinsip kerja aksi-reaksi berdasarkan hokum Newton III
Menggambarkan aksi dan reaksi suatu benda pada bidang datar
Menjelaskan hubungan gaya aksi-reaksi dengan keseimbangan gaya
Menyebutkan rumus perhitungan keseimbangan gaya
Menghitung besar raksi gaya tumpuan
A. Prinsip Kerja Gaya Aksi dan Reaksi
Hukum Newton III
Hukum Newton III menyatakan bahwa gaya aksi = Gaya Reaksi. Semua
benda di muka bumi ini mempunyai berat yang disebabkan oleh gaya
tarik bumi. Oleh sebab itu , setiap benda mempunyai berat Seandainya
sebuah benda ( Pertama) diletakkan diatas sebuah benda (kedua), maka
benda pertama akan memberikan gaya tekanan kepada benda kedua
sebsar beratnya sendiri (gaya aksi) dan yang kedua dinamakan gaya
tekan lawan (Reaksi). Dengan demikian , karena adanya gaya aksi dan
reaksi ini maka benda dalam keadaan diam.
Hukum Newton merupakan hukum yang menjadi dasar Ilmu Statika
Gaya. Hukum Newton III menyatakan bahwa Aksi (A) suatu gaya akan sama
dengan Reaksi (- R) yang timbul. Dan dapat dituliskan sebagai berikut:
A = - R atau Aksi + Reaksi = 0
Pernyataan itulah yang menjadi dasar kestabilan suatu struktur dengan
gaya-gaya yang bekerja. Dengan begitu suatu struktur dikatakan stabil jika
Resutan antara gaya aksi dan reaksi = 0, dan menjadi syarat untuk
menentukan atau mencari besarnya komponen reaksi dari suatu struktur.
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 11
B. Prinsip Kerja Keseimbangan
Apabila gaya aksi dan reaksi bekerja di satu titik tangkap gaya ,
maka benda dalam keadaan keseimbangan. Keseimbangan gaya dapat
dilihat pada pada gaya horizontal dan vertical serta momoen momen
terhadap bidang datar.
Syarat-syarat keseimbangan adalah sebagai berilkut :
a. ∑H = 0 (Jumlah gaya horizontal = 0)
b. ∑V = 0 (Jumlah gaya Vertikal = 0)
c. ∑M = 0 (Jumlah momen = 0)
Perhatikan contoh soal dibawah berikut.
Contoh Soal
Lihat Gambar di bawah ini. Jika L CAB = 45
o
dan L CBA = 30
o
Tentukanlah gaya pada batang CA dan batang CB
Gambar 6. Komponen reaksi
Penyelesaian :
Cara analitis: Berdasarkan Hukum Newton, struktur seperti pada contoh
soal tersebut stabil jika Resultan gaya W dan reaksi pada batang struktur
CA dan CB di atas = 0.
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 12
∑ V = 0
CA V + CB V – W = 0
CA Sin 45 + CB sin 30 – W = 0
∑ H = 0
CA H + CB H = 0
- CA Cos 45 + CB Cos 30 = 0
Didapat dua buah persamaan dengan 2 variabel. Dengan begitu CA dan CB
yang merupakan gaya reaksi akibat W akan dapat ditentukan.
Cara grafis.
Untuk contoh soal tersebut dilakukan dengan melukis vektor gaya dengan
kaidah penggabungannya. Gambarkan secara berurutan secara terskala W,
CA dan CB dengan arah yang bersesuaian sehingga CB kembali berimpit
dengan titik tangkap mula W. Arah lukisan masing komponen reaksi
merupakan arah gaya terhadap titik tinjau C. Kedua bagian batang
(member) CA dan CB mengalami gaya tarikan karena arah lukisan pada
grafis menjauh terhadap titik tangkap C. Besar gaya di tunjukkan dengan
panjang lukisan secara terskala.
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 13
Modul 4
MOMEN GAYA DAN KOPEL
Setelah mengikuti dan mempelajari bahan pembelajaran modul ini, peserta
didik diharapkan dapat :
Menjelaskan arti momen gaya.
Menggambarkan momen gaya arah negatif atau positif.
Menjelaskan momen negatif dan positif (Searah atu berlawanan jarum
jam).
Menjelaskan dalil momen varignon.
Menjelaskan pengertian momen kopel.
Menyebutkan sifat-sifat momen kopel.
Sebelum melakukan perhitungan terhadap suatu momen, maka secara
umum perlu diketahui simbol atau lambang yang terkait dengan momen.
Momen dilambangkan dengan huruf “M”, gaya dilambangkan dengan huruf
“P” atau “K” dan jarak dilambangkan dengan huruf “a” atau “d”.
Apabila momen gaya dan jarak tersebut dilengkapi dengan satuan
,maka dapat dimengerti dengan jelas bahwa satuan berat itu merupakan
suatu gambaran momen positif atau negatif. Jika putaran searah jarum jam
berarti momen positif ( ). Bila berlawanan putaran arah jarum jam
bertarti momen negative ( ) besarnya momen dapat dihitung
dengan rumus sbb:
M= P x a
Dimana: M adalah momen dalam ton atau kg m.
p adalah gaya dalam ton atau kg.
a adalah jarak dalam meter atau cm.
Momen akibat sebuah gaya , pada saat membahas atau mempelajari
perhitungan statika bangunan atau perhitungan konstruksi pada bagian
bangunan merupakan kunci dasar karena merupakan hal yang penting. Dari
momen gaya kita dapat menghitung macam-macam konstruksi pada bagian
bangunan. Sewaktu merencanakan bangunan, kita perlu mendimensi atau
menentukan ukuran bagian-bagian konstruksi secara cermat.
Agar dapat mendimensi dengan benar, sehingga mendapat ukuran
yang efektif perlu mengetahui beban yang bekerja atau gaya yang terjadi
pada konstruksi tersebut. Dengan gaya yang bekerja kita akan tahu berapa
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 14
momen maksimal yang terjadi, dengan dasar momen maksimal akan
digunakan untuk menghitung kekuatan konstruksi pada bangunan.
A. BATASAN MOMEN GAYA
Momen sebuah gaya P terhadap sebuah titik sembarang pada
bidang datar ditentukan oleh besarnya sebuah gaya dan jarak garis tegak
lurus yang ditarik dari sebuah titik sembarang kesebuah gaya yang
bekerja. Dari uraian singkat diatas dapat diberi batasan tentang momen
gaya terhadap sebuah titik 0 sembarang terhadap seperti berikut :
Momen sebuah gaya terhadap sebuah titik dapat diartikan hasil kaliu
besarnya sebuah gayabdengan panjang garis tegak lurus, yang ditarik dari
titik sembarang kegaris kerja gaya.
Dengan kalimat yang singkat dapat ditulis momen gaya adalah Hasil
kali besarnya gaya dengan lengannya atau jarak. Momen terjadi
disebabkan oleh gaya yang dianggap berputar sepanjang jarak tertentu.
Dalam hal ini momen dibedakan menjadi dua yaitu momen positif apabila
arah berputarnya gaya searah dengan arah putaran jarum jam. Sedangkan
momen dikatakan momen negatif apabila arah berputarnya gaya
berlawanan dengan arah putara jarum jam.
Memberikan tanda pada momen positif atau negatif ini berdasarkan
perjanjian tidak tertulis, namun hampir semua negara di dunia menaati
dan menggunakan tanda tersebut untuk memperhitungkan kekuatan
konstruksi. Karena gaya mempunyai satuan kg atau ton dan jarak cm atau
ton m. Untuk memberikan tanda momen perhatikan arah perputarannya
gaya .
Momen :MO = +P . L Momen : MO1= - P1 . L1
Gambar 7. Arah berputarnya momen
L
P
(+)
O
L1
(-)
P1
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 15
Gambar 8 Jarak gaya P terhadap 0 sembarang
B. Dalil Momen Varignon
Varignon menemukan dalil yang sangat penting dalam perhitungan
kekuatan kontruksi bangunan.Karena pada kontruksi banyak bekerja
gaya-gaya dan dari beberapa gaya yang bekerja didapatkan
momen.Selanjutnya momen sebagai dasar perhitungan kekuatan
kontruksi oleh karena dalil ini sangat penting untuk perhitungan kekuatan
konstruksi bangunan.
Dalil momen Varignon berbunyi sbb:
Momen resultante suatu susunan gaya-gaya yang terletak sembarang
disebuah bidang terhadap sebuah titik sembarang P dibidang gaya-gaya itu,
sama dengan jumlah menurut aljabar dari momen yang diketahui
Untuk membuktikan dalil ini diperlukan duah buah gaya yang bekereja
satu titik tangkap, dengan mencari R dengfan jajaran genjang gaya, didapat
pengganti dua gaya P1 dan P2 .Apabila masih ada gaya yang lain, maka
dicari penggantinya R1, yaitu dengan membuat jajaran genjang gaya R
dengan gaya yang ketiga.
Gambar 9. Bukti Dalil varignon
A P B
a Besarnya Mo = +P . a
A B
R
Ea2
P2
P1
a1
P
h2
hr
D
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 16
Dari gambar diatas garis-garis kerja gaya p1 dan P2 saling
berpotongan di A dalam satu bidang gambar dan titik potong garis kerja
gaya-gaya merupakan titik tangkap gaya P1 dan P2. Dengan jajaran genjang
gaya didapat resultrante R dari gaya P1 dan P2.Tentukan titik P sembarang
sebagai pusatnya,maka dapat dibuktikan :
R.r =+P1a1-P2a2 atau Rr=P2a2- P1a1..................................(1)
Dari gambar dapat diartikan bahwa :
Rr =Luas berganda ∆ PAD
P2a2 =Luas berganda ∆ PAB
P1a1 =Luas berganda ∆ PAC
Ternyata bahwa :
2x luas ∆ PAD =PA.hr
2x luas ∆ PAB =PA.h2
2x luas ∆ PAD =PA.h1
Jika dimasukkan pada persamaan (I) diatas, maka PA hr =PA.h2- PA.h1 atau hr
=h2-h1
Apabila DE sejajar AP, maka : sudut BDE=sudut CAF
Sehingga sudut DBE atau sudut ACF dan BD =CA
Maka ∆ BDE =∆ CAF dan BD =CA
Maka ∆ BDE =∆ CAF,sehingga BE =CF=h1
jadi, hr=h2 –EB = h2-h1(Terbukti)
Yang perlu diperhatikan bahwa l;etak titik p diatas sembarang, sehingga apabila
titik p digeser dimana saja boleh dan akan memberikan hasil yang sama.
C. Pemakaian dalil momen
Apabila dua gaya yang sejajar merupakan uraian dari sebuah
gaya P yang diketahui ,sedangkan dua gaya yang sama,maka gaya P yang
terletak diantara dua gaya yang sejajar dan mempunyai arah sama dengan
dua gaya yang sejajar.Jika kedua gaya yang sejajar itu terletak pada
sebelah sisi gaya P yang diketahui,maka uraian gaya sejajar yang terdekat
mempunyai arah yang sama.perhatikan gambar 10 berikut;
K
P1
P2
P3
M
L
Gambar 10. Gaya P diuraikan menjadi gaya P1 dan P2
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 17
Momen terhadap titik K:
Momen resultante sama dengan jumlah menurut aljabar dari momen P1 dan
P2 yang sejajar.
Momen akibat gaya P1=0
Momen akibat gaya P sama dengan momen akibat P2 dengan arah gaya yang
sama.
Seandainya pada titik sudut maka momenya akan negatif,yaitu:
P.KM = P2 . KL sehingga P2 = KM : KL . P
Contoh
Tentukan resultante R dari dua buah gaya sejajar K1 dan K2.Jarak antara
garis-garis kerja dari gaya-gaya adalah 2 m.Gaya-gaya itu mempunyai
jurusan yang berlawanan K1 =480 kg dan K2=800 kg.
Gambar 11. dua gaya yang arahnya berlawanan
Arah R sama dengan arah gaya yang diketahui yang terbesar,yaitu K2 .
R = 800 kg - 480 = 320kg
Untuk menentiukan letak R digunakan dalil momen. Momen berpusat pada
K1,Sehingga jarak R terhadap K1 adalah X m, sehingga:
-320 . x = - 800 . 2
X = -1600 : -320 = 5 m
Jadi, R terletak 5 m dari K1.Karena R tandanya - , maka benar bahwa letak R
disebelah K1 , maupun k2.
X m
K1 = 480 kg
2 m
K2 = 800 kg K3 = 320 kg
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 18
D. Momen Kopel
Kopel ialah susunan dua gaya sama besar dan mempunyai arah
berlawanan dengan garis-garis kerja sejajar. Momen kopel ialah hasil kali
dari salah satu gaya K dengan lengannya ( jarak antara garis kerja yang
sejajar ) disertai dengan tanda berputarnya. Tanda positif bila arah
berputarnya searah jarum jam dan tanda negatif bila arah berputarnya
berlawanan arah jarum jam.
Perhatikan gambar berikut ini.
K K
l l
K K
Mk =+ K . l Mk =+ K . l
Gambar 12. Momen Kopel
Buktikan: Momen kopel adalah salah satu gaya kali jarak kedua garis kerja
sejajar.
MO1 =- K.O,A +O,B
= K (O,B-O,A)
= K . l
MO2 =+ K.O2,A+O2,B
= K(O2,B+O2,A)
= K . l
Dari hasil diatas terbukti bahwa O diambil sembarang, momen M besarnya
tetap. Jadi, kopel boleh dipindahkan pada bidang datar tempat kopel itu
berada,besarnya momen kopel (M Kopel) = + K . l
B K
O2
A
O1
K l
Gambar 13. Contoh Perhitungan momen kopel
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 19
1. Sifat-sifat kopel
a. Suatu kopel memberi suatu sifat rotasi dalam bidang datar kopel.
b. Suatu kopel boleh dipindahkan pada bidang bidang datar tempat
kopel berada dan bidang datar
yang sejajar dengan bidang datar kopel itu.
Momen kopel dapat dinyatakan sebagai vektor kopel yang arahnya
disesuaikan denganmemutar masuk sekrup.
1. Dua kopel yang seharga (setara)
Dua kopel yang bekerja dalam sebuah bidang datar atau koplanar dan
mempunyai momen yang besarnya sama,dinamakan seharga atau
ekuivalen.
Contoh perhatikan gambar berikut:
M1 = -K1.L M2 = -kg.L1
= -4.3 = - 6 kg.3 m
= -12 Kg = -12 kg m
Dengan hasil perhitungan diatas kopel 1 setara kopel 2.
l
K
K
M = +K .
l
K1 = 4
kg
K1 = 4
kg
l = 3 m l = 2 m
K2 = 6
kg
K2 = 6
kg
a b
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 20
2. Menyusun dua kopel
Kopel-kopel yang letak nya pada sebuah datar dapat dijumlah
secara aljabar.
Sehingga : MR = M1+M2.
= p1 . a1
Dalam hal ini kopel dapat disebut sebagai skalar.
MI =+P1 . a1 M2 =+P2 . a2
P1
P1
a1
P2
P2
A2
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 21
Modul 5
KESEIMBANGAN DAN TUMPUAN
Setelah mempelajari modul ini diharapkan siswa dapat :
Menjelaskan pengertian tumpuan
Menyebutkan macam-macam tumpuan
Menyebutkan macam-macam gaya yang bekerja pada sebuah
tumpuan/kontruksi
Menghitung reaksi tumpuan
Menggambar bidang reaksi Gaya lintang (D), Gaya Normal (N) dan
Bidang momen (M)
A. Statika Konstruksi Balok Sederhana
Umumnya bagunan sipil terdiri dari beberapa komponen struktur.
Komponen struktur utama tersebut dapat berupa rasuk, komponen struktur
yang membentang, dan kolom, bagian struktur yang menerima gaya aksial
dan menyalurkannya ke struktur pondasi.
Komponen yang membentang tersebut dapat berupa balok maupun
berupa rangka batang (truss). Balok merupakan gelagar tunggal yang
menerima beban lentur atau momen lentur. Sedangkan rangka batang
merupakan rangkaian batang tunggal yang disusun agar bagian batang
tersebut tidak menahan momen. Bentuk lain dari komponen struktur dapat
pula berupa rangka kaku (frame work).
Gambar 14. Beberapa bentuk struktur utama konstruksi rangka ; (a) Balok konsol,(b) Balok
dua dudukan,(c) Rangka batang, (d) Rangka kaku (e) Rangka 3 sendi
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 22
B. Dudukan dan Tumpuan (Support)
Dudukan suatu struktur bangunan dapat berupa dudukan kaku atau jepitan,
paduan dudukan sendi dan dudukan gelinding (rol) atau gelincir. Dudukan
itulah yang nantinya diperhitungkan besaran komponen reaksinya dengan
menggunakan syarat kesetimbangan. Syarat kesetimbangan atau stabilitas
dalam struktur statis adalah sebagai berikut:
Gambar 15. Bentuk dudukan : (a) dudukan jepit kaku, (b) balok
