SlideShare a Scribd company logo
ANALISA STRUKTUR METODE
MATRIKS
• Analisa Struktur Metode Matriks (ASMM) adalah suatu
metode untuk menganalisa struktur dengan
menggunakan bantuan matriks, yang terdiri dari : matriks
kekakuan, matriks perpindahan, dan matriks gaya.
Dengan menggunakan hubungan :
{ P } = [ K ] { U }
dimana :
{ P } = matriks gaya
[ K ] = matriks kekakuan
{ U } = matriks perpindahan
• Salah satu cara yang digunakan untuk menyelesaikan
persamaan di atas, yaitu dengan menggunakan Metode
Kekakuan.
• Pada Metode Kekakuan, variable yang tidak
diketahui besarnya adalah : perpindahan titik
simpul struktur (rotasi dan defleksi) sudah
tertentu/pasti. Jadi jumlah variable dalam
metode kekakuan sama dengan derajat
ketidaktentuan kinematis struktur.
• Metode Kekakuan dikembangkan dari
persamaan kesetimbangan titik simpul yang
ditulis dalam : “ Koefisien Kekakuan “ dan “
Perpindahan titik simpul yang tidak diketahui “.
Types of Elements
 Spring elements
 Truss elements (plane & 3D)
 Beam elements (2D &3D)
 Plane Frame
 Grid elements
 Plane Stress
 Plane Strain
 Axisymmetric elements
 Plate
 Shell
Degrees of Freedom (DOF)
• Derajat kebebasan yang dimiliki oleh suatu
struktur.
• Tiap jenis elemen akan mempunyai jumlah dan
jenis kebebasan tertentu.
Hitung derajat kebebasan element dari jenis element yang
disebutkan sebelumnya
Metode Kekakuan Langsung
(Direct Stiffness Method)
matriks kekakuan
U1, P1 U2, P2
{ P } = [ K ] { U }
U3, P3 U4, P4 gaya perpindahan
P1 K11 K12 K13 K14 U1
P2 K21 K22 K23 K24 U2
P3 K31 K32 K33 K34 U3
P4 K41 K42 K43 K44 U4
1
1 2
=
P1 = K11 . U1 + K12 . U2 + K13 . U3 + K14 . U4
Kesetimbangan gaya di arah U1
P2 = K21 . U1 + K22 . U2 + K23 . U3 + K24 . U4
Kesetimbangan gaya di arah U2
P3 = K31 . U1 + K32 . U2 + K33 . U3 + K34 . U4
Kesetimbangan gaya di arah U3
P4 = K41 . U1 + K42 . U2 + K43 . U3 + K44 . U4
Kesetimbangan gaya di arah U4
• Jika U1 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka :
P1 = K11 ; P2 = K21 ; P3 = K31 ; P4 = K41
Lihat Gambar (a)
• Jika U2 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka :
P1 = K12 ; P2 = K22 ; P3 = K32 ; P4 = K42
Lihat Gambar (b)
• Jika U3 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka :
P1 = K13 ; P2 = K23 ; P3 = K33 ; P4 = K43
Lihat Gambar (c)
• Jika U4 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka :
P1 = K14 ; P2 = K24 ; P3 = K34 ; P4 = K44
Lihat Gambar (d)
U1’ = 1 P1’ = K11
P2’ = K21
P3’ = K31
P4’ = K41
U1’ = 1 P1’ = K11
P2’ = K21
P3’ = K31
P4’ = K41
U1’ = 1 P1’ = K11
P2’ = K21
P3’ = K31
P4’ = K41
U1’ = 1 P1’ = K11
P2’ = K21
P3’ = K31
P4’ = K41
Matrix kekakuan:
K11 K12 K13 K14
K21 K22 K23 K24
K31 K32 K33 K34
K41 K42 K43 K44
2323
L
EI6
L
EI12
-
L
EI6
L
EI12
L
EI2
L
EI6
-
L
EI4
L
EI6
22
2323
L
EI6
-
L
EI12
L
EI6
L
EI12
-−
Matriks Kekakuan
L
EI4
L
EI6
-
L
EI2
L
EI6
22
Gambar (a) (b) (c) (d)
K =
K =
Jika pada batang bekerja gaya aksial :
L, EA
K11 =
L
EA
K21 =
L
EA
−
U1, P1 U2, P2
U3, P3 U4, P4
U1’,P1’ U2’,P2’
U1’= 1
K12 = -
L
EA
U2’= 1
K22 =
L
EA
1
1 2
Matriks kekakuan elemen dengan melibatkan gaya aksial :
6 x 6
K =
2323
L
EI6
L
EI12
-0
L
EI6
L
EI12
0
L
EI2
L
EI6
-0
L
EI4
L
EI6
0 22
2323
L
EI6
-
L
EI12
0
L
EI6
L
EI12
0 -−
L
EI4
L
EI6
-0
L
EI2
L
EI6
0 22
00
L
EA
-00
L
EA
00
L
EA
-00
L
EA
−
Contoh
q
Sebuah balok statis tak tentu seperti pada gambar
1 1 2 2 3
L, EI L, EI
Menentukan keaktifan ujung-ujung elemen
Menentukan matriks tujuan DOF : 2 2 rotasi
Matriks kekakuan struktur
[ Ks ] 2 x 2
Membuat matrik kekakuan elemen : [ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ]
1 2 3
0
1 2
0
0
0
1 2
1
2
3
0 0 0
1 2
0 1 1 2
0
Membuat matrik kekakuan elemen :
Elemen 1
0 0 0 1
2323
L
EI6
L
EI12
-
L
EI6
L
EI12
0
L
EI2
L
EI6
-
L
EI4
L
EI6
22
0
2323
L
EI6
-
L
EI12
L
EI6
L
EI12
-− 0
L
EI4
L
EI6
-
L
EI2
L
EI6
22
1
K1 =
[ K1 ] =
Matriks Tujuan { T1 } = { 0 0 0 1 }T
0
L
EI4
2 x 2 0 0
Elemen 2
0 1 0 2
2323
L
EI6
L
EI12
-
L
EI6
L
EI12
0
L
EI2
L
EI6
-
L
EI4
L
EI6
22
1
2323
L
EI6
-
L
EI12
L
EI6
L
EI12
-− 0
L
EI4
L
EI6
-
L
EI2
L
EI6
22
2
Matriks Tujuan { T2 } = { 0 1 0 2 }T
2 x 2
K2 =
[ K2 ] =
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI4
= +
0 0
=
Matriks Kekakuan Global Struktur
[ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ]
[ Ks ]
2 x 2
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI4
0
L
EI4
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI8
Untuk mendapatkan deformasi ujung-ujung aktif struktur, maka digunakan
hubungan :
{ Ps } = [ Ks ] { Us } { Us } = [ Ks ]-1
{ Ps }
dimana :
Us = deformasi ujung-ujung aktif
Ks = kekakuan struktur
Ps = gaya-gaya pada ujung aktif elemen akibat beban luar (aksi)
q
0 0
Untuk contoh di atas, maka :
Ps =
Menghitung invers matrik kekakuan global [ Ks ]-1
[ Ks ] =
[ Ks ]-1
=
82-
2-4
EI
L
2.2-4.8
1






