Pages

Rangka Batang

4 Comments
KONSTRUKSI RANGKA BATANG
A.    PENGERTIAN
Konstruksi rangka batang adalah suatu konstruksi yg tersusun atas batang-batang yang dihubungkan satu dengan lainnya untuk menahan gaya luar secara bersama-sama.
MACAM-MACAM KONSTRUKSI RANGKA BATANG 
1.      Konstruksi rangka batang tunggal 
Jika setiap batang atau setiap segitiga penyusunannya mempunyai kedudukan yang setingkat, atau konstruksi terdiri dari atas satu kesatuan yang sama (setara).

Contohnya

2.      Konstruksi rangka batang ganda
Jika Setiap batang atau setiap segitiga penyusunnya setingkat kedudukannya. akan tetapi konstruksi terdiri atas dua buah kesatuan konstruksi yang setara.
Contohnya

3.      Konstruksi rangka batang tersusun.
Jika kedudukan batang atau segitiga penyusun konstruksi ada beda tingkatannya, dengan kata lain, konstruksi terdiri atas konstruksi anak dan konstruksi induk.
Dapat kita lihat pada contoh , segitiga ABC merupakan segitiga konstruksi induk,  sedang segitiga ADE merupakan segitiga konstruksi anak.
Contohnya 

Alasan mengapa sebuah Kontruksi rangka batang pada umumnya adalah berbentuk segitiga, antara lain :
1.      Karena bentuk segitiga adalah bentuk yang paling menyatu dibanding bentuk yang lain.
2.       Perubahan tempat akibat adanya gaya luar menjadi lebih kecil dalam bentuk segitiga di banding dari pada bentuk yang lain.
3.      Bentuk segitiga merupakan bentuk yang paling stabil (statis).
4.      Dan juga tidak menimbulkan tegangan didalam batang walaupun ada kesalahan ukuran dalam pelaksanaannya
KESEIMBANGAN KONTRUKSI RANGKA
Sebuah Kontruksi rangka batang bisa bersifat statis tertentu atau statis tidak tentu, yang dapat ditentukan dengan suatu formula
S = 2K – 3
Dimana :
banyaknya batang  = (S)
banyaknya titik buhul = (K)
A dan B = konstanta
Catatan : jika      S > atau = 2K - 3  maka merupakan rangka batang statis tidak tentu
                          S < 2K – 3   maka merupakan rangka batang statis tertentu
Contoh :

Periksalah apakah kontruksi tersebut stabil atau tidak ?

Penyelesaian :
Banyak Batang = 13
Banyaknya titik Buhul k =8
S = 2k – 3
S = 2. (8) -3 = 13 (Sesuai) berarti kontruksi tersebut stabil.
METODE-METODE PERHITUNGAN GAYA BATANG PADA KONTRUKSI RANGKA  BATANG

1.      Metode kesetimbangan buhul ( cara analitis )

 konsep terpenting dalam metode ini, ialah :

1.      Uraikan terlebih dahulu gaya-gaya batang menjadi 2 arah yang tegak lurus
2.      Hitung reaksi ( Ra dan Rb ) tumpuan akibat pembebanan yang diberikan
3.      Namai batang-batang dan titik-titik buhul kontruksi, agar lebih mudah membedakannya dalam perhitungan kedepannya.
4.      Buat perjanjian tanda, yang pada umumnya dalam perhitungan tanda negatif (-) dilambangkan sebagai tekan. Dan lambanga positif (+) dilambangkan sebagai tarik.
5.      Mulailah perhitungan, dengan terlebih dahulu menghitung gaya-gaya batang pada titik buhul yang maximal gaya batangnya hanya 2 gaya batang yang tidak diketahui.
6.      Kemudian  lanjutkan perhitungan ke titik buhul lainnya dengan syarat tadi “ hanya 2 gaya batang maximum yang tidak diketahui pada titik buhul”
7.      Dalam perhitungan pada tiap-tiap titik buhul, di buat asumsi awal dimana semua gaya-gaya batang arahnya menjauhi titik buhul pada titik buhul yang kita hitung.
8.      Dan jika hasil yang diperoleh bernilai positif  (+) maka batang tersebut adalah batang tarik, dan sebaliknya jika hasil yang diperoleh bernilai negatif (-)  maka batang tersebut adalah batang tekan.
9.      Simpulkan hasil perhitungan gaya-gaya batang pada tabel hasil perhitungan agar anda sendiri bisa melihat hasilnya secara keseluruhan.

