Tipe struktur terdiri dari balok, rangka kaku, dan rangka batang. Struktur harus dalam keadaan seimbang agar tetap diam saat menahan beban. Struktur statis tertentu memiliki reaksi tumpuan yang dapat diselesaikan, sedangkan struktur statis tak tentu memiliki reaksi lebih dari jumlah persamaan keseimbangan.

1. 2- Definisi Struktur STT
Tipe Struktur
Secara garis besar, struktur dibagi menjadi 3 golongan, yaitu :
1. Balok (beam) : elemen struktur yang berfungsi untuk memikul beban
transversal saja. Suatu balok akan teranalisa dengan lengkap apabila gaya
geser dan momennya diketahui.
2. Rangka kaku (rigid frame) : struktur yang tersusun dari elemen-elemen
yang dihubungkan secara kaku (misalkan hubungan las). Rangka kaku
akan ternalisa dengan lengkap apabila gaya geser, aksial, dan momennya
di seluruh elemen dapat diketahui.
MEKANIKA REKAYASA III MK-142003-Unnar-Dody Brahmantyo 1

2. 2MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
3. Rangka batang (truss) : suatu struktur yang seluruh elemen penyusunnya
dihubungkan dengan sambungan sendi. Dengan demikian pada rangka
batang hanya terdapat gaya aksial.
Keseimbangan Struktur
• Sebuah struktur harus dalam keadaan seimbang, jika sebelumnya dalam
keadaan diam, maka struktur tersebut harus tetap dalam keadaan diam
ketika menahan beban.
• Hal ini berarti bahwa gaya dalam yang terjadi pada struktur harus sama
dengan gaya luar (beban). Dalam persamaan matematis untuk struktur 3D
dapat dituliskan, sbb :
• Untuk struktur 2D adalah :

3. 3MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
Struktur Statis Tertentu, Statis Tidak Tentu, dan Ketidakstabilan
• Sebuah struktur disebut dalam keadaan stabil atau kaku jika struktur
tersebut dapat mempetahankan bentuknya ketika dilepas dari
penahannya.

4. 4MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
• Sebuah struktur disebut struktur statis tertentu jika reaksi tumpuan dapat
dicari dengan menggunakan persamaan keseimbangan.
• Struktur bidang (2D) mempunyai 3 persamaan keseimbangan, oleh karena
itu hanya struktur bidang yang mempunyai 3 reaksi tumpuan yang dapat
diselesaikan sebagai struktur statis tertentu.
• Struktur yang mempunyai reaksi tumpuan lebih dari 3 sementara hanya
ada 3 persamaan keseimbangan yang dapat digunakan, disebut sebagai
struktur statis tak tentu.

5. 5MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
• Derajat ketidaktentuan struktur statis tak tentu adalah selisih dari jumlah
reaksi yang ada dikurangi dengan persamaan keseimbangan.

6. 6MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
Keuntungan dan Kerugian Struktur Statis Tak Tentu
• Keuntungan :
1. Gaya dalam yang lebih rendah. Gaya dalam maksimum pada struktur statis
tak tentu secara umum lebih rendah dibandingkan dengan gaya dalam pada
struktur statis tertentu.
2. Lebih kaku.
3. Struktur statis tak tentu bisa mendistribusikan gaya jika terjadi beban berlebih.

7. 7MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
Keuntungan dan Kerugian Struktur Statis Tak Tentu
• Keuntungan :
3. Struktur statis tak tentu bisa mendistribusikan gaya jika terjadi beban berlebih.
Sebagai contoh adalah struktur jembatan seperti pada gambar berikut.
Gambar (a) menunjukkan jembatan direncanakan menggunakan struktur statis
tertentu sedangkan gambar (b) menunjukkan jembatan direncanakan dengan
struktur statis tak tentu. Jika terjadi kegagalan struktur pada pilar B, maka
jembatan (a) akan langsung roboh, sedangkan jembatan (b) masih stabil.

8. 8MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
Keuntungan dan Kerugian Struktur Statis Tak Tentu
• Kerugian :
1. Timbul gaya dalam akibat terjadinya penurunan tumpuan/pondasi.
2. Timbul gaya dalam akibat perubahan suhu atau ketidaktepatan dalam
fabrikasi.

9. 9MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
Prinsip Dasar Analisa Struktur
1. Prinsip keseimbangan : berhubungan dengan gaya yang bekerja pada
struktur
2. Kondisi keselarasan (Compatibility conditions) : berhubungan dengan
lendutan / perpindahan struktur
3. Hubungan gaya – perpindahan : karakteristik penampang (E, I, A) yang
menghubungkan perilaku gaya dan perpindahan pada struktur.
• Pada struktur statis tertentu, persamaan keseimbangan digunakan untuk
mencari gaya reaksi tumpuan dan gaya dalam, kemudian hubungan gaya
– perpindahan dan kondisi kompatibilitas digunakan untuk menentukan
perpindahan/lendutan struktur.
• Pada struktur statis tak tentu, persamaan keseimbangan saja tidak dapat
digunakan untuk menentukan gaya reaksi dan gaya dalam. Ketiga prinsip
dasar diatas harus digunakan bersama-sama untuk dapat menentukan
gaya reaksi dan gaya dalam yang terjadi.

10. 10MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo
Metode Penyelesaian Struktur STT
1. Metode Gaya (Consistent Deformation)
2. Metode Persamaan Tiga Momen
3. Metode Ubahan Sudut (Slope Deflection)
4. Metode Distribusi Momen (Cross)
5. Metode Matriks
Pada mata kuliah ini akan dibahas metode Consisten Deformation dan
Metode Matriks.

11. 11MEKANIKA REKAYASA III MK-142004-Unnar-Dody Brahmantyo