dengan sendi dan dudukan gelincir – gelinding
Pada dudukan sendi, dudukan A, akan menghasilkan komponen reaksi
vertikal (V) dan horisontal (H), sedangkan dudukan gelinding atau gelincir,
dudukan B, hanya akan menerima komponen reaksi vertikal (V) saja.
C. Analisis Balok Statis Tertentu
Bagian ini akan memberikan analisis dasar untuk balok dengan
berbagai bentuk arah beban baik secara analitis perhitungan maupun grafis
untuk menentukan besarnya komponen reaksi dudukan. Pada bagian ini
pula dipresentasikan diagram gaya, yakni besarnya gaya baik itu gaya
lintang, normal maupun momen di sepanjang batang struktur.
H = 0 , V = 0, M = 0 atau
X = 0 , Y = 0, M = 0
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 23
5. Balok Terjepit Sebelah (Konsol) dengan Beban Terpusat
Beban terpusat yang bekerja pada konsol dapat saja berupa beban vertikal,
miring atau diagonal maupun horisontal. Untuk dapat menganalisis serta
menghitung balok ini harus telah menguasai kesepakatan tanda presentasi gaya
lintang, normal maupun momen (Gambar 3.32
Cara Analitis:
Besaran Komponen Reaksi secara analitis adalah sebagai berikut:
∑ VA = 0 ∑ HA = 0
RAV - P1 - P2V -P3 = 0 RAH + P2H = 0
RAV = P1 + P2V + P3 RAH = -- (1.0 x Cos 45
o
)
RAV = 0.40 + (1.0 x Sin 45
o
) + 0.80 RAH = -- 0.7 Ton
(
)
RAV = 0.4 + 0.7 + 0.8 = 1.9 Ton ( )
∑ MA = 0,
MA + P1 . 0.5+ P2V (0.5+0.6) + P3 *(0.5+0.6+0.6) = 0
MA = -- 2.41 Ton Meter ( Berlawanan jarum jam)
Besaran Gaya Geser / Gaya Lintang
Besaran gaya geser pada tiap bagian di sepanjang konsol dapat dihitung sebagai
berikut:
Bagian Batang AC Bagian Batang CD Bagian Batang DB
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 24
DA = DC = RA DC = DD = Ra – P1 DD = DC – P2V = 1.50 – 10 sin DA = DC = 1.90 Ton DC
= 1.90 – 0.4 = 1.50 45
Ton DD = DB1 = 1.5 – 0.7 = 0.8 ton
DB2 = DB1 - 0.8 = 0
Besaran Momen Lentur
Besaran lenturan di tiap titik dapat dihitung menurut persamaan dengan
variabel panjang di setiap bentang batang sebagai berikut. Karena beban yang
bekerja adalah beban terpusat, maka persamaan momen pada persoalan
tersebut merupakan persamaan variabel berpangkat 1 atau persamaan garis
lurus
Bagian batang AC Bagian batang CD Bagian Batang DB
Persamaa: Mx = - MA – RA*x Pers : Mx = -Ma+RA Pers : Mx = -Ma+ RA*x + P1*(x-
0.5)-MA = -2.41+(1.9*0) = 2.41 t.m *x+P1*(x-0.5) P2V*(x-1.1)
MC = -2.41+(1.9 x 0.5) = 1.46 t.m MD =-2.41+1.90*(1.1)-MB =-
2.41+1.9*1.7+0.4*1.2+0.7*0.6)
0.4(0.6) MB 0
MD = -0.56 Ton meter
Besaran Gaya Normal
Akibat beban P2 yang miring dengan sudut 45, bagian batang konsol
A – D mengalami tarikan sebesar P2 Cos 45 = 1.0*sin 45 = 0.70 ton.
Sebagaimana ditunjukkan pada diagram di atas.
2. Balok Konsol dengan Muatan Terbagi Merata.
Muatan merata / terbagi dinyatakan dalam besaran beban per satuan
panjang. Beban ini dapat ditemui pada beban sendi gelagar. Contoh persoalan
dengan beban terbagi rata dapat dilihat pada Gambar berikut.
Gambar 16. Balok konsol dengan beban terbagi merata
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 25
3. Balok Konsol dengan Muatan Terbagi Segitiga.
Muatan terbagi segitiga dapat dijumpai pada muatan yang diakibatkan
oleh tekanan hidrostatika maupun tekanan tanah pada dinding penahan
tanah. Jika muatan tersebut di kerjakan pada konsol, analisis dan ilustrasinya
dapat ditunjukkan pada Gambar 16
Gambar 16. Muatan terbagi segitiga pada struktur konsol
4. Balok di atas Dua Dudukan
Bentuk dudukan untuk struktur balok statis tertentu umumnya salah satu
dudukan itu berupa dudukan sendi (hinge) sedang dudukan lain berupa dudukan
gelinding (rol) atau dudukan gelincir (sliding support). Dudukan ini dimaksudkan
agar batang struktur tidak menahan beban tambahan akibat lendutan atau pengaruh
lain terkait dengan kembang susut batang struktur.
Dudukan sendi dapat menahan komponen reaksi vertikal dan komponen
reaksi horisontal RV dan RH. Sedangkan dudukan gelinding atau gelincir hanya
dapat menahan beban bertikal RV saja. Ilustrasi penyelesaian secara grafis dan
Analitis ditunjukkan pada Gambar
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 26
Gambar 17. Balok di atas dua tumpuan
Besaran momen yang terjadi berdasarkan diagram yang dibentuk
dari lukisan kutub tersebut dapat di tentukan dengan mengukur yMx pada
diagram dan mengalikan dengan jarak titik kutub d dengan
memperhitungkan skala gaya yang telah ditentukan sebelumnya.
Mx = yMx*d (ton meter)
Cara Analitis.
Menentukan komponen reaksi
Untuk menentukan komponen reaksi di tiap dudukan berlaku persamaan
kestabilan M = 0 . Berlaku pula persamaan kestabilan V = 0 atau P + R = 0
pada struktur tersebut.
Di dudukan A Di dudukan B
MA = 0 MB = 0
P1*2+P2*6-VB*8 = 0 P2*2+P1*6-VA*8 = 0
VB = (2*2+1*6)/2 = 1.25 Ton VA = (1*2+2*6)/8 = 1.75 Ton
V = 0 atau P + V = 0 Catatan : Tanda + dan – pada
-P1-P2+VA+VB = 0 persamaan diberikan berdasarkan arah -2-1+1.75+1.25 = 0 (ok)
gaya.
Diagram Gaya Lintang
Untuk mempresentasikan gaya dalam bentuk diagram gaya, tinjau di tiap
bagian batang sebagai berikut.
Bagian batang AC Bagian batang CD Bagian Batang DB
DA = VA = 1.75 ton DC = VA-P1 = 1.75 – 2 = - DD = VA-P1-P2 = 1.75 – 2-1 = -
1.25 ton
DC = DA = 1.75 ton 0.25 ton DB1 = DD = -1.25 ton
DD = DC = 0.25 ton DB2 = DB1+VB = 0
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 27
Diagram Momen
Bagian batang AC Bagian batang CD Bagian Batang DB
Persamaan: Mx = VA*x Pers : Mx = VA*x-P1*(x-2) Pers : Mx = VA-P1*(x-2)-
MA = 0 (sendi tak menahan MD =1.75*6-2*(6-2) = 2.5 P2*(x-6)
momen) ton.meter MB =1.75*8-2*(8-2)-1*(8-6)
MC = VA*2) =+1.75*2 =+3.50 M X=1/2L =1.75*4-2*(4-2) = 3 MB = 0 (ok)
ton.meter ton.meter
5. Balok Dua Dudukan dengan Beban Miring.
Penyelesaian struktur balok oleh beban miring pada dasarnya hampir
sama dengan penyelesaian beban tegak lurus dan melintang seperti pada contoh
soal sebelumnya. Perbedaannya adalah bahwa beban miring tersebut
mengakibatkan gaya normal yang harus ditahan oleh dudukan maupun batang
balok. Perhatikan contoh dengan ilutrasi pada Gambar 3.36. Besaran momen
yang terjadi berdasarkan diagram yang dibentuk dari lukisan kutub tersebut
dapat di tentukan dengan mengukur yMx pada
diagram dan mengalikan dengan jarak titik kutub d yang telah
memperhitungkan skala gaya maupun panjang yang telah ditentukan.
Mx = yMx*d (ton meter)
Gambar 18. Struktur balok dua dudukan dengan beban miring
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 28
Cara Analitis.
Menentukan komponen reaksi. Untuk menentukan komponen reaksi di tiap
dudukan berlaku persamaan kestabilan M = 0 dan V = 0 atau P + R = 0 di kedua
dudukan struktur tersebut.
Di dudukan A Di dudukan B
MA = 0 MB = 0
P1v*2+P2*4+P3V*6-VB*8 = 0 -P1v*6-P2*4+P3V*2-VA*8 = 0 P1*Sin
45
o
*2+P2*4+P3*Sin 30
o
*6-P1*Sin 45
o
*6+P2*4+P3*Sin 30
o
*2-VB*8=0 VB*8=0
VB = (2.5*Sin VB = (2.5*Sin
45*2+2*4+1*Sin30*6)/8 = 1.82 Ton 45*6+2*4+1*Sin30*2)/8 = 2.45 Ton
Gaya Lintang (D)
Untuk menghitung/menyelesaikan secara analitis besarnya gaya
lintang untuk presentasi dalam bentuk diagram gaya, tinjau di tiap bagian
batang. Semua perhitungan yang dicantumkan meninjau sebelah potongan
batang struktur.
Bagian batang AC Bagian batang CD
DA = VA = 2.45 ton DC = VA-P1v
DC = DA = 2.45 ton = 2.45 – 2.5*Sin 45o
.... = 0.68 ton
DD = DC = 0.68 ton
Bagian Batang DE Bagian Batang EB
DD = VA-P1v-P2 DE = VA-P1v-P2-P3v
=2.45–2.5*Sin 45o-2 =2.45–2.5*Sin 45o-2-1*Sin 30o
= - 1.32 ton = - 1.82 ton
DE = DD = -1.32 ton DB1 = DD = -1.82 ton
DB2 = DB1+VB = - 1.82 + 1.82 = 0
Dari penyelesaian cara grafis maupun analitis diperoleh bahwa gaya
lintang maksimum pada batang berada pada bagian batang A – C = VA = 2.45
ton. Besaran gaya lintang inilah yang akan diperhitungkan untuk kekuatan
dudukan struktur dan batang atau untuk keperluan sambungan pada batang
struktur.
V = 0 atau P + V = 0 Catatan : Tanda + dan – pada
-P1v-P2-P3v+VA+VB = 0 persamaan diberikan berdasarkan
-2.5*Sin 45o-2-1*Sin30+1.82+2.45 = arah gaya. Untuk momen searah
0 (ok) jarum jam bertanda positif dan
-2.5*0.7071-+2-1*0.5 +1.82+2.45 = 0 sebaliknya. Untuk arah gaya ke atas
0 = 0 (ok) bertanda positif dan sebaliknya.
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 29
Diagram Momen (M)
Besaran momen yang terjadi di sepanjang batang dengan jarak x sebesar
Mx di masing-masing titik tinjauan dapat ditunjukkan sebagai berikut:
Bagian batang AC Bagian batang CD
Mx = VA*x Mx = VA*x-P1v*(x-2)
MA = 0 MC = VA.2 = 2.45*2
MC = VA*2 = 2.45*2 = 4.9 ton.meter
= 4.90 ton.meter MD = VA*4-P1v*(4-2)
= 2.45*4-2.5*Sin 45o
*2
= 6.26 ton meter
Bagian Batang DE Bagian Batang DB
MX = VA*x-P1v*(x-2) MX = VA*x-P1v*(x-2)-P2*(x-4)-P3v*(x-6)
-P2*(x-4) ME =2.45*6–2.5*Sin 45o
*(6-2)
MD =2.45*4–2.5*Sin 45o
*(4-2) -2*(6-4) = 3.63 ton.meter
= 6.32 ton.meter MB = 2.45*8–2.5*Sin 45o
*(8-2)
ME =2.45*6–2.5*Sin 45o
*(6-2) -2*(8-4)-P3*Sin 30o*(8-6)
-2*(6-4) ..... = 0
= 3.63 ton meter
Dari penyelesaian grafis maupun analitis didapatkan bahwa momen
maksimum terjadi di titik D (tengah bentang batang) MD = 6.32 ton meter.
Momen maksimum inilah yang akan diperhitungkan untuk perancangan
batang struktur akibat momen lentur.
Diagram Gaya Normal (N)
Gaya miring P1 dan P3 memberikan gaya normal pada batang struktur
sebesar masing-masing P1H = Cos 45° (kekanan) dan P3H = P3 Cos 30°
(kekiri). Besar gaya normal di tiap bagian batang dihitung sebagai berikut.
Bagian batang AC Bagian batang CE Bagian Batang EB
NA = HA = 0.90 ton (+ /
Tarik)
NC = HA-P1H NE = HA-P1H-P3H
NC = HA = 0.90-2.5*Cos 45o = 0.90-2.5*Cos 45o-1*Cos 30o
.... = -0.87 ton (- / Tekan = 0
H = 0
HA+P1H
HA+2.5
HA = - 2
= -.9
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 30
6. Balok Dua Dudukan dengan Beban Terbagi Rata
Penentuan komponen reaksi dan gaya dalam pada struktur balok dua
dudukan dengan beban terbagi merata pada soal pada gambar 3.37.
Menentukan komponen reaksi
Untuk menentukan komponen reaksi di tiap dudukan berlaku persamaan
kestabilan M = 0 dan V = 0 atau P + R = 0 di kedua dudukan struktur tersebut.
Di dudukan A Di dudukan B
MA = 0 MB = 0
q*L*1/2*L-VB*L = 0 -q*L*1/2*L+VA*L = 0
VB = ½*q*L= ½*1.5*8 = 6 ton VA = ½*q*L= ½*1.5*8 = 6 ton
Gambar 19. Balok dua dudukan dengan beban terbagi rata
Gaya Lintang D dan Momen M
Besaran Gaya lintang dan momen lentur M di sepanjang batang
dengan jarak x sebesar masing-masing Dx dan Mx dihitung dengan
persamaan sebagai berikut:
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 31
Gaya Lintang D Momen Lentur M
Persamaan Dx = VA-qx Persamaan: Mx = VA*x-(q*x)*(1/2*x) DA = VA (+ / positif) = +6
ton = VA*x-1/2*q*x
2
DC = VA-1/2*q*L = 6-1/2*1.5*8 = 0 ton MA = 0
DB1 = VA-q*L = 6-1.5*8 = -6 ton MC = 6*4-1/2*1.5*4
2
= 12 ton meter
x = 4 m
DB2 = VA-q*L+VB = 6-1.5*8+6 = 0 ton MB = 0
Sebagaimana ditunjukkan di atas, persamaan momen merupakan
persamaan berpangkat 2/persamaan kuadrat. Karenanya diagram momen
merupakan diagram garis lengkung/parabolik. Letak momen maksimun
dapat diperoleh dari persamaan diferensial dMx/dx atau Dx = 0
dMx/dx = 0
VA-q*x = 0
X = VA/q = 6/1.5 = 4 m (dari A)
Dengan begitu Momen Maksimum dari persamaan Mx = VA*x-1/2*q*x
2
Dicapai jika x = 4 m dan dapat
dihitung sebagai berikut.
M maks = VA*4-1/2*1.5*42 = 24 – 12 = 12 ton meter
7. Balok di atas Dua Dudukan dengan Beban Terbagi Segitiga
Untuk menyelesaikan persoalan balok di atas dua dudukan dengan
beban terbagi segitiga pada prinsipnya hampir sama dengan beban terbagi
segitiga pada konsol. Jika besaran beban maksimum terbagi segitiga
tersebut sebesar q ton/meter, maka muatan terbagi sepanjang x dapat
ditentukan sebesar qx = x/L*q.
Dengan memperhatikan titik berat segitiga, penyelesaian untuk contoh
soal pada Gambar 3.38 dapat dikemukakan sebagai berikut.
Besaran Komponen Reaksi.
Di dudukan A Di dudukan B
MA = 0 MB = 0
q*L/2*1/3*L-VB*L = 0 -q*L/2*2/3*L+VA*L = 0
VB = 1/6*q*L
2
/L= 1/6*q*L VA = 1/3*q*L
2
/L=1/3*q*6
VB = 1/6*1.5*6 = 1.5 ton VA = 3 ton
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 32
Gambar 20. Contoh soal balok dua dudukan dengan beban segitiga.
Gaya Lintang D dan Momen M
Besaran Gaya lintang D dan momen lentur M di sepanjang batang dengan
jarak x dari B dihitung sebagai berikut.
Persamaan Dx = VB-q*x/2 = VB-Persamaan: Mx = VB*x-(x/L*q*x/2)*(1/3*x)
x
(x/L*q)*x/2 = VB*x-1/6*q*x
3
/L = VB-1/2*q*x
2
/L MA = 0
DB = VB = 1.5 ton (+ / positif) M= 6*4-1/6*1.5*4
3
/6 = 3.33 ton meter
x = 4 m
D = VB-1/2*q*(4)
2
/6 = -0.5 ton
x=4
Momen Maksimum
Momen maksimum diperoleh jika turunan pertama dMx/dx dari persamaan Mx
= 0 ,
dMx/dx = VB-1/2*q*x
2
/L
0 = 1.5-1/2*1.5*x
2
/6
X
2
= 2*L
X = 2L
M maks = VB*2*L -1/6*q*(2*L )
3
/L, dimana VB = 1/6*q*L
= (1/6*q*L)*(2*L)- 1/6*q*(2*L )
3
/L
= 0.0642*q*L
2
Gaya Lintang D Momen Lentur M
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 33
8. Balok Dua Dudukan dengan Beban Trapesium
Penentuan komponen reaksi dan gaya dalam pada struktur balok
dua dudukan dengan beban trapesium seperti pada Gambar 3.19 dapat
diselesaikan dengan menggunakan prinsip penyelesaian beban terbagi
rata dan beban segitiga.
Menentukan komponen reaksi
Untuk menentukan komponen reaksi di tiap dudukan dengan beban
simetris dapat dihitung sebagai berikut.
Reaksi dudukan A = reaksi dudukan B
R = q*b+q*a
RA = RB = ½* q*(b+a)
MC = (RA*a)-q*a/2*(1/3*a)
MC = ½* q (b+a)*a-q*a/2*(1/3*a)
M maks = Mc+1/8*q*b
2
Gambar 21. Balok 2 tumpuan dengan beban trapesium
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 34
9. Balok Dua Dudukan Beban Gabungan
Penyelesaian beban gabungan dari suatu atau lebih macam gaya,
dapat diselesaikan secara terpisah berdasarkan jenis beban dan
selanjutnya dilakukan superposisi. Cara superposisi prinsipnya adalah
menjumlahkan gaya yang timbul akibat masing-masing jenis beban.
Perhatikan contoh soal seperti pada Gambar
Gambar Balok dua dudukan dengan beban gabungan
Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 35

