Penyelesaian :
1
Free Body
a. Bentang A - B
q1 = 3
Q1 = x q1 x L
= x 3 x 6
= 9 KN
7 q L 3
(EI1)
7 * 3 * 6 3
• (2EI) EI EI
8 q L 3
(EI1)
8 * 3 * 6 3
• (2EI) EI
0.5
0.5
KN/m
α A =
α A =
360
360
4536
720=
63
10=
Menentukan Sudut Belahan Karena Muatan (Metode Clapeyron) di Setiap Tumpuan(α)
5184=
360 720
α B1 =360
α B1 = =7.2
EI
P1=7 kN
q1=3kN/m
q2 = 4 kN/m
6 4 3 2 2 2
EI2EI 2EI
P1=7 kN
q1=3kN/m
q2 = 4 kN/m
EI2EI 2EI
MA
MB1
MB2 MC1 MC2
a AaB1 aB2 a C1 a C2
aD
AB C D
6 4 3 2 2 2
6
2EI
MA
MB1
a A aB1
AB
27.27°
27.27°
Q1=9 kN
24
b. Bentang B - C
P = 7
a = 4 m
b = 3 m
L = 7 m
P b (L² - b²)
6
7 • 3 • ( 7 ² - 3 ² )
6 • EI 7
42 EI
20
EI
P a (L² - a²)
6
7 • 4 • ( 7 ² - 4 ² )
6 • EI 7
42 EI
22
EI
C. Bentang C - D
q2 = 4 a1 = 2 m
L = 6 m a2 = 4 m
Q2 = x q1 x Lb b1 = 4 m
= x 4 x 2 b2 = 2 m
= KN
Karena a1 = b2 dan a2 = b1
Maka :
1 1 4 b1
6 (EI3L) 2 4 b2- χ ]
q
8
α C2 = x [ L² χ²
α C1 =
KN/m
α C2 = α D
=
α C1 =924
α B2 =
α C1 =
(EI2L)
α B2 =
α B2 =840
KN
α B2 =
(EI1L)
α C1
P1=7 kN
4 3
EI
MB2 MC1
aB2 a C1
B C
2 2
2EI
MC2
a C2aD
C D
2
1 2 2 1 4
6 (2EI)• 6 2 4
1 2 2 1 4
2 4
72 EI
EI
3 EI
2
a. Sudut Belahan di Titik A
MA • L1 MB • L1
3 (EI1) 6 (EI1)
MA • 6 MB • 6
3 (2EI) 6 (2EI)
6 MA 6 MB
6 EI 12 EI
z δ
L h
dimana:
α = Sudut belahan karena muatan
z = Zetting (penurunan)
L = Panjang Bentang
β = Sudut belahan karena momen
δ = Sudut belahan karena gaya
h =
Sehingga:
6 MA 6 MB
EI 6 EI 12 EI
60 MA 30 MB
EI 60 EI 60 EI
→ MA + 30 MB = …………… Pers. 1378
Karena tidak ada zetting (penurunan) di semua tumpuan, maka
persamaan yang digunkan yaitu:
α = β
63
10= +
378= +
60→ 378 = 60 + 30MA MB
α + = β +
→
60
624
α D
)
72
α C2 =
224 - 68
α C2 =
(
β A = +
= +
]}
4
α C2 = x4
- [ 6 2 - 2
4 - 4 ]α C2 = x {[ 6
Menentukan Besar Sudut Belahan di Setiap Titik Akibat Momen (β)
=26
= +
q1=3kN/m
2EI
MA
MB1
ßAB1
AB
27.27°
27.27°
Q1=9 kN
ß
6
24
b. Sudut Belahan di Titik B
MB • L1 MA • L1
3 (EI1) 6 (EI1)
MB • 6 MA • 6
3 (2EI) 6 (2EI)
6 MB 6 MA
6 EI 12 EI
MB • L2 MC • L2
3 (EI2) 6 (EI2)
MB • 7 MC • 7
3 (EI) 6 (EI)
7 MB 7 MC
3 EI 6 EI
20 6 MB 6 MA 7 MB 7 MC
EI 6 EI 12 EI 3 EI 6 EI
12 MB 6 MA 28 MB 14 MC
12 EI 12 EI 12 EI 12 EI 12 EI 12 EI
→ + = 6 MA + 12 MB + 28 MB + 14 MC
→ 6 MA + 40 MB + 14 MC = …………… Pers. 2
c. Sudut Belahan di Titik C
MC • L2 MB • L2
3 (EI2) 6 (EI2)
MC • 7 MB • 7
3 (EI) 6 (EI)
7 MC 7 MB
3 EI 6 EI
+
→ + = + +
86.4 240
326.4
+86.4 240
α + βB1 α B2 B1 + β B2=
β B2 = +
= +
= +
=
β B1 = +
= +
= +
= +
7.2
EI
+
+ = + +
β C1 = +