=
82-
2-4
EI28
L






Jadi : { Us } = [ Ks ]-1
{ Ps }
Us =
82-
2-4
EI28
L






2
Lq
12
1
− 2
Lq
12
1
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI8
2
Lq
12
1
−
2
Lq
12
1
2
Lq
12
1
−
2
Lq
12
1
U1
1
U1
2
U1
3
U1
4
0
0
0
U2
1
U2
2
U2
3
U2
4
0
0
Us =
EI28
L
Us =
Deformasi untuk masing-masing elemen
Elemen 1 : U1 = =
Elemen 2 : U2 = =
22
Lq
6
1
-Lq
3
1
−
22
Lq
6
4
Lq
6
1
+
EI
Lq
168
3 3
−
EI
Lq
168
5 3
Rotasi di joint 2
Rotasi di joint 3
EI
Lq
168
3 3
−
EI
Lq
168
3 3
−
EI
Lq
168
5 3
q
0 0
0
0
0
0
PR2 =PR1 =
Reaksi akibat beban luar :
2
Lq
12
1
−2
Lq
12
1
2
Lq
2
Lq
2
Lq
12
1
−
2
Lq
12
1
2
Lq
2
Lq
0
0
0
0
0
0
0
Gaya akhir elemen :
Elemen 1 : { P1 } = [ K1 ] + { PR1 }
P1 = +
P1 = =
2323
L
EI6
L
EI12
-
L
EI6
L
EI12
L
EI2
L
EI6
-
L
EI4
L
EI6
22
2323
L
EI6
-
L
EI12
L
EI6
L
EI12
-−
L
EI4
L
EI6
-
L
EI2
L
EI6
22
EI
Lq
168
3 3
−
2
Lq
56
4
−
2
Lq
56
2
−
Lq
56
6
−
Lq
56
6
2
Lq
28
2
−
2
Lq
28
1
−
Lq
28
3
−
Lq
28
3
0
0
0 0
Elemen 2 : { P2 } = [ K2 ] + { PR2 }
P2 = +
P2 = =
2323
L
EI6
L
EI12
-
L
EI6
L
EI12
L
EI2
L
EI6
-
L
EI4
L
EI6
22
2323
L
EI6
-
L
EI12
L
EI6
L
EI12
-−
L
EI4
L
EI6
-
L
EI2
L
EI6
22
EI
Lq
168
5 3
2
Lq
56
4
Lq
56
32
Lq
56
24
2
Lq
28
2
Lq
28
16
Lq
28
12
EI
Lq
168
3 3
−
2
Lq
12
1
−
2
Lq
12
1
2
Lq
2
Lq
q 0
- -
+
-
+ +
Free Body Diagram :
Menggambar gaya-gaya dalam :
Bidang D :
Bidang M :
2
Lq
28
22
Lq
28
1
Lq
28
3
2
Lq
28
2
Lq
28
16
Lq
28
3
Lq
28
12
Lq
28
3
Lq
28
3
Lq
28
16
Lq
28
12
2
Lq
28
2
2
Lq
28
1
Elemen Portal 2D
B C
P
EI
EI L
L/2L/2
A A
B C
1
2
DOF = 2
0
1 1 2
Sebuah portal statis tak tentu seperti pada gambar
Matriks kekakuan struktur
[ Ks ] 2 x 2
[ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ]
[ K1 ] =
0 0
0
Elemen 1
0 1
0
2 x 2 1
Matriks Tujuan { T1 } = { 0 1 }T
2 x 2
Elemen 2
1 2
1
2 x 2 2
Matriks Tujuan { T2 } = { 1 2 }T
2 x 2
K1 =
[ K2 ] =
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI4
L
EI2
L
EI4
L
EI4
L
EI2
L
EI4
K2 =
L
EI2
L
EI4
L
EI4
L
EI2
= +
0
=
0 0
Matriks Kekakuan Global Struktur
[ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ]
[ Ks ]
2 x 2
Untuk mendapatkan deformasi ujung-ujung aktif struktur, maka digunakan
hubungan :
{ Ps } = [ Ks ] { Us } { Us } = [ Ks ]-1
{ Ps }
dimana :
Us = deformasi ujung-ujung aktif
Ks = kekakuan struktur
Ps = gaya-gaya pada ujung aktif elemen akibat beban luar (aksi)
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI4
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI8
L
EI4
P
Untuk contoh di atas, maka :
0
0
Ps =
Menghitung invers matrik kekakuan global [ Ks ]-1
[ Ks ] =
[ Ks ]-1
=
82-
2-4
EI
L
2.2-4.8
1






=
82-
2-4
EI28
L






LP
8
1
− LP
8
1
L
EI4
L
EI2
L
EI2
L
EI8
LP
8
1
−
LP
8
1
Jadi : { Us } = [ Ks ]-1
{ Ps }
Us =
82-
2-4
EI28
L






Us =
EI28
L
Us =
LP
8
1
−
LP
8
1
22
Lq
6
1
-Lq
3
1
−
22
Lq
6
4
Lq
6
1
+
EI
LP
112
3 2
−
EI
LP
112
5 2
Rotasi di joint B
Rotasi di joint C
U1
1
U1
2
0
U2
1
U2
2
Deformasi untuk masing-masing elemen
Elemen 1 : U1 = =
Elemen 2 : U2 = =
EI
LP
112
3 2
−
EI
LP
112
3 2
−
EI
LP
112
5 2
P
Reaksi akibat beban luar :
0
0
LP
8
1
−LP
8
1
0
PR1 =
0
PR2 =
LP
8
1
−
LP
8
1
0 0
0
P1 = +
P1 =
Hasil perhitungan
hanya momen saja
Gaya akhir elemen :
Elemen 1 : { P1 } = [ K1 ] + { PR1 }
EI
LP
112
3 2
−
LP
56
6
−
LP
56
3
−
L
EI2
L
EI4
L
EI4
L
EI2
P2 = +
P2 = =
0 0
Hasil perhitungan
hanya momen saja
Elemen 2 : { P2 } = [ K2 ] + { PR2 }
EI
LP
112
5 2
LP
8
1
−
LP
8
1
EI
LP
112
3 2
−
L
EI2
L
EI4
L
EI4
L
EI2
2
Lq
56
6 2
Lq
28
3
P 0
Dihitung lagi
Dihitung lagi
Free Body Diagram :
P
56
9
LP
56
6
P
28
17
P
28
11
P
56
9
P
56
9
P
56
9
P
28
17
P
28
17
LP
56
6
LP
56
3
Bidang M :
-
-
+
LP
56
6
LP
56
3
LP
56
11
+
Bidang D :
Bidang N :
-
+P
28
17
-
P
56
9
P
28
11
P
P
28
17
-
P
56
9
-
Transformasi Sumbu
θ
1
2’
2
3
1’
3’
U3, P3
u3, p3
U1, P1
U2, P2
u1, p1
u2, p2
u1
u2
u3
=
C S 0
-S C 0
0 0 1
U1
U2
U3
C = cos θ
S = sin θ
Koordinat Lokal dan Global
C S 0
-S C 0
0 0 1
C = cos θ
S = sin θ
u1
u2
u3
u4
u5
u6
=
λ 0
0 λ
U1
U2
U3
U4
U5
U6
[ u ] = [ R ] [ U ]
R = matriks rotasi
Atau dapat ditulis : u = λ U
Dimana :
λ =
Untuk transformasi sumbu sebuah titik dengan 6 dof dapat ditulis :
P1
P2
P3
P4
P5
P6
=
λΤ
0
0 λΤ
p1
p2
p3
p4
p5
p6
[ P ] = [ R ]T
[ p ]
R = matriks rotasi
K
Transformasi sumbu juga berlaku untuk gaya :
p = λ P
P = λ-1
p λ-1
= λT
P = λT
p
p = k u ; u = R U
P = RT
p P = K U
= RT
k u K = RT
k R
= RT
k R U
Matriks kekakuan elemen untuk 6 dof :
6 x 6
k =
2323
L
EI6
L
EI12
-0
L
EI6
L
EI12
0
L
EI2
L
EI6
-0
L
EI4
L
EI6
0 22
2323
L
EI6
-
L
EI12
0
L
EI6
L
EI12
0 -−
L
EI4
L
EI6
-0
L
EI2
L
EI6
0 22
00
L
EA
-00
L
EA
00
L
EA
-00
L
EA
−
β 0 0 -β 0 0
0 12 6L 0 -12 6L
0 6L 4L2
0 -6L 2L2
-β 0 0 β 0 0
0 -12 -6L 0 12 -6L
0 6L 2L2
0 -6L 4L2
Dimana :
α = β =
[ K ] = [ R ]T
[ k ] [ R ]
k = α
L
EI
3
I
LA 2
C -S 0
S C 0
0 0 1
C -S 0
S C 0
0 0 1
0
0
β 0 0 -β 0 0
0 12 6L 0 -12 6L
0 6L 4L2
0 -6L 2L2
-β 0 0 β 0 0
0 -12 -6L 0 12 -6L
0 6L 2L2
0 -6L 4L2
K = α
C S 0
-S C 0
0 0 1
C S 0
-S C 0
0 0 1
0
0
g1 g2 g4 -g1 -g2 g4
g3 g5 -g2 -g3 g5
g6 -g4 -g5 g7
g1 g2 -g4
g3 -g5
g6
Dimana :
g1 = α ( β C2
+ 12 S2
) g5 = α 6 L C
g2 = α C S ( β - 12 ) g6 = α 4 L2
g3 = α ( β S2
+ 12 C2
) g7 = α 2 L2
g4 = -α 6 L S
K =
Sebuah portal seperti gambar, dengan menggunakan transformasi
sumbu hitunglah gaya-gaya dalam yang bekerja
q = 1,68 k/ft
L = 10 ft
M = 14 kft = 168 kin
L = 10 ft
1
2 3
1
2
E = 30.000 ksi
A = 5 in2
I = 50 in4
L = 10 ft
1
2
1
2 3
0
0
3
1
0
0
2
0
0 Sumbu Global
DOF [ Ks ] 3 x 3
1
2
1
2 3
2
4
5
4
5
6
13 Sumbu Lokal
DOF [ k ] 3 x 3
6
1
3
2
2
1
2
x
x’
1
θ = 270o
λ1 =
C S 0
-S C 0
0 0 1
=
0 -1 0
1 0 0
0 0 1
2 3
x
x’
θ = 0o
λ2 =
C S 0
-S C 0
0 0 1
=
1 0 0
0 1 0
0 0 1
Matriks transformasi batang :
Batang 1 : θ = 270o
cos 270o
= 0
sin 270o
= -1
Batang 2 : θ = 0o
cos 0o
= 1
sin 0o
= 0
C S 0
-S C 0
0 0 1
C S 0
-S C 0
0 0 1
0
0
0 -1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 -1 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 1
C S 0
-S C 0
0 0 1
C S 0
-S C 0
0 0 1
0
0
1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 1
R1 = =
R2 = =
g1 g2 g4 -g1 -g2 g4
g3 g5 -g2 -g3 g5
g6 -g4 -g5 g7
g1 g2 -g4
g3 -g5
-g4 g6
0
0
0
1
0
2
Matriks kekakuan system struktur
Elemen 1 :
α1 = 33
1
12).10(
50.30.000
L
EI
= = 0,87
β1 =
50
12).(10.5
I
LA 22
1
= = 1.440
C = 0 ; S = -1
{ T } = { 0 0 0 1 0 2 }T
0 0 0 1 0 2
K1 =
g1 -g4 0
-g4 g6 0
0 0 0
1
2
3
10,44 -626,4 0
-626,4 50.112 0
0 0 0
1 2 3
g1 = α ( β C2
+ 12 S2
) = 0,87 [ 0 + 12 (-1)2
] = 10,44
g4 = -α 6 L S = -0,87 . 6 . 120 (-1) = 626,4
g6 = α 4 L2
= 0,87 . 4 . 1202
= 50.112
Sehingga :
K1 =
K1 =
g1 g2 g4 -g1 -g2 g4
g3 g5 -g2 -g3 g5
g4 g6 -g4 -g5 g7
g1 g2 -g4
g3 -g5
g4 g7 g6
1
0
2
0
0
3
g1 g4 g4
g4 g6 g7
g4 g7 g6
1
2
3
Elemen 2 :
α2 = 33
1
12).10(
50.30.000
L
EI
= = 0,87
β2 =
50
12).(10.5
I
LA 22
1
= = 1.440
C = 1 ; S = 0
{ T } = { 1 0 2 0 0 3 }T
1 0 2 0 0 3
1 2 3
K2 =
K2 =
1.252,8 0 0
0 50.112 25.056
0 25.056 50.112
1.263,24 -626,4 0
-626,4 100.224 25.056
0 25.056 50.112
g1 = α ( β C2
+ 12 S2
) = 0,87 [ 1.440 . 12
+ 12 (0)2
] = 1.252,8
g4 = -α 6 L S = -0,87 . 6 . 120 (0) = 0
g6 = α 4 L2
= 0,87 . 4 . 1202
= 50.112
g7 = α 2 L2
= 0,87 . 2 . 1202
= 25.056
Sehingga :
KS =
K2 =
q = 0,14 k/in
168 kin168 kin168 kin
0 0
0
168
0
1.263,24 -626,4 0
-626,4 100.224 25.056
0 25.056 50.112
- 1
0
168
0
0,00095
0,00192
-0,00096
Defleksi horizontal di 2
Rotasi di 2
Rotasi di 3
Matriks beban :
8,4 8,4
PS =
{ Ps } = [ Ks ] { Us } { Us } = [ Ks ]-1
{ Ps }
US =
US =
u1
1
u1
2
u1
3
u1
4
u1
5
u1
6
0
0
0
0,00095
0
0,00192
=
0
0
0
0
0,00095
0,00192
u2
1
u2
2
u2
3
u2
4
u2
5
u2
6
0,00095
0
0,00192
0
0
-0,0096
=
0,00095
0
0,00192
0
0
-0,0096
Displasement masing-masing batang (koordinat lokal)
u1 = =
u2 = =
0 -1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 -1 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 1
0
1,193 k
47,512 kin
0
-1,193 k
95,620 kin
0
1,193 k
3,959 kft
0
-1,193 k
7,968 kft
Gaya akhir batang :
Elemen 1 :
{ P1 } = [ k1 ] { u1 } + { 0 }
P1 = =
1,19 k
-7,8 k
-95,84 kin
-1,19 k
-9 k
168 kin
1,19 k
-7,8 k
-7,99 kft
-1,19 k
-9 k
14 kft
Elemen 2 :
{ P2 } = [ k2 ] { u2 } + { Faksi }
P2 = =
q = 1,68 k/ft 14 kft
7,8 k 9 k
1
2
1,19 k1,19 k
7,99 kft
1,193 k
1,193 k
0
3,959
7,968 kft
Free body diagram :
3,959
+
-
7,99
14
+ +
-
+
+
-
1,193
1,193
7,8
9
- 1,191,19
KONSTRUKSI RANGKA BATANG
• Pada Konstruksi Rangka Batang (KRB), perhitungan
matriks kekakuan elemen [ K ] berdasarkan kasus
rangka batang 2 Dimensi. Gaya yang bekerja hanya tarik
dan tekan aksial saja, sedang gaya momen dan lintang
tidak terjadi.
• Perhatikan gambar dengan elemen struktur batang
dengan luas A dan Modulus Elastisitas E konstan.
Perhitungan kekakuan elemen hanya mengandung
elemen A, E dan empat titik koordinat, yaitu : xi, xj, yi,
dan yj.
β
x,u
y,v
L
i
j
β + dβ
i
j
cui
ui qi
pi
qj
pj
Elemen Rangka Batang, dengan sudut Elemen Rangka Batang setelah
β pada bidang xy perpindahan titik ui > 0, titik lain tetap
c = cos β
C2
CS
-C2
-CS
ui =
pi
qi
pj
qj
Pertama, harus menghitung :
L = ( ) ( )2
ij
2
ij y-yx-x +
C = cos β =
L
x-x ij
S = sin β =
L
y-y ij
Perpendekan aksial cui menghasilkan gaya tekan aksial
F = icu
L
AE