Contoh perhitungan dengan metode kesetimbangan titik buhul
                 
Hitung gaya-gaya batang pada kontruksi diatas dengan metode kesetimbangan titik buhul ?

Penyelesaian :

Menghitung reaksi tumpuan
Σ MB = 0 ;      RA(9) – 6(6,75) – 6(4,5) – 6(2,25) = 0
                        Maka RA = 9 kN
                        Karena kontruksi simetris maka  RA = RB = 9kN
Kita mulai perhitungan gaya dalam dengan mengambil titik yang maksimal gaya batangnya hanya 2 yang tidak diketahui
Kita mulai dengan mengambil titik A
Karena batang S1 sudah diketahui selanjutnya kita ambil titik D untuk mencari  S4 dan S3.

Kita ambil titik C
Kita ambil titik F
 

2.      Metode ritter ( cara analitis )

Metode ritter atau umumnya disebut sebagai metode potongan itu berprinsip pada keseimbangan suatu kontruksi. Dimana pada sebuah kontruksi yang seimbang bila dipotong pada sembarang bagian, maka bagian sebelah kiri dari kontruksi akan melakukan keseimbangan gaya-gaya yang ada, demikian juga pada bagian kanan dari kontruksi tersebut.

Prinsip pengerjaan dengan metode ritter ini ialah :
1. Terlebih dahulu hitung reaksi-reaksi pada tumpuan.
2.      Kemudian potongan yang kita dibuat hendaknya jangan lebih dari tiga gaya batang yang tidak diketahui, untuk mempermudah dalam menentukan batang tarik dan batang tekan. 
3.      Dalam potongan yang telah dibuat, pilih titik pusat momen sedemikian sehingga hanya sebuah gaya yang belum diketahui besarnya dan gaya tersebut tidak melewati 
 
4.      Dan dalam melakukan perhitungan potongan yang di ambil, dimisalkan setiap gaya-gaya batang itu meninggalkan titik buhul disetiap perhitungan yang dilakukan.
5 .      Seperti halnya dengan metode sebelumnya, jika hasil yang diperoleh bernilai positif (+) maka batang tersebut adalah batang tarik, sedangkan jika hasil yang diperoleh bernilai negatif (-) maka batang tersebut adalah batang tekan.


Untuk lebih jelasnya coba kita lihat contoh berikut ini :

Carilah gaya-gaya batang pada kontruksi dibawah ini dan tentukan sifatnya ?

Penyelesaian :

Kita ambil pertama potongan A-A, karena dipotongan ini hanya 2 gaya batang yang tidak diketahui yaitu S1 dan S2.
Kemudian kita masih perlu mencari jarak siku batang S1 terhadap titik A. 

 