More Related Content

What's hot

Struktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyang
Struktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyangStruktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyang
Struktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyangMOSES HADUN
 
2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-libre2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-librerosidahmad
 
1 kuliah-pertama-statika
1 kuliah-pertama-statika1 kuliah-pertama-statika
1 kuliah-pertama-statikasentupz
 
ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptx
ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptxELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptx
ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptxAndreaHiden
 
Membuat bandset profile Autocad Civil 3D.docx
Membuat bandset profile Autocad Civil 3D.docxMembuat bandset profile Autocad Civil 3D.docx
Membuat bandset profile Autocad Civil 3D.docxAsep Mulyadi
 
Modul 4-balok menganjur diatas dua perletakan
Modul 4-balok menganjur diatas dua perletakanModul 4-balok menganjur diatas dua perletakan
Modul 4-balok menganjur diatas dua perletakanMOSES HADUN
 
183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalen
183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalen183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalen
183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalenafat civik
 
Materi Rangka Batang sederhana.pptx
Materi Rangka Batang sederhana.pptxMateri Rangka Batang sederhana.pptx
Materi Rangka Batang sederhana.pptxlazpriani1
 
Modul mekanika teknik 1
Modul mekanika teknik 1Modul mekanika teknik 1
Modul mekanika teknik 1Ibrahim Husain
 
Modul 2- balok terjepit sebelah
Modul 2- balok terjepit sebelahModul 2- balok terjepit sebelah
Modul 2- balok terjepit sebelahMOSES HADUN
 
Struktur baja-5 lentur-balok
Struktur baja-5 lentur-balokStruktur baja-5 lentur-balok
Struktur baja-5 lentur-balokLeticia Freidac
 
Statika dan mekanika dasar- PORTAL
Statika dan mekanika dasar- PORTALStatika dan mekanika dasar- PORTAL
Statika dan mekanika dasar- PORTALMOSES HADUN
 
Administrasi guru kjj kelas xi
Administrasi guru kjj kelas xiAdministrasi guru kjj kelas xi
Administrasi guru kjj kelas xiIswanto Kachfi
 
Modul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasar
Modul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasarModul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasar
Modul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasarMOSES HADUN
 
Materi jembatan smk kelas XI DPIB
Materi jembatan smk kelas XI DPIB Materi jembatan smk kelas XI DPIB
Materi jembatan smk kelas XI DPIB bawon15505124020
 
METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)
METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)
METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)MOSES HADUN
 

What's hot (20)

Mekanika teknik II
Mekanika teknik IIMekanika teknik II
Mekanika teknik II
 
PPT JEMBATAN
PPT JEMBATANPPT JEMBATAN
PPT JEMBATAN
 
Struktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyang
Struktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyangStruktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyang
Struktur statis tak tentu metode clapeyron-portal tak bergoyang
 
2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-libre2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-libre
 
1 kuliah-pertama-statika
1 kuliah-pertama-statika1 kuliah-pertama-statika
1 kuliah-pertama-statika
 
ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptx
ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptxELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptx
ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BANGUNAN.pptx
 
Membuat bandset profile Autocad Civil 3D.docx
Membuat bandset profile Autocad Civil 3D.docxMembuat bandset profile Autocad Civil 3D.docx
Membuat bandset profile Autocad Civil 3D.docx
 