Dimana : x dan y merupakan komponen dari ;
pi = - pj = Fc
qi = - qj = Fs
Komponen ini menghasilkan kesetimbangan statis, sehingga diperoleh :
L
AE
K =
C2
CS -C2
-CS
CS S2
-CS -S2
-C2
-CS C2
CS
-CS -S2
CS S2
Hasil yang sama juga akan diperoleh dengan cara memberikan perpindahan pada vi,
uj, dan vj, dimana gaya bekerja sendiri-sendiri. Dan jika 4 dof dengan nilai tidak nol
bekerja bersama-sama, dan dengan superposisi masing-masing elemen matriks
kekakuan, dapat dihitung sebagai berikut :
L
AE
C2
CS -C2
-CS
CS S2
-CS -S2
-C2
-CS C2
CS
-CS -S2
CS S2
ui
vi
uj
vj
pi
qi
pj
qj
K =
1 0 -1 0
0 0 0 0
-1 0 1 0
0 0 0 0
Hubungan matriks kekakuan dengan gaya dapat ditulis sebagai berikut :
[ K ] { D } = { F }
=
Untuk kasus khusus :
1. Jika nilai β = 0, sebagai batang horizontal, matriks kekakuan elemen [ K ] 4 x 4
Hanya berisi 4 komponen yang tidak bernilai nol, yaitu :
k11 = k33 = -k13 = -k31 =
L
AE
L
AE
L
AE
K =
0 0 0 0
0 1 0 -1
0 0 0 0
0 -1 0 1
1. Jika nilai β = 90, sebagai batang vertikal, matriks kekakuan elemen [ K ] 4 x 4
Hanya berisi 4 komponen yang tidak bernilai nol, yaitu :
k22 = k44 = -k24 = -k42 =
L
AE
L
AE
Sebuah Konstruksi Rangka Batang dengan
luas A dan Modulus Elastisitas E yang sama,
seperti pada Gambar
L
L
L
L
1
4
3
765
2
3
4
2
5
1
v
u
Hitunglah matriks kekakuaan masing-masing elemen
K =
C2
CS -C2
-CS
CS S2
-CS -S2
-C2
-CS C2
CS
-CS -S2
CS S2
K1 =
1 0 -1 0
0 0 0 0
-1 0 1 0
0 0 0 0
Perumusan untuk mencari nilai matriks kekakuan elemen dengan sudut β :
Batang 1, 2 dan 3 merupakan batang horizontal, sehingga β = 0o
Maka : [ K1 ] = [ K2 ] = [ K3 ]
L
AE
L
AE
K4 =
0,250 0,433 -0,250 -0,433
0,433 0,750 -0,433 -0,750
-0,250 0,433 0,250 -0,433
-0,433 -0,750 0,433 0,750
K5 =
0,250 -0,433 -0,250 0,433
-0,433 0,750 0,433 -0,750
-0,250 0,433 0,250 -0,433
0,433 -0,750 -
0,433 0,750
Batang 4 dan 6 merupakan batang diagonal dengan sudut β = 60o
Dimana : C = cos 60o
= 0,5
S = sin 60o
= 0,866
Maka : [ K4 ] = [ K6 ]
Batang 5 dan 7 merupakan batang diagonal dengan sudut β = 300o
Dimana : C = cos 300o
= 0,5
S = sin 300o
= -0,866
Maka : [ K5 ] = [ K7 ]
L
AE
L
AE

More Related Content

What's hot

Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
PPGHybrid1
 
Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5
Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5
Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5
Yosie Malinda
 
