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7/25/2019 Analisis Struktur 1 Master
1/17
Soal 1
Sebuah balok dengan ukuran dan pembebanan seperti tergambar, hitung dan lukislah
luas bidang momen (M) dan bidang gaya lintang (D) nya dengan cara:a. Clapeyron
b. Cross
Penyelesaian
A Metode ClapeyronMomen pada kantileverMD P!." #
!,$% . &,% ',!$% tm
Menghitung putaran sudut akibat beban luar (o)
itik * o*+
o*+ EIEIEI
Lq $#,#%,#.&%,-.
-..
- !!
- ==
itik + o+* o+C
o
+*
o
*+ EI
$#,#
o+C &-
&&
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+
+
[ ]EIEI
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EIEIEI
--&,-0!,-%$#,&=+
o+ EIEIEI
0%0,&&--&,-0$#,#=+
itik C oC+ oCD
oC+ &
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q b
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EIEIEI
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$,&% m&,% m
*#,% m
+!,&% m
C-,&% m &,% m
1D
2& /,$% t3m
2- -,&% t3mP- $,&% t
P! !,$% tP& %,&% t
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2/17
oCD !
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-
LEI
bLbP
%,0.
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- &&
EI
EI
/','
oC EIEIEI
%0!,-&/','#0$,!=+
Menghitung putaran sudut akibat Momen (-)
itik * -*+
-*+ EI
LM
EI
LM BA
.
!
. -- + EI
M
EI
M BA
%,#.
!
%,#.+
EI
M
EI
M BA $%,/%,- +
itik + -+* -+C
-+* EI
LM
EI
LM BA
!
.
. -- + EI
M
EI
M BA
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%,#.+
EI
M
EI
M BA %,-$%,/ +
-+C EI
LM
EI
LM CB
.
!
. && + EI
M
EI
M CB
$%,%.
!
$%,%.+
EI
M
EI
M CB '%0,/'-,- +
-+ EI
M
EI
M
EI
M
EI
M CBBA '%0,/'-,-%,-$%,/ +++
EI
M
EI
M
EI
M CBA '%0,/#-,!$%,/ ++
itik C -C+ -CD
-C+ EI
LM
EI
LM CB
!
.
. && + EI
M
EI
M CB
!
$%,%.
$%,%.+
EI
M
EI
M CB '-,-'%0,/ +
-CD EI
LM
EI
LM DC
.
!
. !! + EI
M
EI
M DC
%,0.
!
%,0.+
EIEI
M
EIEI
M CC &0-,-!0!!,&
%,0.!$%,'0!!,&
+=+
-C EIEI
M
EI
M
EI
M CCB &0-,-!0!!,&'-,-'%0,/ +++
EIEI
M
EI
M CB &0-,-!$#',#'0%,/ ++
Menentukan persamaan - /
-* /*
EIEI
M
EI
M BA $#,#$%,/%,- =+
-,% M* /,$% M+ #,#$ (pers 4)
-+ /+
EIEI
M
EI
M
EI
M CBA 0%0,&&'%0,/#-,!$%,/ =++
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/,$% M* !,#- M+ /,'%0 MC &&,0%0 (pers 44)
-C /C
EIEIEI
M
EI
M CB %0!,-&&0-,-!$#',#'%0,/ =++
/,'%0 M+ #,$#' MC -!,&0- -&,%0! (pers 444)
Persamaan 4 dan 44
-,% M* /,$% M+ #,#$ 5 !,#-
/,$% M* !,#- M+ /,'%0 MC &&,0%0 5 /,$%
%,-/ M* &,%& M+ -,&-&
/,%&% M* &,%& M+ /,$-0% MC -$,-#!%
#,%-/ M* /,$-0% MC 6/,'!-% (Pers 47)
Persamaan 44 dan 444
/,$% M* !,#- M+ /,'%0 MC &&,0%0 5 /,'%0
/,'%0 M+ #,$#' MC 6/,'0 5 !,#-
/,$-0% M* !,&$& M+ /,'-$$ MC &&,0'0
!,&$& M+ -,&&& MC 6&,!0#
/,$-0% M* 8 -%,!/# MC ,&0& (Pers 7)
Persamaan 47 dan 7
#,%-/ M* /,$-0% MC 6/,'!-% 5 /,$-0%
/,$-0% M* 8 -%,!/# MC ,&0& 5 #,%-
!,&$$ M* /,%- MC 6/,'
!,&$$ M* 8 ',0/-MC --/,$%/
$/,!-$ MC 6---,#-'
MC 6-,%0# tm
Masukkan MC ke persamaan 444
/,'%0 M+ #,$#' MC 6/,'0
/,'%0 M+ #,$#' (6-,%0#) 6/,'0
/,'%0 M+ ,0
M+
'%0,/
0, $,-&! tm
Masukkan M+ ke persamaan 4
-,% M* /,$% M+ #,#$
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-,% M* /,$% ($,-&!) #,#$
-,% M* 6/,%'
M* 6/,!'$ tm
Momen pada cantilever
MD P! . l#
!,$% . &,%
',!$% tm
9adi besar momen clapeyronnya
M* 6/,!'$ tmM+ $,-&! tm
MC 6-,%0# tm
MD ',!$% tm
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2- -,&% t3m
*#,% m
+
B. Metode Cross
I. Stiffness Factor (SF)
*+ +*%,#-
EI
L
EI= /,&&& 14
+C C+$%,%&
EILEI = /,-$!' 14
CD DC%,0!