Modul 4-balok menganjur diatas dua perletakan
Modul 4-balok menganjur diatas dua perletakanModul 4-balok menganjur diatas dua perletakan
Modul 4-balok menganjur diatas dua perletakan
 
5 pembebanan
5 pembebanan5 pembebanan
5 pembebanan
 
183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalen
183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalen183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalen
183013186 contoh-perhitungan-gempa-statik-ekuivalen
 
Materi Rangka Batang sederhana.pptx
Materi Rangka Batang sederhana.pptxMateri Rangka Batang sederhana.pptx
Materi Rangka Batang sederhana.pptx
 
Modul mekanika teknik 1
Modul mekanika teknik 1Modul mekanika teknik 1
Modul mekanika teknik 1
 
Modul 2- balok terjepit sebelah
Modul 2- balok terjepit sebelahModul 2- balok terjepit sebelah
Modul 2- balok terjepit sebelah
 
Struktur baja-5 lentur-balok
Struktur baja-5 lentur-balokStruktur baja-5 lentur-balok
Struktur baja-5 lentur-balok
 
Statika dan mekanika dasar- PORTAL
Statika dan mekanika dasar- PORTALStatika dan mekanika dasar- PORTAL
Statika dan mekanika dasar- PORTAL
 
Administrasi guru kjj kelas xi
Administrasi guru kjj kelas xiAdministrasi guru kjj kelas xi
Administrasi guru kjj kelas xi
 
Modul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasar
Modul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasarModul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasar
Modul 5-muatan tidak langsung, pada statika dan mekanika dasar
 
Materi jembatan smk kelas XI DPIB
Materi jembatan smk kelas XI DPIB Materi jembatan smk kelas XI DPIB
Materi jembatan smk kelas XI DPIB
 
METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)
METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)
METODE GARIS PENGARUH STRUKTUR RANGKA BATANG(1)
 
Materi Mektek.ppt
Materi Mektek.pptMateri Mektek.ppt
Materi Mektek.ppt
 

Viewers also liked

Mekanika Teknik
Mekanika TeknikMekanika Teknik
Mekanika TekniklombkTBK
 
Presentasi 1 menerapkan ilmu statika dan tegangan
Presentasi 1 menerapkan ilmu statika dan teganganPresentasi 1 menerapkan ilmu statika dan tegangan
Presentasi 1 menerapkan ilmu statika dan teganganMOHAMMAD YASIN, M.Pd
 
Laporan Struktur Rumah Tinggal
Laporan Struktur Rumah TinggalLaporan Struktur Rumah Tinggal
Laporan Struktur Rumah TinggalAli Hasan
 
Penilaian ki 1
Penilaian ki 1Penilaian ki 1
Penilaian ki 1markasih
 
analisa perhitungan tulangan pelat lantai
analisa perhitungan tulangan pelat lantaianalisa perhitungan tulangan pelat lantai
analisa perhitungan tulangan pelat lantaiYusron Dwi Mangestika
 
Kinematika dan Dinamika (Bag 1)
Kinematika dan Dinamika (Bag 1)Kinematika dan Dinamika (Bag 1)
Kinematika dan Dinamika (Bag 1)Chusnan Aprianto
 
Aljabar matriks-its
Aljabar matriks-itsAljabar matriks-its
Aljabar matriks-itsMasnia Siti
 
2 modul analisa_struktur 1
2 modul analisa_struktur 12 modul analisa_struktur 1
2 modul analisa_struktur 1Jaka Jaka
 
1023 spk-teknik gambar bangunan
1023 spk-teknik gambar bangunan1023 spk-teknik gambar bangunan
1023 spk-teknik gambar bangunanWinarto Winartoap
 
KESETIMBANGAN
KESETIMBANGANKESETIMBANGAN
KESETIMBANGANDwi Ratna
 
TUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILA
TUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILATUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILA
TUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILAStephanus Turnip
 
contoh kerjaan struktur beton bertulang 2
contoh kerjaan struktur beton bertulang 2contoh kerjaan struktur beton bertulang 2
contoh kerjaan struktur beton bertulang 2Aryo Bimantoro
 
File proses pembuatan roda gigi supriyadi
File proses pembuatan roda gigi supriyadiFile proses pembuatan roda gigi supriyadi
File proses pembuatan roda gigi supriyadiIpan Abahna Ipin
 
Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1
Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1
Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1riyanto riyanto
 
statika struktur diktat
statika struktur diktatstatika struktur diktat
statika struktur diktatWayan Yase
 
MACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESIN
MACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESINMACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESIN
MACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESINDwi Ratna
 

Viewers also liked (20)

Statika
StatikaStatika
Statika
 
Mekanika Teknik
Mekanika TeknikMekanika Teknik
Mekanika Teknik
 
Presentasi 1 menerapkan ilmu statika dan tegangan
Presentasi 1 menerapkan ilmu statika dan teganganPresentasi 1 menerapkan ilmu statika dan tegangan
Presentasi 1 menerapkan ilmu statika dan tegangan
 
Rpp Autocad Teknik Gambar Bangunan
Rpp Autocad Teknik Gambar BangunanRpp Autocad Teknik Gambar Bangunan
Rpp Autocad Teknik Gambar Bangunan
 
Laporan Struktur Rumah Tinggal
Laporan Struktur Rumah TinggalLaporan Struktur Rumah Tinggal
Laporan Struktur Rumah Tinggal
 
Penilaian ki 1
Penilaian ki 1Penilaian ki 1
Penilaian ki 1
 
analisa perhitungan tulangan pelat lantai
analisa perhitungan tulangan pelat lantaianalisa perhitungan tulangan pelat lantai
analisa perhitungan tulangan pelat lantai
 
Kinematika dan Dinamika (Bag 1)
Kinematika dan Dinamika (Bag 1)Kinematika dan Dinamika (Bag 1)
Kinematika dan Dinamika (Bag 1)
 
Aljabar matriks-its
Aljabar matriks-itsAljabar matriks-its
Aljabar matriks-its
 
2 modul analisa_struktur 1
2 modul analisa_struktur 12 modul analisa_struktur 1
2 modul analisa_struktur 1
 
1023 spk-teknik gambar bangunan
1023 spk-teknik gambar bangunan1023 spk-teknik gambar bangunan
1023 spk-teknik gambar bangunan
 
RPP K13 TEKNIK GAMBAR BANGUNAN XII/6
RPP K13 TEKNIK GAMBAR BANGUNAN XII/6RPP K13 TEKNIK GAMBAR BANGUNAN XII/6
RPP K13 TEKNIK GAMBAR BANGUNAN XII/6
 
KESETIMBANGAN
KESETIMBANGANKESETIMBANGAN
KESETIMBANGAN
 
TUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILA
TUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILATUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILA
TUGAS BESAR ANALISIS STRUKTUR 3 TEKNIK SIPIL UNILA
 
contoh kerjaan struktur beton bertulang 2
contoh kerjaan struktur beton bertulang 2contoh kerjaan struktur beton bertulang 2
contoh kerjaan struktur beton bertulang 2
 
File proses pembuatan roda gigi supriyadi
File proses pembuatan roda gigi supriyadiFile proses pembuatan roda gigi supriyadi
File proses pembuatan roda gigi supriyadi
 
Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1
Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1
Rpp gambar teknik kelas x semester 1 kd 3.1 dan 4.1
 
statika struktur diktat
statika struktur diktatstatika struktur diktat
statika struktur diktat
 
Mekanika teknik
Mekanika teknikMekanika teknik
Mekanika teknik
 
MACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESIN
MACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESINMACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESIN
MACAM-MACAM SAMBUNGAN PADA KONSTRUKSI MESIN
 

Similar to Modul statika pdf Kelas X SMK

Dasar dasar-kekuatan-bahan
Dasar dasar-kekuatan-bahanDasar dasar-kekuatan-bahan
Dasar dasar-kekuatan-bahanIshak Enginer
 
Mekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya Gedung
Mekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya GedungMekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya Gedung
Mekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya GedungMasRozi4
 
Perc. 2 kesetimbangan dan resultan gaya
Perc. 2 kesetimbangan dan resultan gayaPerc. 2 kesetimbangan dan resultan gaya
Perc. 2 kesetimbangan dan resultan gayaSMA Negeri 9 KERINCI
 
Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-edit
Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-editBab 1 -dasar-dasar-kejuruan-edit
Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-editSlamet Setiyono
 
Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...
Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...
Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...yosevinaMsc
 
Perc. 1 hukum hooke dan pengukuran gaya
Perc. 1 hukum hooke dan pengukuran gayaPerc. 1 hukum hooke dan pengukuran gaya
Perc. 1 hukum hooke dan pengukuran gayaSMA Negeri 9 KERINCI
 
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan PPGHybrid1
 
mekanika-teknik-1.pdf
mekanika-teknik-1.pdfmekanika-teknik-1.pdf
mekanika-teknik-1.pdfNurlailah34
 
PPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdf
PPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdfPPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdf
PPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdfwahyuhermawan18
 
591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)Ang Gha D Cato
 
591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)Pasca Perdana
 
Dkk1 dasar dasarmesin
Dkk1 dasar dasarmesinDkk1 dasar dasarmesin
Dkk1 dasar dasarmesinrio erviant
 
Bab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESIN
Bab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESINBab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESIN
Bab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESINEko Supriyadi
 
17033148 rahmaddillah al fath-af11
17033148 rahmaddillah al fath-af1117033148 rahmaddillah al fath-af11
17033148 rahmaddillah al fath-af11rahmadfath
 
Perc. 8 kesetimbangan benda berukuran
Perc. 8 kesetimbangan benda berukuranPerc. 8 kesetimbangan benda berukuran
Perc. 8 kesetimbangan benda berukuranSMA Negeri 9 KERINCI
 
MKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptx
MKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptxMKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptx
MKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptxWillStronghold3
 
Modul 1-pengertian-dasar-statika
Modul 1-pengertian-dasar-statikaModul 1-pengertian-dasar-statika
Modul 1-pengertian-dasar-statikaMOSES HADUN
 

Similar to Modul statika pdf Kelas X SMK (20)

Dasar dasar-kekuatan-bahan
Dasar dasar-kekuatan-bahanDasar dasar-kekuatan-bahan
Dasar dasar-kekuatan-bahan
 
Modul Bab 01.pdf
Modul Bab 01.pdfModul Bab 01.pdf
Modul Bab 01.pdf
 
Mekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya Gedung
Mekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya GedungMekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya Gedung
Mekanika Teknik_Penyusunan Gaya Gaya Gedung
 
Perc. 2 kesetimbangan dan resultan gaya
Perc. 2 kesetimbangan dan resultan gayaPerc. 2 kesetimbangan dan resultan gaya
Perc. 2 kesetimbangan dan resultan gaya
 
Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-edit
Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-editBab 1 -dasar-dasar-kejuruan-edit
Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-edit
 
Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...
Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...
Pertemuan 1 Mekanika Rekayasa flakl;akl;dkl;akkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk...
 
Perc. 1 hukum hooke dan pengukuran gaya
Perc. 1 hukum hooke dan pengukuran gayaPerc. 1 hukum hooke dan pengukuran gaya
Perc. 1 hukum hooke dan pengukuran gaya
 
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
 
mekanika-teknik-1.pdf
mekanika-teknik-1.pdfmekanika-teknik-1.pdf
mekanika-teknik-1.pdf
 
PPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdf
PPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdfPPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdf
PPT macam gaya pada struktur bangunan.pptx.pdf
 
591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)
 
591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)591 1 statika_struktur (1)
591 1 statika_struktur (1)
 
Dkk1 dasar dasarmesin
Dkk1 dasar dasarmesinDkk1 dasar dasarmesin
Dkk1 dasar dasarmesin
 
Bab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESIN
Bab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESINBab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESIN
Bab 01 memahami dasar dasar kejuruan - TEKNIK MESIN
 
Ddm
DdmDdm
Ddm
 
17033148 rahmaddillah al fath-af11
17033148 rahmaddillah al fath-af1117033148 rahmaddillah al fath-af11
17033148 rahmaddillah al fath-af11
 
Modul 3 benda_tegar_blended
Modul 3 benda_tegar_blendedModul 3 benda_tegar_blended
Modul 3 benda_tegar_blended
 
Perc. 8 kesetimbangan benda berukuran
Perc. 8 kesetimbangan benda berukuranPerc. 8 kesetimbangan benda berukuran
Perc. 8 kesetimbangan benda berukuran
 
MKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptx
MKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptxMKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptx
MKB_Sarjana Terapan Rekayasa Mesin UNDIP_Diagram Gaya 9.pptx
 
Modul 1-pengertian-dasar-statika
Modul 1-pengertian-dasar-statikaModul 1-pengertian-dasar-statika
Modul 1-pengertian-dasar-statika
 

Recently uploaded

tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SDtugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SDmawan5982
 
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdfTUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdfElaAditya
 
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptxMODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptxarnisariningsih98
 
Modul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdf
Modul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdfModul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdf
Modul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdfSitiJulaeha820399
 
Ppt tentang perkembangan Moral Pada Anak
Ppt tentang perkembangan Moral Pada AnakPpt tentang perkembangan Moral Pada Anak
Ppt tentang perkembangan Moral Pada Anakbekamalayniasinta
 