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYATUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
Aristo Amir
 
Perencanaan Kolom
Perencanaan KolomPerencanaan Kolom
Perencanaan Kolom
Iqbal Pratama
 
MERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCING
MERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCINGMERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCING
MERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCING
Mira Pemayun
 
Mekanika tanah bab 6
Mekanika tanah bab 6Mekanika tanah bab 6
Mekanika tanah bab 6
Shaleh Afif Hasibuan
 
FI4184 -- Pengenalan Metode Elemen Hingga
FI4184 -- Pengenalan Metode Elemen HinggaFI4184 -- Pengenalan Metode Elemen Hingga
FI4184 -- Pengenalan Metode Elemen Hingga
Sparisoma Viridi
 
2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-libre2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-libre
rosidahmad
 
Tugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran Momen
Tugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran MomenTugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran Momen
Tugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran Momen
Mercu Buana
 
Perencanaan balok
Perencanaan balokPerencanaan balok
Perencanaan balok
Iqbal Pratama
 
Modul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasar
Modul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasarModul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasar
Modul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasar
MOSES HADUN
 
PERENCANAAN TURAP
PERENCANAAN TURAPPERENCANAAN TURAP
PERENCANAAN TURAP
Dyah Rahmawati
 
Preliminary design kel. 3revisi
Preliminary design kel. 3revisiPreliminary design kel. 3revisi
Preliminary design kel. 3revisi
MyName Ratna Pusparini
 
Alinemen vertikal-teks1
Alinemen vertikal-teks1Alinemen vertikal-teks1
Alinemen vertikal-teks1
WSKT
 
Definifisi beton prategang
Definifisi beton prategangDefinifisi beton prategang
Definifisi beton prategang
rendy surindra
 
titik buhul dan cremona
titik buhul dan cremonatitik buhul dan cremona
titik buhul dan cremonaWahh Yudi
 
04 momen inersia
04   momen inersia04   momen inersia
04 momen inersia
tekpal14
 
Beton prategang
Beton prategangBeton prategang
Beton prategang
Poten Novo
 

What's hot (20)

Tugas Besar Geometrik Jalan
Tugas Besar Geometrik JalanTugas Besar Geometrik Jalan
Tugas Besar Geometrik Jalan
 
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
Modul TKP M2KB3 - Mekanika Bahan
 
Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5
Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5
Slide tsp202-analisis struktur-tsp-202-p5
 
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYATUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
TUGAS BESAR GEOMETRIK JALAN RAYA
 
Perencanaan Kolom
Perencanaan KolomPerencanaan Kolom
Perencanaan Kolom
 
MERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCING
MERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCINGMERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCING
MERENCANAKAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE BALANCING
 
Mekanika tanah bab 6
Mekanika tanah bab 6Mekanika tanah bab 6
Mekanika tanah bab 6
 
FI4184 -- Pengenalan Metode Elemen Hingga
FI4184 -- Pengenalan Metode Elemen HinggaFI4184 -- Pengenalan Metode Elemen Hingga
FI4184 -- Pengenalan Metode Elemen Hingga
 
2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-libre2 struktur-statis-tertentu2-libre
2 struktur-statis-tertentu2-libre
 
Tugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran Momen
Tugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran MomenTugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran Momen
Tugas besar struktur beton II Analisis Portal Metode Perbesaran Momen
 
Perencanaan balok
Perencanaan balokPerencanaan balok
Perencanaan balok
 
Modul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasar
Modul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasarModul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasar
Modul 6- garis pengaruh, Garis pengaruh, statika dan mekanika dasar
 
PERENCANAAN TURAP
PERENCANAAN TURAPPERENCANAAN TURAP
PERENCANAAN TURAP
 
Preliminary design kel. 3revisi
Preliminary design kel. 3revisiPreliminary design kel. 3revisi
Preliminary design kel. 3revisi
 
Alinemen vertikal-teks1
Alinemen vertikal-teks1Alinemen vertikal-teks1
Alinemen vertikal-teks1
 
Definifisi beton prategang
Definifisi beton prategangDefinifisi beton prategang
Definifisi beton prategang
 
titik buhul dan cremona
titik buhul dan cremonatitik buhul dan cremona
titik buhul dan cremona
 
9 contoh desain turap
9 contoh desain turap9 contoh desain turap
9 contoh desain turap
 
04 momen inersia
04   momen inersia04   momen inersia
04 momen inersia
 
Beton prategang
Beton prategangBeton prategang
Beton prategang
 

Viewers also liked

Tugas gempa daktilitas
Tugas gempa daktilitasTugas gempa daktilitas
Tugas gempa daktilitas
Manaser sawaki
 
revit Architecture & 3dsMax
revit Architecture & 3dsMaxrevit Architecture & 3dsMax
revit Architecture & 3dsMax
Ferran Pijoan Polo
 
Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100
Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100
Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100
Subair Shamsudheen
 
design integration using autodesk revit architecture structure mep
design integration using autodesk revit architecture structure mepdesign integration using autodesk revit architecture structure mep
design integration using autodesk revit architecture structure mep
ali lemssefer
 
Tugas besar tahan gempa
Tugas besar tahan gempaTugas besar tahan gempa
Tugas besar tahan gempa
romyyoel
 
Struktur rangka
Struktur rangkaStruktur rangka
Struktur rangka
yoke rahmatika
 
Revit architecture 2013 course
Revit architecture 2013 courseRevit architecture 2013 course
Revit architecture 2013 course
Sameer Nawab
 
REVIT ARCHITECTURE COURSE
REVIT ARCHITECTURE COURSEREVIT ARCHITECTURE COURSE
REVIT ARCHITECTURE COURSE
George Exarchopoulos
 
Revit structure video cadclip training outline
Revit structure video cadclip training outlineRevit structure video cadclip training outline
Revit structure video cadclip training outline
ali lemssefer
 
99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus
99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus
99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus
Subair Shamsudheen
 
Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9
Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9
Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9
Afret Nobel
 
Training Sap2000 Indonesia
Training Sap2000 Indonesia Training Sap2000 Indonesia
Training Sap2000 Indonesia
Edi Supriyanto
 
Desain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABS
Desain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABSDesain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABS
Desain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABS
Afret Nobel
 
Perancangan struktur beton perpustakaan 4 lantai
Perancangan struktur beton perpustakaan 4 lantaiPerancangan struktur beton perpustakaan 4 lantai
Perancangan struktur beton perpustakaan 4 lantai
Afret Nobel
 
Tutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 v
Tutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 vTutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 v
Tutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 v
Matriks Oscar H
 
Perhitungan rumah tinggal (beton1)
Perhitungan rumah tinggal (beton1)Perhitungan rumah tinggal (beton1)
Perhitungan rumah tinggal (beton1)
Rojulil Fadli
 
Manual Sap
Manual SapManual Sap
Manual Sap
IcDko Flores
 
Revit Architecture
Revit ArchitectureRevit Architecture
Revit Architectureniict
 

Viewers also liked (20)

Tugas gempa daktilitas
Tugas gempa daktilitasTugas gempa daktilitas
Tugas gempa daktilitas
 
revit Architecture & 3dsMax
revit Architecture & 3dsMaxrevit Architecture & 3dsMax
revit Architecture & 3dsMax
 
Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100
Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100
Revit Architecture Training Topics and Notes in Detail Days-91-100
 
design integration using autodesk revit architecture structure mep
design integration using autodesk revit architecture structure mepdesign integration using autodesk revit architecture structure mep
design integration using autodesk revit architecture structure mep
 
Tugas besar tahan gempa
Tugas besar tahan gempaTugas besar tahan gempa
Tugas besar tahan gempa
 
Revit Architecture 2012
Revit Architecture 2012Revit Architecture 2012
Revit Architecture 2012
 
Struktur rangka
Struktur rangkaStruktur rangka
Struktur rangka
 
Revit architecture 2013 course
Revit architecture 2013 courseRevit architecture 2013 course
Revit architecture 2013 course
 
REVIT ARCHITECTURE COURSE
REVIT ARCHITECTURE COURSEREVIT ARCHITECTURE COURSE
REVIT ARCHITECTURE COURSE
 
Revit structure video cadclip training outline
Revit structure video cadclip training outlineRevit structure video cadclip training outline
Revit structure video cadclip training outline
 
99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus
99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus
99 Days Revit Architecture Training Detailed Syllabus
 
Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9
Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9
Analisis struktur gedung bertingkat rendah dengan software etabs v9
 
Manual revit
Manual revitManual revit
Manual revit
 
Training Sap2000 Indonesia
Training Sap2000 Indonesia Training Sap2000 Indonesia
Training Sap2000 Indonesia
 
Desain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABS
Desain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABSDesain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABS
Desain dinding geser beton bertulang menggunakan software ETABS
 
Perancangan struktur beton perpustakaan 4 lantai
Perancangan struktur beton perpustakaan 4 lantaiPerancangan struktur beton perpustakaan 4 lantai
Perancangan struktur beton perpustakaan 4 lantai
 
Tutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 v
Tutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 vTutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 v
Tutorial perhitungan struktur dengan sap 2000 v
 
Perhitungan rumah tinggal (beton1)
Perhitungan rumah tinggal (beton1)Perhitungan rumah tinggal (beton1)
Perhitungan rumah tinggal (beton1)
 
Manual Sap
Manual SapManual Sap
Manual Sap
 
Revit Architecture
Revit ArchitectureRevit Architecture
Revit Architecture
 

Similar to Analisa matriks

Modul materi kuliah b 3 modul 8a-
Modul materi kuliah b 3  modul 8a-Modul materi kuliah b 3  modul 8a-
Modul materi kuliah b 3 modul 8a-zombie46
 
adoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdf
adoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdfadoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdf
adoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdf
SyahidahFani
 
4. Fungsi Non Linear.ppt
4. Fungsi Non Linear.ppt4. Fungsi Non Linear.ppt
4. Fungsi Non Linear.ppt
NurAzizah228304
 
ECC pertemuan 6.pptx
ECC pertemuan 6.pptxECC pertemuan 6.pptx
ECC pertemuan 6.pptx
Super4sensei
 
Materi kuasa lingkaran
Materi kuasa lingkaranMateri kuasa lingkaran
Materi kuasa lingkaran
Dzikra Fu'adiah
 
Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]
Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]
Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]
Cikgu Pejal
 
Diktat fisika 12 listrik statis
Diktat fisika 12   listrik statisDiktat fisika 12   listrik statis
Diktat fisika 12 listrik statis
SMANEGERIWOLULAS
 
Materi Mektek.ppt
Materi Mektek.pptMateri Mektek.ppt
Materi Mektek.ppt
JiescodalaJumadi
 
Soal un fisika 2012 dan pembahasannya
Soal un fisika 2012 dan pembahasannyaSoal un fisika 2012 dan pembahasannya
Soal un fisika 2012 dan pembahasannyaRenny Aniwarna
 
Bab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdf
Bab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdfBab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdf
Bab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdf
alicia530920
 
Parametric Equations
Parametric EquationsParametric Equations
Parametric Equations
Diponegoro University
 
Vektor - Pertemuan 41- Aljabar Linear
Vektor - Pertemuan 41- Aljabar LinearVektor - Pertemuan 41- Aljabar Linear
Vektor - Pertemuan 41- Aljabar Linear
ahmad haidaroh
 
Kuliah 07 Contoh 01 Balok
Kuliah 07 Contoh 01 BalokKuliah 07 Contoh 01 Balok
Kuliah 07 Contoh 01 BalokSenot Sangadji
 
Mtk.barisan& deret
Mtk.barisan& deretMtk.barisan& deret
Mtk.barisan& deret
Riana Deztiani
 
Dinamika Rotasi
Dinamika RotasiDinamika Rotasi
Dinamika Rotasi
SMA Negeri 9 KERINCI
 
[Modul] matematika ekonomi
[Modul] matematika ekonomi[Modul] matematika ekonomi
[Modul] matematika ekonomi
heru putra
 
Solusi ukk fisika xi 2013 2014
Solusi ukk fisika xi 2013 2014Solusi ukk fisika xi 2013 2014
Solusi ukk fisika xi 2013 2014Al Frilantika
 
Hukum linear
Hukum linearHukum linear
Hukum linear
njusohtan
 

Similar to Analisa matriks (20)

Modul materi kuliah b 3 modul 8a-
Modul materi kuliah b 3  modul 8a-Modul materi kuliah b 3  modul 8a-
Modul materi kuliah b 3 modul 8a-
 
adoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdf
adoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdfadoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdf
adoc.pub_analisa-struktur-metode-matriks-asmm.pdf
 
4. Fungsi Non Linear.ppt
4. Fungsi Non Linear.ppt4. Fungsi Non Linear.ppt
4. Fungsi Non Linear.ppt
 
ECC pertemuan 6.pptx
ECC pertemuan 6.pptxECC pertemuan 6.pptx
ECC pertemuan 6.pptx
 
Materi kuasa lingkaran
Materi kuasa lingkaranMateri kuasa lingkaran
Materi kuasa lingkaran
 
Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]
Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]
Trial penang 2014 spm matematik tambahan k1 [scan]
 
Diktat fisika 12 listrik statis
Diktat fisika 12   listrik statisDiktat fisika 12   listrik statis
Diktat fisika 12 listrik statis
 
Materi Mektek.ppt
Materi Mektek.pptMateri Mektek.ppt
Materi Mektek.ppt
 
Soal un fisika 2012 dan pembahasannya
Soal un fisika 2012 dan pembahasannyaSoal un fisika 2012 dan pembahasannya
Soal un fisika 2012 dan pembahasannya
 
Bab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdf
Bab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdfBab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdf
Bab 1 Medan Listrik dan Hukum Gauss part 1.pdf
 
Parametric Equations
Parametric EquationsParametric Equations
Parametric Equations
 
Hukum kepler
Hukum keplerHukum kepler
Hukum kepler
 
Vektor - Pertemuan 41- Aljabar Linear
Vektor - Pertemuan 41- Aljabar LinearVektor - Pertemuan 41- Aljabar Linear
Vektor - Pertemuan 41- Aljabar Linear
 
Kuliah 07 Contoh 01 Balok
Kuliah 07 Contoh 01 BalokKuliah 07 Contoh 01 Balok
Kuliah 07 Contoh 01 Balok
 
Mtk.barisan& deret
Mtk.barisan& deretMtk.barisan& deret
Mtk.barisan& deret
 
Dinamika Rotasi
Dinamika RotasiDinamika Rotasi
Dinamika Rotasi
 
Fgs kubik
Fgs kubikFgs kubik
Fgs kubik
 
[Modul] matematika ekonomi
[Modul] matematika ekonomi[Modul] matematika ekonomi
[Modul] matematika ekonomi
 
Solusi ukk fisika xi 2013 2014
Solusi ukk fisika xi 2013 2014Solusi ukk fisika xi 2013 2014
Solusi ukk fisika xi 2013 2014
 
Hukum linear
Hukum linearHukum linear
Hukum linear
 

Recently uploaded

Paparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdf
Paparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdfPaparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdf
Paparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdf
SEMUELSAMBOKARAENG
 
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum MerdekaModul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Fathan Emran
 
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdfLaporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
UmyHasna1
 
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docxKisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
irawan1978
 
penjelasan tentang tugas dan wewenang pkd
penjelasan tentang tugas dan wewenang pkdpenjelasan tentang tugas dan wewenang pkd
penjelasan tentang tugas dan wewenang pkd
jaya35ml2
 
Pi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagja
Pi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagjaPi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagja
Pi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagja
agusmulyadi08
 
EVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdf
EVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdfEVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdf
EVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdf
Rismawati408268
 
SOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docx
SOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docxSOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docx
SOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docx
MuhammadBagusAprilia1
 
ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_
ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_
ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_
setiatinambunan
 
SOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptx
SOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptxSOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptx
SOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptx
astridamalia20
 
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-OndelSebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
ferrydmn1999
 
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdfppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
Nur afiyah
 
Modul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum Merdeka
Modul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum MerdekaModul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum Merdeka
Modul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum Merdeka
Fathan Emran
 
RUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docx
RUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docxRUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docx
RUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docx
kinayaptr30
 
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptxRANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
SurosoSuroso19
 
Diseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptx
Diseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptxDiseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptx
Diseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptx
LucyKristinaS
 
ppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdf
ppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdfppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdf
ppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdf
setiatinambunan
 
Patofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrin
Patofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrinPatofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrin
Patofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrin
rohman85
 
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 BandungBahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Galang Adi Kuncoro
 
0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx
0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx
0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx
Indah106914
 

Recently uploaded (20)

Paparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdf
Paparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdfPaparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdf
Paparan Kurikulum Satuan Pendidikan_LOKAKARYA TPK 2024.pptx.pdf
 
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum MerdekaModul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
 
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdfLaporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
 
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docxKisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
 
penjelasan tentang tugas dan wewenang pkd
penjelasan tentang tugas dan wewenang pkdpenjelasan tentang tugas dan wewenang pkd
penjelasan tentang tugas dan wewenang pkd
 
Pi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagja
Pi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagjaPi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagja
Pi-2 AGUS MULYADI. S.Pd (3).pptx visi giru penggerak dan prakrsa perubahan bagja
 
EVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdf
EVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdfEVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdf
EVIDENCE BASED DALAM PELAYANAN KB DAN KONTRASEPSI.pdf
 
SOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docx
SOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docxSOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docx
SOAL SHB PKN SEMESTER GENAP TAHUN 2023-2024.docx
 
ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_
ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_
ppt landasan pendidikan Alat alat pendidikan PAI 9_
 
SOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptx
SOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptxSOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptx
SOSIALISASI PPDB TAHUN AJARAN 2024-2025.pptx
 
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-OndelSebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
 
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdfppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
 