P1=7 kN
EI
MB2 MC1
B2 C1
B Cß
ß ß
4 3
2EI
MC2
C2D
C Dß ß
2 2 2
MC • L3 MD • L3
3 (EI3) 6 (EI3)
MC • 6 MD • 6
3 (2EI) 6 (2EI)
6 MC MD = 0 Karena dudukan rol
6 EI
22 7 MC 7 MB 6 MC
EI 3 EI 3 EI 6 EI 6 EI
14 MC 7 MB 6 MC
6 EI 6 EI 6 EI 6 EI 6 EI
→ + = 14 MC + 7 MB + 6 MC + 0
→ 7 MB + 20 MC = …………… Pers. 3
d. Elimunasi persamaan 1 dan persamaan 2
MA + 30 MB = x 1
6 MA + 40 MB + 14 MC = x 10
MA + MB =
MA + MB + 140 MC = -
MB MC =
→ MB + MC = …………… Pers. 4
MB = - MC …………… Pers. 4
e. Elimunasi persamaan 2 dan persamaan 3
MA + 40 MB + 14 MC = x 20
7 MB + 20 MC = x 14
MA + MB + MC =
MB + MC = -
MA MB =
→ MA + MB = …………… Pers. 5
MB = - MA …………… Pers. 5
( - MA )=MB
702 3952 120
3952 120
702
702 3952
120 702 3952
6
280
280
120
-370 -2886
370 140 2886
184
326
→98 2576
120 800 6528
370 2886 140
-140
60 378
326.4
→60 378
326460
30
400
132 52
184
260
+ 0
β C2α C1 + α C2 = β C1 +
+ +
→132
+52
= + +
+
= +
= + 0
+ = +
β C2 =
Subtitusi persamaan 5 ke persamaan 1
→ MA + 30 MB =
→ MA + MB =
( - MA )
→ MA + - MA =
MA = -
MA =
MA = kNm
Subtitusi MA ke persamaan 1
MA + 30 MB =
• + 30 MB =
+ 30 MB =
30 MB =
MB = kNm
Subtitusi persamaan 4 ke persamaan 3
→ MB + 20 MC =
→ MB + MC =
( - MB )
→ MB + - MB =
MB = -
MB =
MB = kNm
Subtitusi MB ke persamaan 3
MB + 20 MC =
• + 20 MC =
+ 20 MC =
20 MC =
MC = kNm
Sehingga diperoleh :
MA = kNm
MB = kNm
MC = kNm
MD = 0 → Tumpuan rol
7 184
7 4.9782 184
34.847 184
149
7.45763
9.2
9.2
0.35 20.61 2.64 9.2
→ 0.35 MB + (2886 370
) =140
228.65 378
149
4.97819
-2.29 9.2
-2.29 -11.4
4.978
20.61
3.8109
4.9782
7.458
Karena Semua MOMEN bernilai positif maka asumsi awal arah
momen benar
7 184
0.35
1.829 12.6 5.630
1.829 6.970
3.811
60 378
60 3.8109 378
→ = 12.6( )
2 5.630 0.171 12.6
2 MA +3952 120
702
60 378
2 12.6
3
Free Body
a. Bentang A - B
q1 = 3
Q1 = x q1 x L
= x 3 x 6
= 9 KN
∑MB = 0
RA • 6 - Q1 • 2 = 0
RA • 6 - 9 • 2 = 0
6 RA - = 0
6 RA = 18
RA = 3 kN'
∑MA = 0
- RB1 • 6 + Q1 • 4 = 0
RB1 • 6 - 9 • 4 = 0
6 RB1 - = 0
6 RB1 = 36.0
RB1 = 6 kN'
b. Bentang B - C
P = 7 kN'
L = 7 m
∑MC = 0
RB2 • 7 - P • 3 = 0
RB2 • 7 - 7 • 3 = 0
7 RB2 - = 0
7 RB2 = 21
RB2 = 3 kN'
21
KN/m
0.5
0.5
Menghitung Reaksi Perletakan
18
36
P1=7 kN
q1=3kN/m
q2 = 4 kN/m
EI2EI 2EI
MA
MB1
MB2 MC1 MC2
a AaB1 aB2 a C1 a C2
aD
AB C D
6 4 3 2 2 2
q1=3kN/m
2EI
MA
MB1
a A aB1
AB
27.27°
27.27°
Q1=9 kN
RARB1
6
24
P1=7 kN
EI
MB2 MC1
aB2 a C1
B CRB2 RC1
4 3
∑MB = 0
- RC1 • 7 + P • 4 = 0
RC1 • 7 - 7 • 4 = 0
7 RC1 - = 0
7 RC1 = 28
RC1 = 4 kN'