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]Abdiera
 
implementasu Permendikbudristek no 53 2023
implementasu Permendikbudristek no 53 2023implementasu Permendikbudristek no 53 2023
implementasu Permendikbudristek no 53 2023DodiSetiawan46
 
HARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdf
HARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdfHARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdf
HARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdfkustiyantidew94
 
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docxModul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docxherisriwahyuni
 
Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)
Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)
Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)3HerisaSintia
 
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxDESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxFuzaAnggriana
 
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAK
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAKDEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAK
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAKirwan461475
 
LAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdf
LAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdfLAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdf
LAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdfChrodtianTian
 
Wawasan Nusantara sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...
Wawasan Nusantara  sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...Wawasan Nusantara  sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...
Wawasan Nusantara sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...MarwanAnugrah
 
Model Manajemen Strategi Public Relations
Model Manajemen Strategi Public RelationsModel Manajemen Strategi Public Relations
Model Manajemen Strategi Public RelationsAdePutraTunggali
 
Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5
Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5
Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5KIKI TRISNA MUKTI
 
Jurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptx
Jurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptxJurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptx
Jurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptxBambang440423
 
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdfKelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdftsaniasalftn18
 
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptxPanduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptxsudianaade137
 
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptxMateri Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptxRezaWahyuni6
 

Recently uploaded (20)

tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SDtugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
 
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdfTUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
 
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptxMODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
 
Modul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdf
Modul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdfModul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdf
Modul 1.2.a.8 Koneksi antar materi 1.2.pdf
 
Ppt tentang perkembangan Moral Pada Anak
Ppt tentang perkembangan Moral Pada AnakPpt tentang perkembangan Moral Pada Anak
Ppt tentang perkembangan Moral Pada Anak
 
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
 
implementasu Permendikbudristek no 53 2023
implementasu Permendikbudristek no 53 2023implementasu Permendikbudristek no 53 2023
implementasu Permendikbudristek no 53 2023
 
HARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdf
HARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdfHARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdf
HARMONI DALAM EKOSISTEM KELAS V SEKOLAH DASAR.pdf
 
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docxModul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
 
Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)
Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)
Karakteristik Negara Mesir (Geografi Regional Dunia)
 
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxDESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
 
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAK
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAKDEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAK
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 PENDIDIKAN GURU PENGGERAK
 
LAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdf
LAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdfLAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdf
LAPORAN PKP KESELURUHAN BAB 1-5 NURUL HUSNA.pdf
 
Wawasan Nusantara sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...
Wawasan Nusantara  sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...Wawasan Nusantara  sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...
Wawasan Nusantara sebagai satu kesatuan, politik, ekonomi, sosial, budaya, d...
 
Model Manajemen Strategi Public Relations
Model Manajemen Strategi Public RelationsModel Manajemen Strategi Public Relations
Model Manajemen Strategi Public Relations
 
Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5
Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5
Materi Strategi Perubahan dibuat oleh kelompok 5
 
Jurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptx
Jurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptxJurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptx
Jurnal Dwi mingguan modul 1.2-gurupenggerak.pptx
 
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdfKelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
 
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptxPanduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
 
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptxMateri Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
 