3.      Metode cremona ( cara grafis )


Metode cremona adalah metode penyelesaian gaya-gaya batang dengan cara grafis. Dalam metode ini yang perlu kita kuasai ialah pemahaman konsep perhitungannya.  Dimana, agar nantinya tidak membingungkan kita sendiri jika kita berjumpa dengan model kontruksi yang lebih sulit lagi .
Jadi, prinsip terpenting dalam perhitungan metode ini yaitu sebagai berikut :
1.      Hitung terlebih dahulu reaksi-reaksi tumpuan.
2.      Namai tiap batang dan tiap titik buhul agar mudah dikenali dalam perhitungan nantinya.
3.      Buat tanda pada tiap batang apakah batang tersebut merupakan batang tekan atau batang tarik, dengan melihat lendutan akibat pembebanan yang diberikan.
4.      Dan terlebih dahulu jangan lupa membuat skala penggambarannya, agar tidak membingungkan nantinya dalam menentukan arah penggambaran yang selanjutnya akan kita lakukan.
5.      Mulailah melukiskan gaya batang, dimulai dari titik buhul yang maksimum besar gaya batangnya hanya 2 batang yang tidak diketahui, yang biasanya kita mulai dari titik perletakan.
6.      Urutan dalam melukiskan gaya batang itu searah jarum jam.
7.      Dan dalam menentukan besarnya gaya batang itu berprinsip bahwa, resultan seluruh gaya luar dan gaya dalam=0.
8.      Dalam  melukisan arah gaya batang harus sejajar batang yang dihitung gayanya.
9.      Terakhir buatkan dalam tabel besarnya gaya tiap batang agar kita bisa menarik kesimpulan dalam perhitungan tersebut.

Berikut contoh soal untuk mempermudah pemahaman para kawan-kawan sekalian,

Hitunglah besar dan jenis gaya batang tersebut dengan cara ceremona ?

PENYELESAIAN :

Jadi untuk menentutkan batang tarik atau tekan kita bisa melihat lendutan yang terjadi karena beban rangka batang tersebut

Kemudian kita namai tiap titik buhul, untuk memper mudah pengerjaan.

Baru kita tentukan urutan pengerjaan penggambaran yang akan kita lakukan.

Baru kita kerjakan sesuai urutan yang telah kita buat.
1.      Penggambaran kita mulai dari titik C, karena di titik C hanya 2 batang yang belum diketahui yaitu S1 dan S2 . kita mulai penggambaran dari P1 sampai tertutup kembali searah jarum jam penggambaran.

2.      Kemudian kita ambil titik D, karena batang S1 sudah diketahui dari titik C, hanya tinggal batang S3 dan S4. Jadi, kita mulai penggambaran dari batang S1 sampai menutup kembali searah jarum jam penggambaran.

3.      Kemudian ke titik E, seperti konsep awal dimulai searah jarum jam urutan penggambaran nya sampai    tertutup kembali ke titik start. Untuk memperoleh batang S6 dan S5. 

4.      Kemudian ke titik A untuk memperoleh batang S10. Dimana disini kita dapatkan bahwa batang S11=0 , karena di titik A tidak ada komponen gaya vertikalnya, hanya S11 saja.

5. Kemudian ketitik G unutk memperoleh batang S9 dan S7

6.      Kemudian ke titik B untul memperoleh  S8.


 7. Kemudian kita ke titik F

 8. Setelah setiap titik kita sudah bisa menyelesaikannya. Maka secara keseluruhan pun kita akan paham dalam penyelesaiannya juga. Yang paling penting di ingat dalam penggambaran itu hanya 2 batang yang tidak diketahui dan penggambarannya searah jarum jam.




Bahrul Ulum

4 komentar:

  1. Fadli15 November 2019 pukul 19.08

    Bro. Hasil perhitungan rangka batang menggunakan titik buhul apakah harus sama hasil nya dengan menggunakan ritter?

    BalasHapus
  2. Bahrul Ulum1 Desember 2019 pukul 15.27

    kurang lebih sama nanti hasilnya. antara ritter dan titik buhul

    BalasHapus
  3. Unknown13 Januari 2020 pukul 15.52

    Kak, rangka batang ganda ada contoh ny dimn? Dan contoh soal pembahasanny?

    BalasHapus
  4. Unknown6 Juni 2020 pukul 23.17

    Contoh pengaplikasiannya pada Bangunan apa saja yaa bro ?

    BalasHapus

Instagram