c. Bentang C - D
q2 = 4 Q2 = q1 x Lb
L = 6 m = 4 x 2 = KN
∑MD = 0
RC2 • 6 - Q2 • 3 = 0
RC2 • 6 - 8 • 3 = 0
6 RC2 - = 0
6 RC2 = 24
RC2 = 4 kN'
∑MC = 0
- RD • 6 + Q2 • 3 = 0
RD • 6 - 8 • 3 = 0
6 RD - = 0
6 RD = 24
RD = 4 kN'
- MB
-
= kN'
- MA -
- -
= kN' + kN'
= kN'
- -
- -
= kN' + kN'
= kN'
+ (
L1(
= 6 + (4.978 3.8109
)6
) (
28
RB1
( RC1MC
+MA
L1
+
+3.811
6(
24
24
) + ( RC2
)4.97819
+4.978 7.458
)7
RB2 +MB
)L2
MC
3
+MC MD
)L2 L3
4 +7.458 4.97819
) + 4 +7.458 0.0
)7 6
( (
+
KN/m
8
MB=
9.597
=
RC
8.840
=
=
2.805
RA RA
3
RB = +MB
6.195 2.646
4.354 5.243
q2 = 4 kN/m
2EI
MC2
a C2aD
C DRC2 RD
2 2 2
- MC
-
= kN'
Dari hasil perhitungan reaksi perletakan maka diperoleh nilai lintang disetiap titik tumpuan yaitu:
SFA =
SFB1 =
SFB2 =
SFC1 =
SFC2 =
SFD =
RD = RD +MD
L3
= 4 + (0.0 7.45763
)6
2.757
2.805
-6.195
2.6458
-4.354
5.2429
-2.757
P1=7 kN
q1=3kN/m
q2 = 4 kN/m
EI2EI 2EI
MA
MB1
MB2 MC1 MC2
a AaB1 aB2 a C1 a C2
aD
AB C D
2.085 kN
RB RC RD8.84 kN
9.60 kN2.76 kN
RA
3.811 kN m4.98 kN m
4.98 kN m 7.46 kN m
7.46 kN m
6 4 3 2 2 2
P1=7 kN
q1=3kN/m
q2 = 4 kN/m
EI2EI 2EI
MA
MB1
MB2
MC1 MC2
AB C D
3 kN
RB2 RC2 RD
6 kN 4 kN 4 kN
RA3.811 kN m
4.98 kN m
4.98 kN m
7.46 kN m
7.46 kN m
RB1 RC1
3 kN 4 kN
3.811/6 kN/m
3.811/6 kN/m
4.98/7 kN/m
4.98/7 kN/m
7.46/6 kN/m
7.46/6 kN/m
M
7.46 kN m
C2
7.46 kN m
MA 3.811 kN m MB2 4.98 kN m
MB1
4.98 kN m
4.98/6 kN/m
7.46/7 kN/m4.98/6 kN/m
MC1
7.46 kN m
7.46/7 kN/m
6 4 3 2 2 2
4
a. Bentang A - B
Free Body Untuk Keseluruhan
qx : q1 = x : L1 m
qx : 3 = x : 6 m
6 qx = 3 x
3 x
qx = x
Qx = ½ . qx . x -
= ½ . x . x
=
Mx = ( RA . x ) - ( Qx . x )
Mx = ( . x ) - ( x² . x )
Mx = x - x³
Untuk memperoleh Lintang dari beban segi tiga maka kita diferensialkan persamaan Mx di atas
SFx = - x²
Catatan: jarak dimulai dari bagian segitiga yang luasnya terkecil 0 m ≤ x ≤ 6m
MA = kN m
SFA = RA = kN'
Mmax = Jika SFx = 0 → Dari Persamaan SFx = - x²
0 = - x²
x² =
x² = -
x = m
Mmax Berada pada Jarak m dari titik A
Sehingga jika disubtitusi ke persamaan
Mx = ( RA . x ) - ( Qx . x )
Mmax = ( . x ) - ( x² . x )
= x - x³
= ( . ) - ( . ( 3 ))
Mmax = kN m
2 3 4Jarak (m)
3.000
0.083
Persamaan Momen pada Beban Merata Setiap Bentangan
0.25 x²
=qx6
0.5
0.5
1/3
1/33.0 0.25
3
3.000
3.000
3.000
3
5 6
0.00 2.917 5.33333 6.75
1/3
3 0.25 1/3
Mx (kN/m)
SFx (kN)
3.46
6.667 4.5833
0.250
0.250
0.250
12
3.464
0.00
3.000 2.75 2 0.75 -1 -3.25 -6
SFx =DMx
dx 0.250
0 1
3.463 3.46
6.928
0.083
0.00
3.0
0.083
q1=3kN/m
2EI
AB