Modul statika pdf Kelas X SMK

  • 1. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 1 Modul 1 PENGERTIAN ILMU GAYA “STATIKA” Setelah mengikuti dan mempelajari bahan pembalajaran dalam modul ini, peserta didik diharakan dapat : Menguasai pengertian mekanika teknik dan statika teknik bangunan. Menguasai pengertian gaya, vektor, resultante, dan momen gaya. Menguasai dan menjelaskan proses penyusunan dan penguraian gaya secara grafis dan analitis. Menerangkan pentingnya gaya dan resultante. Menerapkan perhitungan momen gaya. A. Pengertian Mekanika Perhatikanlah bagan pembagian ilmu gaya berikut ini. Gambar 2. Pembagian Ilmu Statika (Mekanika Teknik) Statika yang dimaksud dalam bagan di atas adalah statika teknik bangunan, yaitu ilmu yang mempelajari kekuatan dan stabilitas konstruksi bangunan. Ilmu statika ini sering disebut mekanika teknik. Ilmu mekanika terbagi menjadi dua yaitu Ilmu Mekanika Teori dan Ilmu Mekanika Terpakai seperti perhitungan statika bangunan. Perhitungan statika bangunan adalah ilmu yang mempelajari kekuatan-kaekuatan dan stabilitas konstruksi dan bagian dari bangunan. Perhitungan kekuatan dan stabilitas meliputi perhitungan Statika DinamikaKinematika Ilmu Gaya / Mekanika Teknik • Stabilitas • Kekuatan Gerak Gerak & Penyebabnya
  • 2. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 2 dimensi, kontrol, kekuatan, dan stabilitas. Definisi dari masing-masing perhitungan tersebut adalah sebagai berikut : 1. Perhitungan Dimensi, adalah perhitungan untuk menentukan ukuran suatu konstruksi terutama pada ukuran penampang bahan secara efisien yang diperlukan mampu mendukung gaya-gaya atau muatan/beban bekerja pada konstruksi dengan tetap memperhitungan faktor keamanan. 2. Perhitungan Kontrol, adalah perhitungan yang dilakukan untuk memeriksa kekuatan suatu konstruksi bangunan. Konstruksi cukup berat dan tidak berubah bentuk akibat beban-beban yang timbul, misalnya beban angin, gempa atau getaran. 3. Perhitungan kekuatan, adalah perhitungan yang dilakukan untuk memeriksa konstruksi dari terjadinya perubahan bentuk, peralihan- peralihan serta tuntutan yang beban-beban pada konstruksi yang melampaui batas atau tidak. 4. Perhitungan Stabilitas, adalah perhitungan yang dilakukan agar konstruksi dalam keadaan kokoh. Kokoh dalam arti tidak berubah akibat lendutan maupun penurunan pondasi yang tidak merata sebagian atau keseluruhan, B. Pengertian gaya Apabila membahas materi mengenai gaya, biasanya selalu berkaitan dengan vektor, resultante, dan momen gaya. Vektor dipakai untuk menunjukkan ke arah mana gaya bekerja dan resultante merupakan gaya pengganti dari susunan gaya-gaya, serta momen gaya merupakan hasil kali gaya dengan jarak. Suatu benda atau titik materi dalam keadaaan diam akan berubah kedudukanya menjadi bergerak atau sebaliknya, sebuah benda yang selalu bergerak akan berubah menjadi benda dalam keadaan diam.
  • 3. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 3 “Sesuatu” yang menyebabkan benda atau titik materi diam atau bergerak, inilah yang dinamakan gaya atau kekuatan. Posisi dimana benda tersebut berada di sebut tempat atau letak titik tangkap.karena dari diam menjadi bergerak, mestinya dengan arah tertentu atau ada tujuan arah, maka sebuah gaya dapat diberi batasan secara tegas bahwa gaya adalah sesuatu yang menyebabkan benda menjadi bergerak atau diam. Gaya dilukiskan sebagai sebuah anak panah (vektor) yang menunjukkan arah gaya dan mempunyai ukuran yang besarnya sesuai panjang garis panah tersebut. Susunan beberapa gaya atau vektor yang bekerja pada sebuah benda dapat diganti dengan gaya lain atau gaya pengganti yang pengaruhnya sama. Gaya-gaya pengganti tersebut disebut resultante gaya-gaya (R). Momen gaya atau sering disebut momen (M) adalah hasil kali dari besarnya sebuah gaya terhadap garis tegak lurus yang ditarik dari sebuah titik terhadap garis kerja gaya.dengan kata lainmomen merupakan hasil kali gaya dan jarak dengan satuan ton∙meter (t∙m) atau kilogram∙meter (kg∙m). C. Ciri-ciri Gaya Gaya memiliki ciri yang sering juga disebut sifat-sifat gaya. Ketiga ciri- ciri tersebut adalah bersaran gaya, arah gaya, dan titik tangkap gaya. 1. Besaran gaya adalah ukuran besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda. Misalnya 10 ton, 100 kg, 10 N. 2. Arah gaya (sering juga dusebut garis kerja gaya), adalah garis lurus yang berimpit dengan gaya itu sendiri. Arahnya bias kemana saja. 3. Titik tangkap gaya adalah suatu titik sebagai tempat gaya itu menangkap atau dengan kata lain sebagai tempat gaya itu bekerja.
  • 4. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 4 Gaya bekerja sepanjang garis kerjanya yaitu arah gaya-gaya yang ada. Jadi, arah ada pada garis kerjanya. Namun tujuan arahnya bisa berbeda- beda. Sehingga gaya dapat dipindahkan atau digeser sepanjang garis kerjanya. D. Satuan Gaya Besaran gaya mempunyai satuan kg, ton, dan newton (N). Menurut standar internasional (SI) satuan gaya disarangkan menggunakan newton. Namun dengan alasan tertentu, dalam modul ini menggunakan kg dan ton. Satuan yang dipergunakan dalam perhitungan statika bangunan menyesuaikan dengan satuan yang dipakai dalam perhitungan konstruksi yang lain seperti perhitungan pada konstruksi baja, beton, dan kayu. 1. Beban terpusat Satuan : Berat dalam kg, ton, N, Kn. 1 ton = 1000 kg 1 N = 0,1 kg 1 kN = 100 kg 2. Beban merata/tidak merata Satuan : Berat tiap meter panjang kg/m, ton/m², N/m, kN/m, kg/m², ton/m², N/mm², kN/m². 1 kg/m = 1 kg/m = 0,01 kg/cm 1 ton/m = 1000 kg/m = 10 kg/cm 1 N/m = 0,1 kg/m = 0,001 kg/cm 1 kN/m = 100 kg/m = 1 kg/cm 1 kg/m² = 1 kg/m² = 0,0001 kg/cm² 1 ton/m² = 1000 kg/m² = 0,1 kg/cm² 1 N/m² = 0,1 kg/m² = 0,00001 kg/cm² 1 Kn/m²= 100 kg/m² = 0,01 kg/cm² 3. Berat jenis Satuan : Baret tiap meter kubik, kg/m³, t/m³, N/m³, kN/m³. 1 kg/m³ = 1 kg/m³ = 0,001 kg/l 1 ton/m³ = 1000 kg/m³ = 1 kg/l 1 N/m³ = 0,1 kg/m³ = 0,0001 kg/l 1 kN/m³ = 100 kg/ m³= 0,1 kg/l 1 kg/m³ = 100 kg/m³ = 0,1 kg/l 1 kg/m³ = 1 kg/m³ = 0,001 kg/l
  • 5. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 5 4. Momen Satuan : Berat (gaya) x jarak = kg·m 1 kg·m = 1 kg·m = 100 kg·cm 1 ton·m = 1000 kg·m = 100.000 kg·cm 1 N·m = 0,1 kg·m = 10 kg·cm 1 kN·m = 100 kg·m = 10.000 kg·cm Rangkuman 1. Statika bangunan adalah ilmu yang mempelajari kekuatan-kekuatan dan stabilitas konstruksi bangunan dan bagian-bagiannya. 2. Perhitungan statika bangunan adalah ilmu yang memepelajari perhitungan kekuatan dan stabilitas konstruksi bangunan dan bagian-bagiannya. 3. Perhitungan statika bangunan meliputi perhitungan mendimensi, control, kekuatan, dan stabilitas. Simbol-simbol dalam perhitungan-perhitungan harus mengetahui besaran gaya P, titik tangkap gaya, garis kerja (vector), resultante. 4. Satuan momen gaya adalah ton·meter (t·m) atau kilogram·meter (k·m).
  • 6. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 6 Modul 2 MENGURAIKAN DAN MENGGABUNGKAN GAYA Setelah mempejari modul ini, siswa diharapkan dapat : Menyusun dan mengurai gaya Meyusun dan mengurai gaya secara analitis dan grafis Menyusun dua buah gaya atau lebih menjadi sebuah gaya Menjelaskan dua gaya arahnya sama, berlawanan arah dan berlainana arah Melukiskan polygon gaya A, Menguraikan Gaya Gaya yang berarah miring F dapat diuraikan terhadap bidang datar, tegak dan atau bidang acuan tertentu. Pada Gambar 2 (a) gaya yang membentuk sudut lancip (a) terhadap bidang datar (bidang X), dapat diuraikan menjadi gaya datar Fx = F cos a , dan gaya searah bidang Fy = F sin a. Untuk gaya miring F terhadap bidang acuan pada gambar tertentu yang membentuk sudut lancip a pada gambar dapat diurai menjadi gaya sejajar bidang F// = F cos a dan gaya tegak lurus bidang F^ = F sin a. Gambar 2. Menguraikan gaya
  • 7. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 7 B. Menggabungkan Gaya Besaran gaya merupakan besaran vektor, karenanya untuk dapat menggabungkan atau mencari resultannya perlu menyertakan arah dan titik tangkap gaya tersebut pada suatu bidang atau struktur. Dua buah gaya atau lebih dalam satu lintasan yang segaris dengan arah yang sama, resultan gaya merupakan penjumlahan dari dua gaya tersebut. Sedangkan untuk gaya selintasan yang berlawanan arah, resultan dua gaya tersebut tersebut merupakan operasi pengurangan. Perhatikan F3 dan F4. Resultan F3 + F4, = R F3+F4 = F3 – F4. Jika dua gaya atau lebih dalam satu titik tangkap memiliki arah berlainan seperti F5 dan F6, maka resultan kedua gaya itu dapat dilukis dengan menggambar proyeksi F5 dan F6 seperti pada Gambar 3.26. Demikian halnya pada R F7+F8 yang merupakan resultan dari F7 dan F8. Untuk mencari resultan lebih dari dua gaya dalam satu titik tangkap digunakan cara yang sama seperti dilakukan pada gaya F5 dan F6 atau F7 dan F8. Perhatikan gaya F9 hingga F11 pada Gambar . Tentukan dahulu R F9+F10, kemudian tentukan resultan F11 dengan R F9+F10 menjadi R F9+F10+F11 yang merupakan resultan F9 hingga F11. Gambar 3. Jenis gaya menurut arahnya
  • 8. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 8 Gambar 4. Cara menggabungkan gaya Cara penggabungan gaya searah adalah dengan menjumlahkan dan secara grafis ditunjukkan pada gambar 3. Gambar 3 menunjukkan grafis menggabungkan dua gaya berlawanan arah. Secara analitis adalah menentukan selisih dua gaya tersebut. Gambar 4 menunjukkan cara grafis menggabungkan dua gaya bersambung berbeda arah. Resultan gaya adalah garis hubung pangkal sampai ujung gaya ke dua. Gambar menunjukkan cara grafis menggabungkan dua gaya satu titik tangkap berbeda arah. Caranya adalah memproyeksikan gaya kedua pada jung gaya pertama atau sebaliknya. Besar gaya gabungan / resultan secara prinsip mirip seperti gambar Cara ini dapat diulangi untuk menggabungkan lebih dari dua gaya dalam satu titik tangkap seperti digrafiskan pada gambar 5. Pada gambar resultan P9 dan P10 = R P9+P10 menjadi gaya yang harus digabungkan dengan gaya P11 untuk mengahasilkan resultan dari ke tiga gaya tersebut. Untuk menggabungkan beberapa gaya berbeda titik tangkapnya, dapat dilakukan dengan cara grafis maupun analistis. Cara grafis dapat dilakukan
  • 9. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 9 dengan lukisan kutub seperti pada Gambar 5 Tahapan lukisan kutub adalah sebagai berikut: o Gambarlah secara terskala gaya-gaya yang akan digabungkan beserta garis kerja masing-masing gaya o Urutkan posisi, susun gaya tersebut secara linear, P1, P2 dan P3 seperti Gambar. o Tentukan titik kutub dan lukis garis kutub gaya tersebut. Yakni pada P1 terdapat garis kutub 1 dan 2 dan seterusnya o Plotkan garis kutub tersebut pada masing-masing garis kerja. o Pada garis kerja P1, lukis suatu garis sehingga sejajar dengan garis kutub 1. o Dari titik potong garis kerja P1 dengan garis kutub 1, lukis garis kutub 2 hingga memotong garis kerja P2. o Dari titik potong garis kutub 2 dengan garis kerja P2, lukis garis kutup 3 hingga memotong garis kerja P3. o Dari perpotongan garis kutub 3 dan P3, lukis garis kutub 4 hingga memotong garis kutup awal, garis kutub 1. o Perpotongan kedua garis kutub tersebut merupakan letak garis kerja resultan ketiga gaya, R P1-3 Penyelesaian secara analitis dilakukan dengan kaidah momen dari titik acuan yang ditentukan. Misal garis kerja P3 dipakai sebagai acuan, dengan yP2, yP1 dan y R masing merupakan jarak gaya P2, P1 dan R dari garis kerja P3. Persamaan yR dapat dihitung sebagai berikut : yR = (yP2 x P2 + yP1 x P1) / R yR = (yP2 x P2 + yP1 x P1) / (P1 + P2 + P3) Gambar 5. Cara menggabungkan gaya
  • 10. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 10 Modul 3 HUKUM AKSI DAN REAKSI Tujuan pembelajaran Setelah mengikuti dan mempelajari bahan pembejaran modul ini, peserta didik diharapkan dapat : Menjelaskan prinsip kerja aksi-reaksi berdasarkan hokum Newton III Menggambarkan aksi dan reaksi suatu benda pada bidang datar Menjelaskan hubungan gaya aksi-reaksi dengan keseimbangan gaya Menyebutkan rumus perhitungan keseimbangan gaya Menghitung besar raksi gaya tumpuan A. Prinsip Kerja Gaya Aksi dan Reaksi Hukum Newton III Hukum Newton III menyatakan bahwa gaya aksi = Gaya Reaksi. Semua benda di muka bumi ini mempunyai berat yang disebabkan oleh gaya tarik bumi. Oleh sebab itu , setiap benda mempunyai berat Seandainya sebuah benda ( Pertama) diletakkan diatas sebuah benda (kedua), maka benda pertama akan memberikan gaya tekanan kepada benda kedua sebsar beratnya sendiri (gaya aksi) dan yang kedua dinamakan gaya tekan lawan (Reaksi). Dengan demikian , karena adanya gaya aksi dan reaksi ini maka benda dalam keadaan diam. Hukum Newton merupakan hukum yang menjadi dasar Ilmu Statika Gaya. Hukum Newton III menyatakan bahwa Aksi (A) suatu gaya akan sama dengan Reaksi (- R) yang timbul. Dan dapat dituliskan sebagai berikut: A = - R atau Aksi + Reaksi = 0 Pernyataan itulah yang menjadi dasar kestabilan suatu struktur dengan gaya-gaya yang bekerja. Dengan begitu suatu struktur dikatakan stabil jika Resutan antara gaya aksi dan reaksi = 0, dan menjadi syarat untuk menentukan atau mencari besarnya komponen reaksi dari suatu struktur.
