Menghitung Gaya Batang

Pada postingan kali ini saya akan membahas tentang “bagaimana mencari gaya-gaya batang pada rangka batang” dengan metode reaksi perletakan dan titik buhul. Langsung aja nih gan rayapin nih tulisan .. :D

Pertama kita tentuin dulu ya kita… bahasannya adalah untuk rangka statis tertentu. Gimana tuh kita bias tahu rangka statis tertentu ? jawabannya gampang aja gan, lihat nih..  
  m = 2j – 3   
keterangan :
m = jumlah batang
j = join/titik simpul
3 = gaya pada tumpuan (sendi-roll )
nah.. udah tahu kan caranya? Cobain aja sendiri.. :D
yuk ! kita lanjut bahasannya..hehe

Menurut buku, stabilitas rangka batang dapat ditinjau dari stabilitas luar, yaitu reaksi perletakan tidak boleh bertemu di satu titik. Selain dari stabilitas luar, ada juga stabilitas dalam, yaitu rangka batang harus tersusun dari pola-pola segitiga. Struktur ada yang statis tertentu dan statis tak tentu, seperti yang saya tulis barusan kan.. :D

Cara menghitung gaya pada batang, ada dua metode yang dikenal saat ini, dan mungkin akan menjadi tiga, doakan saja saya menemukan metode yang ketiga :D . Dua metode tersebut adalah metode titik buhul dan metode ritter. Sebagai contoh saya akan gunakan metode titik buhul. Metode titik buhul cukup sederhana, namun butuh ketelitian. Penyelesaiannya dimulai dengan menghitung reaksi perletakan. Lalu menghitung gaya vertikal dan horizontal dengan persamaan ΣV=0 dan ΣH=0.

 

Langkah pertama adalah tentukan sudut antar batang, dan berikan nama pada tiap titik buhul dan tiap batang, ini untuk memudahkan perhitungan supaya tidak membingungkan. Penamaan bebas, terserah, mau dikasih nama udin juga bebas, asal nantinya dimengerti. (maaf ya bukan maksud buat yang punya nama udin, hhee.. :D )

Langkah kedua adalah hitung reaksi perletakannya. Sudah bisa kan? Kalau belum tahu lihat postingan sebelumnya. Pada contoh ini gaya yang diberikan tepat di tengah sebesar 20 kN, maka beban ini akan didistribusikan ke tumpuan masing-masing sebesar 10 kN. Sehingga RA= 10 kN dan RB = 10 kN, sedangkan RAH=0, karena tidak ada beban horizontal.

Langkah berikutnya adalah menghitung gaya pada batang di setiap titik buhul.

Pertama kita akan menghitung gaya pada batang di buhul A

ΣV=0
RA + F1 sin 45 = 0
10 = – F1 sin 45
- F1 = 10/ sin 45
F1 = -14.14 kN
ΣH=0
RAH + F2 + F1 cos 45 = 0
0 +F2 = -F1 cos 45
F2= -(-14.14 cos 45)       F2= 10 kN
Selanjutnya di buhul B. oh iya,, setiap tanda arah pada batang semuanya asumsikan menjauhi titik buhul.


ΣV=0
F3=0
ΣH=0
F2-F4 = 0
F2 = F4
F4 = 10 kN

Buhul C


ΣV=0
-20 – F3 – F1 sin 45 – F5 sin 45 = 0
-20 – 0 – (-14.14 sin 45) = F5 sin 45
-20 – 0 + 10 = F5 sin 45
F5 = -10/sin 45
F5 = -14.14 kN
ΣH=0 (dicek, bener nggak hitungan diatas)
- F1 cos 45 + F5 cos 45 = 0
-10 + 10 = 0 (bener kan..)

Buhul D, (nggak usah dihitung lah ya, udah bener ini kok..)
Nah, sudah selesai. Jadi hasilnya adalah:

F1= -14.14 kN
F2= 10 kN
F3= 0 kN
F4= 10 kN
F5= -14.14 kN

*)tanda minus menunjukkan batang tersebut dalam kondisi tekan, dan tanda plus dalam kondisi tarik.
bisa digambarkan seperti ini:

Sekian dulu ya gan contohnya, gampang kan? Memang contoh itu selalu gampang, kalau susah namanya bukan contoh, tapi ujian, hahaha .. :D