Q1=9 kN
6
24
MB1 = (RA . L1) - ( Q1 . ( . L1))
= ( . 6 ) - ( 9 . ( . 6 ))
= kN m
SFB1 = - RB1 = kN'
b. Bentang B - C
Free Body
P = 7
L = 7 m
MB2 = - (RC1 . L2) + (P1 . 4 )
= ( . 7 ) + ( 7 . 4 )
= kN m
MC1 = (RB2 . L2) - (P1 . 3 )
= ( . 7 ) - ( 7 . 3 )
= kN m
Mmax = RB2 . 4
= . 4
= kN m
SFB2 = RB2 = kN'
SFC1 = - RC1 = kN'
c. Bentang C - D
q2 = 4 kN/m
Qx = . q2 . x 2
Qx = . 4 . x 2
Qx = 2 x 2
Mx = (RC2 . ( 2 + x )) - Qx
Mx = ( 4 . ( 2 + x )) - 2 x 2
Mx = + 4 x - 2 x 2
Untuk memperoleh Lintang dari beban segi empat maka kita diferensialkan persamaan Mx di atas
SFx = 4 - 4 x
0 m ≤ x ≤ 2m
Catatan: jarak dimulai dari bagian terdekat dari C
KN
1/3
3 1/3
0.00
-6.0
1/2
8
SFx =DMx
dx
3.0
12
4.0
3.0
0
3.0
-4.0
0
1/2
Jarak (m) 0 1 2
Mx (kN/m) 8.00 10.00 8.00
SFx (kN) 4.000 0.000 -4.000
P1=7 kN
EI
B C
4 3
q2 = 4 kN/m
2EI
C DQx = 8kN
2 2 2
Mmax = Jika SFx = 0 → Dari Persamaan SFx = - x
0 = - x
x =
x =
x = m dari titik awal beban
Mmax Berada pada Jarak m dari titik C
Sehingga jika disubtitusi ke persamaan
Mx = (RC2 . ( 2 + x )) - Qx
Mmax = ( 4 . ( 2 + 1 )) - 2 . 1 2
Mmax = kN m
SFC2 = RC2 = kN'
SFD = - RD = kN'
5
4.0 4.0
4.0 4.0
4.000 4.000
1
1.000
3.00
10.0
4.0
4.0
Menentukan Momen Maksimum Secara Keseluruhan
A B C D
3.811 kN m
4.978 kN m
7.458 kN m
0 kN m
BENDING MOMEN DIAGRAM (BMD)
A B C D
3.811 kN m
4.978 kN m
7.458 kN m
0 kN m
346
6.928 kN m
12 kN m
10 kN m
300
BENDING MOMEN DIAGRAM (BMD) FREE BODY
a. Bentang A - B
+ y + y
+
→ + y + + y =
→ y = -
→ y =
→ y = kN m
Mmax = Mmax Free body - y
= -
= kN m
b. Bentang B - C
+ y + y
+
→ + y + + y =
→ y = -
→ y =
→ y = kN m
3.8109
2)( x 3.464 )( + ( (
4.978) x 2.536 )
2
= ( (3.8109
) x 6.000 )2
4.978
26.4 6.9282 25.25 5.072 105.47
12 105.47 51.65
12 53.818
4.4848
6.928 4.485
2.443
( (4.9782
) x )2 2
= ( (4.9782 7.458
) x 7.0 )2
4.0 ) + ( (7.458
) x 3.0
39.83 8 44.75 6 174.1
14 174.1 84.57
14 89.53
6.395
A B
3.811 kN m
4.978 kN m
y
6
3.464
B C
4.978 kN m
7.458 kN m
y
4
7
3
Mmax = Mmax Free body - y
= -
= kN m
c. Bentang C - D
6 y =
y = kN m
Mmax = Mmax Free body - y
= -
= kN m
22.373
3.7288
→
→
10.0 3.729
6.271
12.0 6.395
5.605
6
7.458=
3
yC D
7.458 kN m
0 kN m
y
6 3
6
600 400 300 200 200 200
AB C D
A B C D
q1=3kN/m
P1=7 kN
q2 = 4 kN/m
2.805 kN
-6.195 kN
2.646 kN
-4.354 kN
5.243 kN
-2.757 kN
A B C D
-3.811 kN m
-4.978 kN m
-7.458 kN m
0 kN m
2.443 kN m
5.605 kN m
6.271 kN m
346
300SHEARING FORCE DIAGRAM (SFD)
BENDING MOMEN DIAGRAM (BMD)
- --
+ ++
+++
---
Top Related