  • 11. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 11 B. Prinsip Kerja Keseimbangan Apabila gaya aksi dan reaksi bekerja di satu titik tangkap gaya , maka benda dalam keadaan keseimbangan. Keseimbangan gaya dapat dilihat pada pada gaya horizontal dan vertical serta momoen momen terhadap bidang datar. Syarat-syarat keseimbangan adalah sebagai berilkut : a. ∑H = 0 (Jumlah gaya horizontal = 0) b. ∑V = 0 (Jumlah gaya Vertikal = 0) c. ∑M = 0 (Jumlah momen = 0) Perhatikan contoh soal dibawah berikut. Contoh Soal Lihat Gambar di bawah ini. Jika L CAB = 45 o dan L CBA = 30 o Tentukanlah gaya pada batang CA dan batang CB Gambar 6. Komponen reaksi Penyelesaian : Cara analitis: Berdasarkan Hukum Newton, struktur seperti pada contoh soal tersebut stabil jika Resultan gaya W dan reaksi pada batang struktur CA dan CB di atas = 0.
  • 12. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 12 ∑ V = 0 CA V + CB V – W = 0 CA Sin 45 + CB sin 30 – W = 0 ∑ H = 0 CA H + CB H = 0 - CA Cos 45 + CB Cos 30 = 0 Didapat dua buah persamaan dengan 2 variabel. Dengan begitu CA dan CB yang merupakan gaya reaksi akibat W akan dapat ditentukan. Cara grafis. Untuk contoh soal tersebut dilakukan dengan melukis vektor gaya dengan kaidah penggabungannya. Gambarkan secara berurutan secara terskala W, CA dan CB dengan arah yang bersesuaian sehingga CB kembali berimpit dengan titik tangkap mula W. Arah lukisan masing komponen reaksi merupakan arah gaya terhadap titik tinjau C. Kedua bagian batang (member) CA dan CB mengalami gaya tarikan karena arah lukisan pada grafis menjauh terhadap titik tangkap C. Besar gaya di tunjukkan dengan panjang lukisan secara terskala.
  • 13. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 13 Modul 4 MOMEN GAYA DAN KOPEL Setelah mengikuti dan mempelajari bahan pembelajaran modul ini, peserta didik diharapkan dapat : Menjelaskan arti momen gaya. Menggambarkan momen gaya arah negatif atau positif. Menjelaskan momen negatif dan positif (Searah atu berlawanan jarum jam). Menjelaskan dalil momen varignon. Menjelaskan pengertian momen kopel. Menyebutkan sifat-sifat momen kopel. Sebelum melakukan perhitungan terhadap suatu momen, maka secara umum perlu diketahui simbol atau lambang yang terkait dengan momen. Momen dilambangkan dengan huruf “M”, gaya dilambangkan dengan huruf “P” atau “K” dan jarak dilambangkan dengan huruf “a” atau “d”. Apabila momen gaya dan jarak tersebut dilengkapi dengan satuan ,maka dapat dimengerti dengan jelas bahwa satuan berat itu merupakan suatu gambaran momen positif atau negatif. Jika putaran searah jarum jam berarti momen positif ( ). Bila berlawanan putaran arah jarum jam bertarti momen negative ( ) besarnya momen dapat dihitung dengan rumus sbb: M= P x a Dimana: M adalah momen dalam ton atau kg m. p adalah gaya dalam ton atau kg. a adalah jarak dalam meter atau cm. Momen akibat sebuah gaya , pada saat membahas atau mempelajari perhitungan statika bangunan atau perhitungan konstruksi pada bagian bangunan merupakan kunci dasar karena merupakan hal yang penting. Dari momen gaya kita dapat menghitung macam-macam konstruksi pada bagian bangunan. Sewaktu merencanakan bangunan, kita perlu mendimensi atau menentukan ukuran bagian-bagian konstruksi secara cermat. Agar dapat mendimensi dengan benar, sehingga mendapat ukuran yang efektif perlu mengetahui beban yang bekerja atau gaya yang terjadi pada konstruksi tersebut. Dengan gaya yang bekerja kita akan tahu berapa
  • 14. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 14 momen maksimal yang terjadi, dengan dasar momen maksimal akan digunakan untuk menghitung kekuatan konstruksi pada bangunan. A. BATASAN MOMEN GAYA Momen sebuah gaya P terhadap sebuah titik sembarang pada bidang datar ditentukan oleh besarnya sebuah gaya dan jarak garis tegak lurus yang ditarik dari sebuah titik sembarang kesebuah gaya yang bekerja. Dari uraian singkat diatas dapat diberi batasan tentang momen gaya terhadap sebuah titik 0 sembarang terhadap seperti berikut : Momen sebuah gaya terhadap sebuah titik dapat diartikan hasil kaliu besarnya sebuah gayabdengan panjang garis tegak lurus, yang ditarik dari titik sembarang kegaris kerja gaya. Dengan kalimat yang singkat dapat ditulis momen gaya adalah Hasil kali besarnya gaya dengan lengannya atau jarak. Momen terjadi disebabkan oleh gaya yang dianggap berputar sepanjang jarak tertentu. Dalam hal ini momen dibedakan menjadi dua yaitu momen positif apabila arah berputarnya gaya searah dengan arah putaran jarum jam. Sedangkan momen dikatakan momen negatif apabila arah berputarnya gaya berlawanan dengan arah putara jarum jam. Memberikan tanda pada momen positif atau negatif ini berdasarkan perjanjian tidak tertulis, namun hampir semua negara di dunia menaati dan menggunakan tanda tersebut untuk memperhitungkan kekuatan konstruksi. Karena gaya mempunyai satuan kg atau ton dan jarak cm atau ton m. Untuk memberikan tanda momen perhatikan arah perputarannya gaya . Momen :MO = +P . L Momen : MO1= - P1 . L1 Gambar 7. Arah berputarnya momen L P (+) O L1 (-) P1
  • 15. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 15 Gambar 8 Jarak gaya P terhadap 0 sembarang B. Dalil Momen Varignon Varignon menemukan dalil yang sangat penting dalam perhitungan kekuatan kontruksi bangunan.Karena pada kontruksi banyak bekerja gaya-gaya dan dari beberapa gaya yang bekerja didapatkan momen.Selanjutnya momen sebagai dasar perhitungan kekuatan kontruksi oleh karena dalil ini sangat penting untuk perhitungan kekuatan konstruksi bangunan. Dalil momen Varignon berbunyi sbb: Momen resultante suatu susunan gaya-gaya yang terletak sembarang disebuah bidang terhadap sebuah titik sembarang P dibidang gaya-gaya itu, sama dengan jumlah menurut aljabar dari momen yang diketahui Untuk membuktikan dalil ini diperlukan duah buah gaya yang bekereja satu titik tangkap, dengan mencari R dengfan jajaran genjang gaya, didapat pengganti dua gaya P1 dan P2 .Apabila masih ada gaya yang lain, maka dicari penggantinya R1, yaitu dengan membuat jajaran genjang gaya R dengan gaya yang ketiga. Gambar 9. Bukti Dalil varignon A P B a Besarnya Mo = +P . a A B R Ea2 P2 P1 a1 P h2 hr D
  • 16. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 16 Dari gambar diatas garis-garis kerja gaya p1 dan P2 saling berpotongan di A dalam satu bidang gambar dan titik potong garis kerja gaya-gaya merupakan titik tangkap gaya P1 dan P2. Dengan jajaran genjang gaya didapat resultrante R dari gaya P1 dan P2.Tentukan titik P sembarang sebagai pusatnya,maka dapat dibuktikan : R.r =+P1a1-P2a2 atau Rr=P2a2- P1a1..................................(1) Dari gambar dapat diartikan bahwa : Rr =Luas berganda ∆ PAD P2a2 =Luas berganda ∆ PAB P1a1 =Luas berganda ∆ PAC Ternyata bahwa : 2x luas ∆ PAD =PA.hr 2x luas ∆ PAB =PA.h2 2x luas ∆ PAD =PA.h1 Jika dimasukkan pada persamaan (I) diatas, maka PA hr =PA.h2- PA.h1 atau hr =h2-h1 Apabila DE sejajar AP, maka : sudut BDE=sudut CAF Sehingga sudut DBE atau sudut ACF dan BD =CA Maka ∆ BDE =∆ CAF dan BD =CA Maka ∆ BDE =∆ CAF,sehingga BE =CF=h1 jadi, hr=h2 –EB = h2-h1(Terbukti) Yang perlu diperhatikan bahwa l;etak titik p diatas sembarang, sehingga apabila titik p digeser dimana saja boleh dan akan memberikan hasil yang sama. C. Pemakaian dalil momen Apabila dua gaya yang sejajar merupakan uraian dari sebuah gaya P yang diketahui ,sedangkan dua gaya yang sama,maka gaya P yang terletak diantara dua gaya yang sejajar dan mempunyai arah sama dengan dua gaya yang sejajar.Jika kedua gaya yang sejajar itu terletak pada sebelah sisi gaya P yang diketahui,maka uraian gaya sejajar yang terdekat mempunyai arah yang sama.perhatikan gambar 10 berikut; K P1 P2 P3 M L Gambar 10. Gaya P diuraikan menjadi gaya P1 dan P2
  • 17. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 17 Momen terhadap titik K: Momen resultante sama dengan jumlah menurut aljabar dari momen P1 dan P2 yang sejajar. Momen akibat gaya P1=0 Momen akibat gaya P sama dengan momen akibat P2 dengan arah gaya yang sama. Seandainya pada titik sudut maka momenya akan negatif,yaitu: P.KM = P2 . KL sehingga P2 = KM : KL . P Contoh Tentukan resultante R dari dua buah gaya sejajar K1 dan K2.Jarak antara garis-garis kerja dari gaya-gaya adalah 2 m.Gaya-gaya itu mempunyai jurusan yang berlawanan K1 =480 kg dan K2=800 kg. Gambar 11. dua gaya yang arahnya berlawanan Arah R sama dengan arah gaya yang diketahui yang terbesar,yaitu K2 . R = 800 kg - 480 = 320kg Untuk menentiukan letak R digunakan dalil momen. Momen berpusat pada K1,Sehingga jarak R terhadap K1 adalah X m, sehingga: -320 . x = - 800 . 2 X = -1600 : -320 = 5 m Jadi, R terletak 5 m dari K1.Karena R tandanya - , maka benar bahwa letak R disebelah K1 , maupun k2. X m K1 = 480 kg 2 m K2 = 800 kg K3 = 320 kg
  • 18. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 18 D. Momen Kopel Kopel ialah susunan dua gaya sama besar dan mempunyai arah berlawanan dengan garis-garis kerja sejajar. Momen kopel ialah hasil kali dari salah satu gaya K dengan lengannya ( jarak antara garis kerja yang sejajar ) disertai dengan tanda berputarnya. Tanda positif bila arah berputarnya searah jarum jam dan tanda negatif bila arah berputarnya berlawanan arah jarum jam. Perhatikan gambar berikut ini. K K l l K K Mk =+ K . l Mk =+ K . l Gambar 12. Momen Kopel Buktikan: Momen kopel adalah salah satu gaya kali jarak kedua garis kerja sejajar. MO1 =- K.O,A +O,B = K (O,B-O,A) = K . l MO2 =+ K.O2,A+O2,B = K(O2,B+O2,A) = K . l Dari hasil diatas terbukti bahwa O diambil sembarang, momen M besarnya tetap. Jadi, kopel boleh dipindahkan pada bidang datar tempat kopel itu berada,besarnya momen kopel (M Kopel) = + K . l B K O2 A O1 K l Gambar 13. Contoh Perhitungan momen kopel
  • 19. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 19 1. Sifat-sifat kopel a. Suatu kopel memberi suatu sifat rotasi dalam bidang datar kopel. b. Suatu kopel boleh dipindahkan pada bidang bidang datar tempat kopel berada dan bidang datar yang sejajar dengan bidang datar kopel itu. Momen kopel dapat dinyatakan sebagai vektor kopel yang arahnya disesuaikan denganmemutar masuk sekrup. 1. Dua kopel yang seharga (setara) Dua kopel yang bekerja dalam sebuah bidang datar atau koplanar dan mempunyai momen yang besarnya sama,dinamakan seharga atau ekuivalen. Contoh perhatikan gambar berikut: M1 = -K1.L M2 = -kg.L1 = -4.3 = - 6 kg.3 m = -12 Kg = -12 kg m Dengan hasil perhitungan diatas kopel 1 setara kopel 2. l K K M = +K . l K1 = 4 kg K1 = 4 kg l = 3 m l = 2 m K2 = 6 kg K2 = 6 kg a b
  • 20. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 20 2. Menyusun dua kopel Kopel-kopel yang letak nya pada sebuah datar dapat dijumlah secara aljabar. Sehingga : MR = M1+M2. = p1 . a1 Dalam hal ini kopel dapat disebut sebagai skalar. MI =+P1 . a1 M2 =+P2 . a2 P1 P1 a1 P2 P2 A2
  • 21. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 21 Modul 5 KESEIMBANGAN DAN TUMPUAN Setelah mempelajari modul ini diharapkan siswa dapat : Menjelaskan pengertian tumpuan Menyebutkan macam-macam tumpuan Menyebutkan macam-macam gaya yang bekerja pada sebuah tumpuan/kontruksi Menghitung reaksi tumpuan Menggambar bidang reaksi Gaya lintang (D), Gaya Normal (N) dan Bidang momen (M) A. Statika Konstruksi Balok Sederhana Umumnya bagunan sipil terdiri dari beberapa komponen struktur. Komponen struktur utama tersebut dapat berupa rasuk, komponen struktur yang membentang, dan kolom, bagian struktur yang menerima gaya aksial dan menyalurkannya ke struktur pondasi. Komponen yang membentang tersebut dapat berupa balok maupun berupa rangka batang (truss). Balok merupakan gelagar tunggal yang menerima beban lentur atau momen lentur. Sedangkan rangka batang merupakan rangkaian batang tunggal yang disusun agar bagian batang tersebut tidak menahan momen. Bentuk lain dari komponen struktur dapat pula berupa rangka kaku (frame work). Gambar 14. Beberapa bentuk struktur utama konstruksi rangka ; (a) Balok konsol,(b) Balok dua dudukan,(c) Rangka batang, (d) Rangka kaku (e) Rangka 3 sendi
  • 22. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 22 B. Dudukan dan Tumpuan (Support) Dudukan suatu struktur bangunan dapat berupa dudukan kaku atau jepitan, paduan dudukan sendi dan dudukan gelinding (rol) atau gelincir. Dudukan itulah yang nantinya diperhitungkan besaran komponen reaksinya dengan menggunakan syarat kesetimbangan. Syarat kesetimbangan atau stabilitas dalam struktur statis adalah sebagai berikut: Gambar 15. Bentuk dudukan : (a) dudukan jepit kaku, (b) balok dengan sendi dan dudukan gelincir – gelinding Pada dudukan sendi, dudukan A, akan menghasilkan komponen reaksi vertikal (V) dan horisontal (H), sedangkan dudukan gelinding atau gelincir, dudukan B, hanya akan menerima komponen reaksi vertikal (V) saja. C. Analisis Balok Statis Tertentu Bagian ini akan memberikan analisis dasar untuk balok dengan berbagai bentuk arah beban baik secara analitis perhitungan maupun grafis untuk menentukan besarnya komponen reaksi dudukan. Pada bagian ini pula dipresentasikan diagram gaya, yakni besarnya gaya baik itu gaya lintang, normal maupun momen di sepanjang batang struktur. H = 0 , V = 0, M = 0 atau X = 0 , Y = 0, M = 0