Modul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum Merdeka
Modul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum MerdekaModul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum Merdeka
Modul Ajar IPS Kelas 7 Fase D Kurikulum Merdeka
 
RUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docx
RUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docxRUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docx
RUBRIK OBSERVASI KINERJA KEPALA SEKOLAH.docx
 
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptxRANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
 
Diseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptx
Diseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptxDiseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptx
Diseminasi Budaya Positif Lucy Kristina S.pptx
 
ppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdf
ppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdfppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdf
ppt landasan pendidikan pai 9 revisi.pdf
 
Patofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrin
Patofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrinPatofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrin
Patofisiologi Sistem Endokrin hormon pada sistem endokrin
 
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 BandungBahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
 
0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx
0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx
0. PPT Juknis PPDB TK-SD -SMP 2024-2025 Cilacap.pptx
 

Analisa matriks

  • 1. ANALISA STRUKTUR METODE MATRIKS • Analisa Struktur Metode Matriks (ASMM) adalah suatu metode untuk menganalisa struktur dengan menggunakan bantuan matriks, yang terdiri dari : matriks kekakuan, matriks perpindahan, dan matriks gaya. Dengan menggunakan hubungan : { P } = [ K ] { U } dimana : { P } = matriks gaya [ K ] = matriks kekakuan { U } = matriks perpindahan • Salah satu cara yang digunakan untuk menyelesaikan persamaan di atas, yaitu dengan menggunakan Metode Kekakuan.
  • 2. • Pada Metode Kekakuan, variable yang tidak diketahui besarnya adalah : perpindahan titik simpul struktur (rotasi dan defleksi) sudah tertentu/pasti. Jadi jumlah variable dalam metode kekakuan sama dengan derajat ketidaktentuan kinematis struktur. • Metode Kekakuan dikembangkan dari persamaan kesetimbangan titik simpul yang ditulis dalam : “ Koefisien Kekakuan “ dan “ Perpindahan titik simpul yang tidak diketahui “.
  • 3. Types of Elements  Spring elements  Truss elements (plane & 3D)  Beam elements (2D &3D)  Plane Frame  Grid elements  Plane Stress  Plane Strain  Axisymmetric elements  Plate  Shell
  • 4. Degrees of Freedom (DOF) • Derajat kebebasan yang dimiliki oleh suatu struktur. • Tiap jenis elemen akan mempunyai jumlah dan jenis kebebasan tertentu. Hitung derajat kebebasan element dari jenis element yang disebutkan sebelumnya
  • 5. Metode Kekakuan Langsung (Direct Stiffness Method) matriks kekakuan U1, P1 U2, P2 { P } = [ K ] { U } U3, P3 U4, P4 gaya perpindahan P1 K11 K12 K13 K14 U1 P2 K21 K22 K23 K24 U2 P3 K31 K32 K33 K34 U3 P4 K41 K42 K43 K44 U4 1 1 2 =
  • 6. P1 = K11 . U1 + K12 . U2 + K13 . U3 + K14 . U4 Kesetimbangan gaya di arah U1 P2 = K21 . U1 + K22 . U2 + K23 . U3 + K24 . U4 Kesetimbangan gaya di arah U2 P3 = K31 . U1 + K32 . U2 + K33 . U3 + K34 . U4 Kesetimbangan gaya di arah U3 P4 = K41 . U1 + K42 . U2 + K43 . U3 + K44 . U4 Kesetimbangan gaya di arah U4
  • 7. • Jika U1 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka : P1 = K11 ; P2 = K21 ; P3 = K31 ; P4 = K41 Lihat Gambar (a) • Jika U2 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka : P1 = K12 ; P2 = K22 ; P3 = K32 ; P4 = K42 Lihat Gambar (b) • Jika U3 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka : P1 = K13 ; P2 = K23 ; P3 = K33 ; P4 = K43 Lihat Gambar (c) • Jika U4 = 1 dan U2 = U3 = U4 = 0 , maka : P1 = K14 ; P2 = K24 ; P3 = K34 ; P4 = K44 Lihat Gambar (d)
  • 8. U1’ = 1 P1’ = K11 P2’ = K21 P3’ = K31 P4’ = K41 U1’ = 1 P1’ = K11 P2’ = K21 P3’ = K31 P4’ = K41 U1’ = 1 P1’ = K11 P2’ = K21 P3’ = K31 P4’ = K41 U1’ = 1 P1’ = K11 P2’ = K21 P3’ = K31 P4’ = K41
  • 9. Matrix kekakuan: K11 K12 K13 K14 K21 K22 K23 K24 K31 K32 K33 K34 K41 K42 K43 K44 2323 L EI6 L EI12 - L EI6 L EI12 L EI2 L EI6 - L EI4 L EI6 22 2323 L EI6 - L EI12 L EI6 L EI12 -− Matriks Kekakuan L EI4 L EI6 - L EI2 L EI6 22 Gambar (a) (b) (c) (d) K = K =
  • 10. Jika pada batang bekerja gaya aksial : L, EA K11 = L EA K21 = L EA − U1, P1 U2, P2 U3, P3 U4, P4 U1’,P1’ U2’,P2’ U1’= 1 K12 = - L EA U2’= 1 K22 = L EA 1 1 2 Matriks kekakuan elemen dengan melibatkan gaya aksial : 6 x 6 K = 2323 L EI6 L EI12 -0 L EI6 L EI12 0 L EI2 L EI6 -0 L EI4 L EI6 0 22 2323 L EI6 - L EI12 0 L EI6 L EI12 0 -− L EI4 L EI6 -0 L EI2 L EI6 0 22 00 L EA -00 L EA 00 L EA -00 L EA −
  • 11. Contoh q Sebuah balok statis tak tentu seperti pada gambar 1 1 2 2 3 L, EI L, EI Menentukan keaktifan ujung-ujung elemen Menentukan matriks tujuan DOF : 2 2 rotasi Matriks kekakuan struktur [ Ks ] 2 x 2 Membuat matrik kekakuan elemen : [ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ] 1 2 3 0 1 2 0 0 0 1 2 1 2 3 0 0 0 1 2 0 1 1 2 0
  • 12. Membuat matrik kekakuan elemen : Elemen 1 0 0 0 1 2323 L EI6 L EI12 - L EI6 L EI12 0 L EI2 L EI6 - L EI4 L EI6 22 0 2323 L EI6 - L EI12 L EI6 L EI12 -− 0 L EI4 L EI6 - L EI2 L EI6 22 1 K1 = [ K1 ] = Matriks Tujuan { T1 } = { 0 0 0 1 }T 0 L EI4 2 x 2 0 0
  • 13. Elemen 2 0 1 0 2 2323 L EI6 L EI12 - L EI6 L EI12 0 L EI2 L EI6 - L EI4 L EI6 22 1 2323 L EI6 - L EI12 L EI6 L EI12 -− 0 L EI4 L EI6 - L EI2 L EI6 22 2 Matriks Tujuan { T2 } = { 0 1 0 2 }T 2 x 2 K2 = [ K2 ] = L EI4 L EI2 L EI2 L EI4