  • 23. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 23 5. Balok Terjepit Sebelah (Konsol) dengan Beban Terpusat Beban terpusat yang bekerja pada konsol dapat saja berupa beban vertikal, miring atau diagonal maupun horisontal. Untuk dapat menganalisis serta menghitung balok ini harus telah menguasai kesepakatan tanda presentasi gaya lintang, normal maupun momen (Gambar 3.32 Cara Analitis: Besaran Komponen Reaksi secara analitis adalah sebagai berikut: ∑ VA = 0 ∑ HA = 0 RAV - P1 - P2V -P3 = 0 RAH + P2H = 0 RAV = P1 + P2V + P3 RAH = -- (1.0 x Cos 45 o ) RAV = 0.40 + (1.0 x Sin 45 o ) + 0.80 RAH = -- 0.7 Ton ( ) RAV = 0.4 + 0.7 + 0.8 = 1.9 Ton ( ) ∑ MA = 0, MA + P1 . 0.5+ P2V (0.5+0.6) + P3 *(0.5+0.6+0.6) = 0 MA = -- 2.41 Ton Meter ( Berlawanan jarum jam) Besaran Gaya Geser / Gaya Lintang Besaran gaya geser pada tiap bagian di sepanjang konsol dapat dihitung sebagai berikut: Bagian Batang AC Bagian Batang CD Bagian Batang DB
  • 24. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 24 DA = DC = RA DC = DD = Ra – P1 DD = DC – P2V = 1.50 – 10 sin DA = DC = 1.90 Ton DC = 1.90 – 0.4 = 1.50 45 Ton DD = DB1 = 1.5 – 0.7 = 0.8 ton DB2 = DB1 - 0.8 = 0 Besaran Momen Lentur Besaran lenturan di tiap titik dapat dihitung menurut persamaan dengan variabel panjang di setiap bentang batang sebagai berikut. Karena beban yang bekerja adalah beban terpusat, maka persamaan momen pada persoalan tersebut merupakan persamaan variabel berpangkat 1 atau persamaan garis lurus Bagian batang AC Bagian batang CD Bagian Batang DB Persamaa: Mx = - MA – RA*x Pers : Mx = -Ma+RA Pers : Mx = -Ma+ RA*x + P1*(x- 0.5)-MA = -2.41+(1.9*0) = 2.41 t.m *x+P1*(x-0.5) P2V*(x-1.1) MC = -2.41+(1.9 x 0.5) = 1.46 t.m MD =-2.41+1.90*(1.1)-MB =- 2.41+1.9*1.7+0.4*1.2+0.7*0.6) 0.4(0.6) MB 0 MD = -0.56 Ton meter Besaran Gaya Normal Akibat beban P2 yang miring dengan sudut 45, bagian batang konsol A – D mengalami tarikan sebesar P2 Cos 45 = 1.0*sin 45 = 0.70 ton. Sebagaimana ditunjukkan pada diagram di atas. 2. Balok Konsol dengan Muatan Terbagi Merata. Muatan merata / terbagi dinyatakan dalam besaran beban per satuan panjang. Beban ini dapat ditemui pada beban sendi gelagar. Contoh persoalan dengan beban terbagi rata dapat dilihat pada Gambar berikut. Gambar 16. Balok konsol dengan beban terbagi merata
  • 25. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 25 3. Balok Konsol dengan Muatan Terbagi Segitiga. Muatan terbagi segitiga dapat dijumpai pada muatan yang diakibatkan oleh tekanan hidrostatika maupun tekanan tanah pada dinding penahan tanah. Jika muatan tersebut di kerjakan pada konsol, analisis dan ilustrasinya dapat ditunjukkan pada Gambar 16 Gambar 16. Muatan terbagi segitiga pada struktur konsol 4. Balok di atas Dua Dudukan Bentuk dudukan untuk struktur balok statis tertentu umumnya salah satu dudukan itu berupa dudukan sendi (hinge) sedang dudukan lain berupa dudukan gelinding (rol) atau dudukan gelincir (sliding support). Dudukan ini dimaksudkan agar batang struktur tidak menahan beban tambahan akibat lendutan atau pengaruh lain terkait dengan kembang susut batang struktur. Dudukan sendi dapat menahan komponen reaksi vertikal dan komponen reaksi horisontal RV dan RH. Sedangkan dudukan gelinding atau gelincir hanya dapat menahan beban bertikal RV saja. Ilustrasi penyelesaian secara grafis dan Analitis ditunjukkan pada Gambar
  • 26. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 26 Gambar 17. Balok di atas dua tumpuan Besaran momen yang terjadi berdasarkan diagram yang dibentuk dari lukisan kutub tersebut dapat di tentukan dengan mengukur yMx pada diagram dan mengalikan dengan jarak titik kutub d dengan memperhitungkan skala gaya yang telah ditentukan sebelumnya. Mx = yMx*d (ton meter) Cara Analitis. Menentukan komponen reaksi Untuk menentukan komponen reaksi di tiap dudukan berlaku persamaan kestabilan M = 0 . Berlaku pula persamaan kestabilan V = 0 atau P + R = 0 pada struktur tersebut. Di dudukan A Di dudukan B MA = 0 MB = 0 P1*2+P2*6-VB*8 = 0 P2*2+P1*6-VA*8 = 0 VB = (2*2+1*6)/2 = 1.25 Ton VA = (1*2+2*6)/8 = 1.75 Ton V = 0 atau P + V = 0 Catatan : Tanda + dan – pada -P1-P2+VA+VB = 0 persamaan diberikan berdasarkan arah -2-1+1.75+1.25 = 0 (ok) gaya. Diagram Gaya Lintang Untuk mempresentasikan gaya dalam bentuk diagram gaya, tinjau di tiap bagian batang sebagai berikut. Bagian batang AC Bagian batang CD Bagian Batang DB DA = VA = 1.75 ton DC = VA-P1 = 1.75 – 2 = - DD = VA-P1-P2 = 1.75 – 2-1 = - 1.25 ton DC = DA = 1.75 ton 0.25 ton DB1 = DD = -1.25 ton DD = DC = 0.25 ton DB2 = DB1+VB = 0
  • 27. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 27 Diagram Momen Bagian batang AC Bagian batang CD Bagian Batang DB Persamaan: Mx = VA*x Pers : Mx = VA*x-P1*(x-2) Pers : Mx = VA-P1*(x-2)- MA = 0 (sendi tak menahan MD =1.75*6-2*(6-2) = 2.5 P2*(x-6) momen) ton.meter MB =1.75*8-2*(8-2)-1*(8-6) MC = VA*2) =+1.75*2 =+3.50 M X=1/2L =1.75*4-2*(4-2) = 3 MB = 0 (ok) ton.meter ton.meter 5. Balok Dua Dudukan dengan Beban Miring. Penyelesaian struktur balok oleh beban miring pada dasarnya hampir sama dengan penyelesaian beban tegak lurus dan melintang seperti pada contoh soal sebelumnya. Perbedaannya adalah bahwa beban miring tersebut mengakibatkan gaya normal yang harus ditahan oleh dudukan maupun batang balok. Perhatikan contoh dengan ilutrasi pada Gambar 3.36. Besaran momen yang terjadi berdasarkan diagram yang dibentuk dari lukisan kutub tersebut dapat di tentukan dengan mengukur yMx pada diagram dan mengalikan dengan jarak titik kutub d yang telah memperhitungkan skala gaya maupun panjang yang telah ditentukan. Mx = yMx*d (ton meter) Gambar 18. Struktur balok dua dudukan dengan beban miring
  • 28. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 28 Cara Analitis. Menentukan komponen reaksi. Untuk menentukan komponen reaksi di tiap dudukan berlaku persamaan kestabilan M = 0 dan V = 0 atau P + R = 0 di kedua dudukan struktur tersebut. Di dudukan A Di dudukan B MA = 0 MB = 0 P1v*2+P2*4+P3V*6-VB*8 = 0 -P1v*6-P2*4+P3V*2-VA*8 = 0 P1*Sin 45 o *2+P2*4+P3*Sin 30 o *6-P1*Sin 45 o *6+P2*4+P3*Sin 30 o *2-VB*8=0 VB*8=0 VB = (2.5*Sin VB = (2.5*Sin 45*2+2*4+1*Sin30*6)/8 = 1.82 Ton 45*6+2*4+1*Sin30*2)/8 = 2.45 Ton Gaya Lintang (D) Untuk menghitung/menyelesaikan secara analitis besarnya gaya lintang untuk presentasi dalam bentuk diagram gaya, tinjau di tiap bagian batang. Semua perhitungan yang dicantumkan meninjau sebelah potongan batang struktur. Bagian batang AC Bagian batang CD DA = VA = 2.45 ton DC = VA-P1v DC = DA = 2.45 ton = 2.45 – 2.5*Sin 45o .... = 0.68 ton DD = DC = 0.68 ton Bagian Batang DE Bagian Batang EB DD = VA-P1v-P2 DE = VA-P1v-P2-P3v =2.45–2.5*Sin 45o-2 =2.45–2.5*Sin 45o-2-1*Sin 30o = - 1.32 ton = - 1.82 ton DE = DD = -1.32 ton DB1 = DD = -1.82 ton DB2 = DB1+VB = - 1.82 + 1.82 = 0 Dari penyelesaian cara grafis maupun analitis diperoleh bahwa gaya lintang maksimum pada batang berada pada bagian batang A – C = VA = 2.45 ton. Besaran gaya lintang inilah yang akan diperhitungkan untuk kekuatan dudukan struktur dan batang atau untuk keperluan sambungan pada batang struktur. V = 0 atau P + V = 0 Catatan : Tanda + dan – pada -P1v-P2-P3v+VA+VB = 0 persamaan diberikan berdasarkan -2.5*Sin 45o-2-1*Sin30+1.82+2.45 = arah gaya. Untuk momen searah 0 (ok) jarum jam bertanda positif dan -2.5*0.7071-+2-1*0.5 +1.82+2.45 = 0 sebaliknya. Untuk arah gaya ke atas 0 = 0 (ok) bertanda positif dan sebaliknya.
  • 29. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 29 Diagram Momen (M) Besaran momen yang terjadi di sepanjang batang dengan jarak x sebesar Mx di masing-masing titik tinjauan dapat ditunjukkan sebagai berikut: Bagian batang AC Bagian batang CD Mx = VA*x Mx = VA*x-P1v*(x-2) MA = 0 MC = VA.2 = 2.45*2 MC = VA*2 = 2.45*2 = 4.9 ton.meter = 4.90 ton.meter MD = VA*4-P1v*(4-2) = 2.45*4-2.5*Sin 45o *2 = 6.26 ton meter Bagian Batang DE Bagian Batang DB MX = VA*x-P1v*(x-2) MX = VA*x-P1v*(x-2)-P2*(x-4)-P3v*(x-6) -P2*(x-4) ME =2.45*6–2.5*Sin 45o *(6-2) MD =2.45*4–2.5*Sin 45o *(4-2) -2*(6-4) = 3.63 ton.meter = 6.32 ton.meter MB = 2.45*8–2.5*Sin 45o *(8-2) ME =2.45*6–2.5*Sin 45o *(6-2) -2*(8-4)-P3*Sin 30o*(8-6) -2*(6-4) ..... = 0 = 3.63 ton meter Dari penyelesaian grafis maupun analitis didapatkan bahwa momen maksimum terjadi di titik D (tengah bentang batang) MD = 6.32 ton meter. Momen maksimum inilah yang akan diperhitungkan untuk perancangan batang struktur akibat momen lentur. Diagram Gaya Normal (N) Gaya miring P1 dan P3 memberikan gaya normal pada batang struktur sebesar masing-masing P1H = Cos 45° (kekanan) dan P3H = P3 Cos 30° (kekiri). Besar gaya normal di tiap bagian batang dihitung sebagai berikut. Bagian batang AC Bagian batang CE Bagian Batang EB NA = HA = 0.90 ton (+ / Tarik) NC = HA-P1H NE = HA-P1H-P3H NC = HA = 0.90-2.5*Cos 45o = 0.90-2.5*Cos 45o-1*Cos 30o .... = -0.87 ton (- / Tekan = 0 H = 0 HA+P1H HA+2.5 HA = - 2 = -.9
  • 30. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 30 6. Balok Dua Dudukan dengan Beban Terbagi Rata Penentuan komponen reaksi dan gaya dalam pada struktur balok dua dudukan dengan beban terbagi merata pada soal pada gambar 3.37. Menentukan komponen reaksi Untuk menentukan komponen reaksi di tiap dudukan berlaku persamaan kestabilan M = 0 dan V = 0 atau P + R = 0 di kedua dudukan struktur tersebut. Di dudukan A Di dudukan B MA = 0 MB = 0 q*L*1/2*L-VB*L = 0 -q*L*1/2*L+VA*L = 0 VB = ½*q*L= ½*1.5*8 = 6 ton VA = ½*q*L= ½*1.5*8 = 6 ton Gambar 19. Balok dua dudukan dengan beban terbagi rata Gaya Lintang D dan Momen M Besaran Gaya lintang dan momen lentur M di sepanjang batang dengan jarak x sebesar masing-masing Dx dan Mx dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
  • 31. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 31 Gaya Lintang D Momen Lentur M Persamaan Dx = VA-qx Persamaan: Mx = VA*x-(q*x)*(1/2*x) DA = VA (+ / positif) = +6 ton = VA*x-1/2*q*x 2 DC = VA-1/2*q*L = 6-1/2*1.5*8 = 0 ton MA = 0 DB1 = VA-q*L = 6-1.5*8 = -6 ton MC = 6*4-1/2*1.5*4 2 = 12 ton meter x = 4 m DB2 = VA-q*L+VB = 6-1.5*8+6 = 0 ton MB = 0 Sebagaimana ditunjukkan di atas, persamaan momen merupakan persamaan berpangkat 2/persamaan kuadrat. Karenanya diagram momen merupakan diagram garis lengkung/parabolik. Letak momen maksimun dapat diperoleh dari persamaan diferensial dMx/dx atau Dx = 0 dMx/dx = 0 VA-q*x = 0 X = VA/q = 6/1.5 = 4 m (dari A) Dengan begitu Momen Maksimum dari persamaan Mx = VA*x-1/2*q*x 2 Dicapai jika x = 4 m dan dapat dihitung sebagai berikut. M maks = VA*4-1/2*1.5*42 = 24 – 12 = 12 ton meter 7. Balok di atas Dua Dudukan dengan Beban Terbagi Segitiga Untuk menyelesaikan persoalan balok di atas dua dudukan dengan beban terbagi segitiga pada prinsipnya hampir sama dengan beban terbagi segitiga pada konsol. Jika besaran beban maksimum terbagi segitiga tersebut sebesar q ton/meter, maka muatan terbagi sepanjang x dapat ditentukan sebesar qx = x/L*q. Dengan memperhatikan titik berat segitiga, penyelesaian untuk contoh soal pada Gambar 3.38 dapat dikemukakan sebagai berikut. Besaran Komponen Reaksi. Di dudukan A Di dudukan B MA = 0 MB = 0 q*L/2*1/3*L-VB*L = 0 -q*L/2*2/3*L+VA*L = 0 VB = 1/6*q*L 2 /L= 1/6*q*L VA = 1/3*q*L 2 /L=1/3*q*6 VB = 1/6*1.5*6 = 1.5 ton VA = 3 ton
  • 32. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 32 Gambar 20. Contoh soal balok dua dudukan dengan beban segitiga. Gaya Lintang D dan Momen M Besaran Gaya lintang D dan momen lentur M di sepanjang batang dengan jarak x dari B dihitung sebagai berikut. Persamaan Dx = VB-q*x/2 = VB-Persamaan: Mx = VB*x-(x/L*q*x/2)*(1/3*x) x (x/L*q)*x/2 = VB*x-1/6*q*x 3 /L = VB-1/2*q*x 2 /L MA = 0 DB = VB = 1.5 ton (+ / positif) M= 6*4-1/6*1.5*4 3 /6 = 3.33 ton meter x = 4 m D = VB-1/2*q*(4) 2 /6 = -0.5 ton x=4 Momen Maksimum Momen maksimum diperoleh jika turunan pertama dMx/dx dari persamaan Mx = 0 , dMx/dx = VB-1/2*q*x 2 /L 0 = 1.5-1/2*1.5*x 2 /6 X 2 = 2*L X = 2L M maks = VB*2*L -1/6*q*(2*L ) 3 /L, dimana VB = 1/6*q*L = (1/6*q*L)*(2*L)- 1/6*q*(2*L ) 3 /L = 0.0642*q*L 2 Gaya Lintang D Momen Lentur M
  • 33. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 33 8. Balok Dua Dudukan dengan Beban Trapesium Penentuan komponen reaksi dan gaya dalam pada struktur balok dua dudukan dengan beban trapesium seperti pada Gambar 3.19 dapat diselesaikan dengan menggunakan prinsip penyelesaian beban terbagi rata dan beban segitiga. Menentukan komponen reaksi Untuk menentukan komponen reaksi di tiap dudukan dengan beban simetris dapat dihitung sebagai berikut. Reaksi dudukan A = reaksi dudukan B R = q*b+q*a RA = RB = ½* q*(b+a) MC = (RA*a)-q*a/2*(1/3*a) MC = ½* q (b+a)*a-q*a/2*(1/3*a) M maks = Mc+1/8*q*b 2 Gambar 21. Balok 2 tumpuan dengan beban trapesium
  • 34. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 34 9. Balok Dua Dudukan Beban Gabungan Penyelesaian beban gabungan dari suatu atau lebih macam gaya, dapat diselesaikan secara terpisah berdasarkan jenis beban dan selanjutnya dilakukan superposisi. Cara superposisi prinsipnya adalah menjumlahkan gaya yang timbul akibat masing-masing jenis beban. Perhatikan contoh soal seperti pada Gambar Gambar Balok dua dudukan dengan beban gabungan
  • 35. Modul Statika MGMP Teknik Bangunan 35