  • 14. = + 0 0 = Matriks Kekakuan Global Struktur [ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ] [ Ks ] 2 x 2 L EI4 L EI2 L EI2 L EI4 0 L EI4 L EI4 L EI2 L EI2 L EI8 Untuk mendapatkan deformasi ujung-ujung aktif struktur, maka digunakan hubungan : { Ps } = [ Ks ] { Us } { Us } = [ Ks ]-1 { Ps } dimana : Us = deformasi ujung-ujung aktif Ks = kekakuan struktur Ps = gaya-gaya pada ujung aktif elemen akibat beban luar (aksi)
  • 15. q 0 0 Untuk contoh di atas, maka : Ps = Menghitung invers matrik kekakuan global [ Ks ]-1 [ Ks ] = [ Ks ]-1 = 82- 2-4 EI L 2.2-4.8 1       = 82- 2-4 EI28 L       Jadi : { Us } = [ Ks ]-1 { Ps } Us = 82- 2-4 EI28 L       2 Lq 12 1 − 2 Lq 12 1 L EI4 L EI2 L EI2 L EI8 2 Lq 12 1 − 2 Lq 12 1 2 Lq 12 1 − 2 Lq 12 1
  • 16. U1 1 U1 2 U1 3 U1 4 0 0 0 U2 1 U2 2 U2 3 U2 4 0 0 Us = EI28 L Us = Deformasi untuk masing-masing elemen Elemen 1 : U1 = = Elemen 2 : U2 = = 22 Lq 6 1 -Lq 3 1 − 22 Lq 6 4 Lq 6 1 + EI Lq 168 3 3 − EI Lq 168 5 3 Rotasi di joint 2 Rotasi di joint 3 EI Lq 168 3 3 − EI Lq 168 3 3 − EI Lq 168 5 3
  • 17. q 0 0 0 0 0 0 PR2 =PR1 = Reaksi akibat beban luar : 2 Lq 12 1 −2 Lq 12 1 2 Lq 2 Lq 2 Lq 12 1 − 2 Lq 12 1 2 Lq 2 Lq
  • 18. 0 0 0 0 0 0 0 Gaya akhir elemen : Elemen 1 : { P1 } = [ K1 ] + { PR1 } P1 = + P1 = = 2323 L EI6 L EI12 - L EI6 L EI12 L EI2 L EI6 - L EI4 L EI6 22 2323 L EI6 - L EI12 L EI6 L EI12 -− L EI4 L EI6 - L EI2 L EI6 22 EI Lq 168 3 3 − 2 Lq 56 4 − 2 Lq 56 2 − Lq 56 6 − Lq 56 6 2 Lq 28 2 − 2 Lq 28 1 − Lq 28 3 − Lq 28 3
  • 19. 0 0 0 0 Elemen 2 : { P2 } = [ K2 ] + { PR2 } P2 = + P2 = = 2323 L EI6 L EI12 - L EI6 L EI12 L EI2 L EI6 - L EI4 L EI6 22 2323 L EI6 - L EI12 L EI6 L EI12 -− L EI4 L EI6 - L EI2 L EI6 22 EI Lq 168 5 3 2 Lq 56 4 Lq 56 32 Lq 56 24 2 Lq 28 2 Lq 28 16 Lq 28 12 EI Lq 168 3 3 − 2 Lq 12 1 − 2 Lq 12 1 2 Lq 2 Lq
  • 20. q 0 - - + - + + Free Body Diagram : Menggambar gaya-gaya dalam : Bidang D : Bidang M : 2 Lq 28 22 Lq 28 1 Lq 28 3 2 Lq 28 2 Lq 28 16 Lq 28 3 Lq 28 12 Lq 28 3 Lq 28 3 Lq 28 16 Lq 28 12 2 Lq 28 2 2 Lq 28 1
  • 21. Elemen Portal 2D B C P EI EI L L/2L/2 A A B C 1 2 DOF = 2 0 1 1 2 Sebuah portal statis tak tentu seperti pada gambar Matriks kekakuan struktur [ Ks ] 2 x 2 [ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ]
  • 22. [ K1 ] = 0 0 0 Elemen 1 0 1 0 2 x 2 1 Matriks Tujuan { T1 } = { 0 1 }T 2 x 2 Elemen 2 1 2 1 2 x 2 2 Matriks Tujuan { T2 } = { 1 2 }T 2 x 2 K1 = [ K2 ] = L EI4 L EI2 L EI2 L EI4 L EI2 L EI4 L EI4 L EI2 L EI4 K2 = L EI2 L EI4 L EI4 L EI2
  • 23. = + 0 = 0 0 Matriks Kekakuan Global Struktur [ Ks ] = [ K1 ] + [ K2 ] [ Ks ] 2 x 2 Untuk mendapatkan deformasi ujung-ujung aktif struktur, maka digunakan hubungan : { Ps } = [ Ks ] { Us } { Us } = [ Ks ]-1 { Ps } dimana : Us = deformasi ujung-ujung aktif Ks = kekakuan struktur Ps = gaya-gaya pada ujung aktif elemen akibat beban luar (aksi) L EI4 L EI2 L EI2 L EI4 L EI4 L EI2 L EI2 L EI8 L EI4
  • 24. P Untuk contoh di atas, maka : 0 0 Ps = Menghitung invers matrik kekakuan global [ Ks ]-1 [ Ks ] = [ Ks ]-1 = 82- 2-4 EI L 2.2-4.8 1       = 82- 2-4 EI28 L       LP 8 1 − LP 8 1 L EI4 L EI2 L EI2 L EI8 LP 8 1 − LP 8 1
  • 25. Jadi : { Us } = [ Ks ]-1 { Ps } Us = 82- 2-4 EI28 L       Us = EI28 L Us = LP 8 1 − LP 8 1 22 Lq 6 1 -Lq 3 1 − 22 Lq 6 4 Lq 6 1 + EI LP 112 3 2 − EI LP 112 5 2 Rotasi di joint B Rotasi di joint C U1 1 U1 2 0 U2 1 U2 2 Deformasi untuk masing-masing elemen Elemen 1 : U1 = = Elemen 2 : U2 = = EI LP 112 3 2 − EI LP 112 3 2 − EI LP 112 5 2
  • 26. P Reaksi akibat beban luar : 0 0 LP 8 1 −LP 8 1 0 PR1 = 0 PR2 = LP 8 1 − LP 8 1 0 0 0 P1 = + P1 = Hasil perhitungan hanya momen saja Gaya akhir elemen : Elemen 1 : { P1 } = [ K1 ] + { PR1 } EI LP 112 3 2 − LP 56 6 − LP 56 3 − L EI2 L EI4 L EI4 L EI2 P2 = + P2 = = 0 0 Hasil perhitungan hanya momen saja Elemen 2 : { P2 } = [ K2 ] + { PR2 } EI LP 112 5 2 LP 8 1 − LP 8 1 EI LP 112 3 2 − L EI2 L EI4 L EI4 L EI2 2 Lq 56 6 2 Lq 28 3
  • 27. P 0 Dihitung lagi Dihitung lagi Free Body Diagram : P 56 9 LP 56 6 P 28 17 P 28 11 P 56 9 P 56 9 P 56 9 P 28 17 P 28 17 LP 56 6 LP 56 3 Bidang M : - - + LP 56 6 LP 56 3 LP 56 11 + Bidang D : Bidang N : - +P 28 17 - P 56 9 P 28 11 P P 28 17 - P 56 9 -
  • 28. Transformasi Sumbu θ 1 2’ 2 3 1’ 3’ U3, P3 u3, p3 U1, P1 U2, P2 u1, p1 u2, p2 u1 u2 u3 = C S 0 -S C 0 0 0 1 U1 U2 U3 C = cos θ S = sin θ Koordinat Lokal dan Global
  • 29. C S 0 -S C 0 0 0 1 C = cos θ S = sin θ u1 u2 u3 u4 u5 u6 = λ 0 0 λ U1 U2 U3 U4 U5 U6 [ u ] = [ R ] [ U ] R = matriks rotasi Atau dapat ditulis : u = λ U Dimana : λ = Untuk transformasi sumbu sebuah titik dengan 6 dof dapat ditulis :
  • 30. P1 P2 P3 P4 P5 P6 = λΤ 0 0 λΤ p1 p2 p3 p4 p5 p6 [ P ] = [ R ]T [ p ] R = matriks rotasi K Transformasi sumbu juga berlaku untuk gaya : p = λ P P = λ-1 p λ-1 = λT P = λT p p = k u ; u = R U P = RT p P = K U = RT k u K = RT k R = RT k R U
  • 31. Matriks kekakuan elemen untuk 6 dof : 6 x 6 k = 2323 L EI6 L EI12 -0 L EI6 L EI12 0 L EI2 L EI6 -0 L EI4 L EI6 0 22 2323 L EI6 - L EI12 0 L EI6 L EI12 0 -− L EI4 L EI6 -0 L EI2 L EI6 0 22 00 L EA -00 L EA 00 L EA -00 L EA − β 0 0 -β 0 0 0 12 6L 0 -12 6L 0 6L 4L2 0 -6L 2L2 -β 0 0 β 0 0 0 -12 -6L 0 12 -6L 0 6L 2L2 0 -6L 4L2 Dimana : α = β = [ K ] = [ R ]T [ k ] [ R ] k = α L EI 3 I LA 2
  • 32. C -S 0 S C 0 0 0 1 C -S 0 S C 0 0 0 1 0 0 β 0 0 -β 0 0 0 12 6L 0 -12 6L 0 6L 4L2 0 -6L 2L2 -β 0 0 β 0 0 0 -12 -6L 0 12 -6L 0 6L 2L2 0 -6L 4L2 K = α C S 0 -S C 0 0 0 1 C S 0 -S C 0 0 0 1 0 0 g1 g2 g4 -g1 -g2 g4 g3 g5 -g2 -g3 g5 g6 -g4 -g5 g7 g1 g2 -g4 g3 -g5 g6 Dimana : g1 = α ( β C2 + 12 S2 ) g5 = α 6 L C g2 = α C S ( β - 12 ) g6 = α 4 L2 g3 = α ( β S2 + 12 C2 ) g7 = α 2 L2 g4 = -α 6 L S K =
  • 33. Sebuah portal seperti gambar, dengan menggunakan transformasi sumbu hitunglah gaya-gaya dalam yang bekerja q = 1,68 k/ft L = 10 ft M = 14 kft = 168 kin L = 10 ft 1 2 3 1 2 E = 30.000 ksi A = 5 in2 I = 50 in4 L = 10 ft 1 2 1 2 3 0 0 3 1 0 0 2 0 0 Sumbu Global DOF [ Ks ] 3 x 3 1 2 1 2 3 2 4 5 4 5 6 13 Sumbu Lokal DOF [ k ] 3 x 3 6 1 3 2 2
  • 34. 1 2 x x’ 1 θ = 270o λ1 = C S 0 -S C 0 0 0 1 = 0 -1 0 1 0 0 0 0 1 2 3 x x’ θ = 0o λ2 = C S 0 -S C 0 0 0 1 = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 Matriks transformasi batang : Batang 1 : θ = 270o cos 270o = 0 sin 270o = -1 Batang 2 : θ = 0o cos 0o = 1 sin 0o = 0
  • 35. C S 0 -S C 0 0 0 1 C S 0 -S C 0 0 0 1 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 C S 0 -S C 0 0 0 1 C S 0 -S C 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 R1 = = R2 = =
  • 36. g1 g2 g4 -g1 -g2 g4 g3 g5 -g2 -g3 g5 g6 -g4 -g5 g7 g1 g2 -g4 g3 -g5 -g4 g6 0 0 0 1 0 2 Matriks kekakuan system struktur Elemen 1 : α1 = 33 1 12).10( 50.30.000 L EI = = 0,87 β1 = 50 12).(10.5 I LA 22 1 = = 1.440 C = 0 ; S = -1 { T } = { 0 0 0 1 0 2 }T 0 0 0 1 0 2 K1 = g1 -g4 0 -g4 g6 0 0 0 0 1 2 3 10,44 -626,4 0 -626,4 50.112 0 0 0 0 1 2 3 g1 = α ( β C2 + 12 S2 ) = 0,87 [ 0 + 12 (-1)2 ] = 10,44 g4 = -α 6 L S = -0,87 . 6 . 120 (-1) = 626,4 g6 = α 4 L2 = 0,87 . 4 . 1202 = 50.112 Sehingga : K1 = K1 =
  • 37. g1 g2 g4 -g1 -g2 g4 g3 g5 -g2 -g3 g5 g4 g6 -g4 -g5 g7 g1 g2 -g4 g3 -g5 g4 g7 g6 1 0 2 0 0 3 g1 g4 g4 g4 g6 g7 g4 g7 g6 1 2 3 Elemen 2 : α2 = 33 1 12).10( 50.30.000 L EI = = 0,87 β2 = 50 12).(10.5 I LA 22 1 = = 1.440 C = 1 ; S = 0 { T } = { 1 0 2 0 0 3 }T 1 0 2 0 0 3 1 2 3 K2 = K2 = 1.252,8 0 0 0 50.112 25.056 0 25.056 50.112 1.263,24 -626,4 0 -626,4 100.224 25.056 0 25.056 50.112 g1 = α ( β C2 + 12 S2 ) = 0,87 [ 1.440 . 12 + 12 (0)2 ] = 1.252,8 g4 = -α 6 L S = -0,87 . 6 . 120 (0) = 0 g6 = α 4 L2 = 0,87 . 4 . 1202 = 50.112 g7 = α 2 L2 = 0,87 . 2 . 1202 = 25.056 Sehingga : KS = K2 =
  • 38. q = 0,14 k/in 168 kin168 kin168 kin 0 0 0 168 0 1.263,24 -626,4 0 -626,4 100.224 25.056 0 25.056 50.112 - 1 0 168 0 0,00095 0,00192 -0,00096 Defleksi horizontal di 2 Rotasi di 2 Rotasi di 3 Matriks beban : 8,4 8,4 PS = { Ps } = [ Ks ] { Us } { Us } = [ Ks ]-1 { Ps } US = US =
  • 39. u1 1 u1 2 u1 3 u1 4 u1 5 u1 6 0 0 0 0,00095 0 0,00192 = 0 0 0 0 0,00095 0,00192 u2 1 u2 2 u2 3 u2 4 u2 5 u2 6 0,00095 0 0,00192 0 0 -0,0096 = 0,00095 0 0,00192 0 0 -0,0096 Displasement masing-masing batang (koordinat lokal) u1 = = u2 = = 0 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
  • 40. 0 1,193 k 47,512 kin 0 -1,193 k 95,620 kin 0 1,193 k 3,959 kft 0 -1,193 k 7,968 kft Gaya akhir batang : Elemen 1 : { P1 } = [ k1 ] { u1 } + { 0 } P1 = = 1,19 k -7,8 k -95,84 kin -1,19 k -9 k 168 kin 1,19 k -7,8 k -7,99 kft -1,19 k -9 k 14 kft Elemen 2 : { P2 } = [ k2 ] { u2 } + { Faksi } P2 = =
  • 41. q = 1,68 k/ft 14 kft 7,8 k 9 k 1 2 1,19 k1,19 k 7,99 kft 1,193 k 1,193 k 0 3,959 7,968 kft Free body diagram : 3,959 + - 7,99 14 + + - + + - 1,193 1,193 7,8 9 - 1,191,19
  • 42. KONSTRUKSI RANGKA BATANG • Pada Konstruksi Rangka Batang (KRB), perhitungan matriks kekakuan elemen [ K ] berdasarkan kasus rangka batang 2 Dimensi. Gaya yang bekerja hanya tarik dan tekan aksial saja, sedang gaya momen dan lintang tidak terjadi. • Perhatikan gambar dengan elemen struktur batang dengan luas A dan Modulus Elastisitas E konstan. Perhitungan kekakuan elemen hanya mengandung elemen A, E dan empat titik koordinat, yaitu : xi, xj, yi, dan yj.
  • 43. β x,u y,v L i j β + dβ i j cui ui qi pi qj pj Elemen Rangka Batang, dengan sudut Elemen Rangka Batang setelah β pada bidang xy perpindahan titik ui > 0, titik lain tetap c = cos β
  • 44. C2 CS -C2 -CS ui = pi qi pj qj Pertama, harus menghitung : L = ( ) ( )2 ij 2 ij y-yx-x + C = cos β = L x-x ij S = sin β = L y-y ij Perpendekan aksial cui menghasilkan gaya tekan aksial F = icu L AE       Dimana : x dan y merupakan komponen dari ; pi = - pj = Fc qi = - qj = Fs Komponen ini menghasilkan kesetimbangan statis, sehingga diperoleh : L AE
  • 45. K = C2 CS -C2 -CS CS S2 -CS -S2 -C2 -CS C2 CS -CS -S2 CS S2 Hasil yang sama juga akan diperoleh dengan cara memberikan perpindahan pada vi, uj, dan vj, dimana gaya bekerja sendiri-sendiri. Dan jika 4 dof dengan nilai tidak nol bekerja bersama-sama, dan dengan superposisi masing-masing elemen matriks kekakuan, dapat dihitung sebagai berikut : L AE
  • 46. C2 CS -C2 -CS CS S2 -CS -S2 -C2 -CS C2 CS -CS -S2 CS S2 ui vi uj vj pi qi pj qj K = 1 0 -1 0 0 0 0 0 -1 0 1 0 0 0 0 0 Hubungan matriks kekakuan dengan gaya dapat ditulis sebagai berikut : [ K ] { D } = { F } = Untuk kasus khusus : 1. Jika nilai β = 0, sebagai batang horizontal, matriks kekakuan elemen [ K ] 4 x 4 Hanya berisi 4 komponen yang tidak bernilai nol, yaitu : k11 = k33 = -k13 = -k31 = L AE L AE L AE
  • 47. K = 0 0 0 0 0 1 0 -1 0 0 0 0 0 -1 0 1 1. Jika nilai β = 90, sebagai batang vertikal, matriks kekakuan elemen [ K ] 4 x 4 Hanya berisi 4 komponen yang tidak bernilai nol, yaitu : k22 = k44 = -k24 = -k42 = L AE L AE
  • 48. Sebuah Konstruksi Rangka Batang dengan luas A dan Modulus Elastisitas E yang sama, seperti pada Gambar L L L L 1 4 3 765 2 3 4 2 5 1 v u Hitunglah matriks kekakuaan masing-masing elemen
  • 49. K = C2 CS -C2 -CS CS S2 -CS -S2 -C2 -CS C2 CS -CS -S2 CS S2 K1 = 1 0 -1 0 0 0 0 0 -1 0 1 0 0 0 0 0 Perumusan untuk mencari nilai matriks kekakuan elemen dengan sudut β : Batang 1, 2 dan 3 merupakan batang horizontal, sehingga β = 0o Maka : [ K1 ] = [ K2 ] = [ K3 ] L AE L AE
  • 50. K4 = 0,250 0,433 -0,250 -0,433 0,433 0,750 -0,433 -0,750 -0,250 0,433 0,250 -0,433 -0,433 -0,750 0,433 0,750 K5 = 0,250 -0,433 -0,250 0,433 -0,433 0,750 0,433 -0,750 -0,250 0,433 0,250 -0,433 0,433 -0,750 - 0,433 0,750 Batang 4 dan 6 merupakan batang diagonal dengan sudut β = 60o Dimana : C = cos 60o = 0,5 S = sin 60o = 0,866 Maka : [ K4 ] = [ K6 ] Batang 5 dan 7 merupakan batang diagonal dengan sudut β = 300o Dimana : C = cos 300o = 0,5 S = sin 300o = -0,866 Maka : [ K5 ] = [ K7 ] L AE L AE