EI
L
EI= /,--$ 14
+*: +C /,&&& : /,-$!'
C+: CD /,-$!' : /,--$
II. Distribute Factor (DF)
M+* !'%',/
&&&,/ /,%
M+C !'%',/
-$!',/ /,##
MC+ &'-%,/
-$!',/ /,%'%
MCD &'-%,/
--$,/ /,#/!%
III.Momen-momen primer aibat beban luar
M*+ -&
%,#&%,-
-&
&&
-- = l
&,-/' tm
M+* 6 M*+ 6&,-/' tm
M+C &
!&&
& )(
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-
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Pabaalal
l
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+
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$%,%
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MC+ 6 &
&
#!& )(#
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lbPaaal
lq
6 &
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& $%,%
&%,!%,&&%,$)%,&(
#
-)%,&($%,%
!
-
$%,%
$%,/ +
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+
2- -,&% t3m
*#,% m
6 /,/&& ;&','#0 6 ',$%< 8 #,#%#
6/,#% 8 #,#%# 6 #,'- tm
MCD &
&
lPab &
&
%,0&%,-&%,$&%,% /,0&! tm
MDC &
&
l
bPa &
&
%,0
&%,-&%,$&%,% 6#,$$# tm
MD1 lP ! !,$% . &,% ',!$% tm
itik * + C D
+atang *+ +* +C C+ CD DC D1
D= 6 M / 6/,% 6/,## 6/,%'% 6/,#/!% 6- 6
M primer &,-/' 6&,-/' ,''& 6#,'- /,0&! 6#,$$# ',!$%
6-,'//
6/,-$0
6/,/&'
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6!,0//
6/,!%
6/,/%'
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-,'/#
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6/,&0/
/,-/
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6/,//$
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6-,&00
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6/,#!-
/,/$-
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6/,/--
9umlah 6/,//& 6,!!! ,!!$ 6-,- -,&&' 6',!$% ',!$%
47. Penggambaran bidang momen (M)>* >+-
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Mma?&
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Mma? /=dxdMx %,%% ? 8 /,!$% ?&
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M ma? $,#& dari titik +
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$,&% mC D
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P& %,&% t
Mma? %,%%? 8 /,!$%?&
%,%% ($,#&) 8 /,!$% ($,#&)&
&/,# tm
+atang CD >C&
%,0
&%,-&%,% /,$$& t
>D- %,0
&%,$&%,% #,#$0 t
Mma? >C&. $,&%
/,$$& . $,&% %,%'$ t
+atang D1
MD1 lP ! !,$% . &,% ',!$% tm
7. Penggambaran bidang gaya lintang
>* >*-
+
-l
MM BAAB &,0-%
%,#
!!!,//&,/ -,#/$ t
>+kr >+-6
+
-l
MMBAAB
&,0-% 6
%,#
!!!,//&,/ #,&&& t
>+kn >+&
+
&l
MM CBBC %,%%
$%,%
-,-!!$, ,#%- t
>* >+kr >+kn #,&&& ,#%- -/,$! t
>Ckr >C-6
+
&l
MMCBBC
!,%%' 6
$%,%
-,-!!$, &,$& t
>Ckn >C&
+
!l
MM DCCD /,$$&
%,0
!$%,'&&',- 6/,-0 t
>C >Ckr >Ckn &,$& 8 /,-0 &,#0 t
>Dkr >D-8
+
!l
MM DCCD #,#$0 8
%,0
!$%,'&&',- !,%-' t
>Dkn P! !,$% t
>D >Dkr >Dkn !,%-' !,$% $,&' t
&,% m
D 1
P! !,$% t
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D
C+
*
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#,&% m
#,&% m
P! -,$% t
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0,% m
P- %,% t
2- /,$% t3m
1
-,$% m
%,% m
P& &,% t
onstruksi portal dengan ukuran dan pembebanan seperti tergambar. Aitung dan
lukislah bidang momen lengkung (M) bidang gaya lintang (D) dan bidang normal (B)dengan cara :
a. clapeyron
b. cross
Penyelesaian
*. metode clapeyron
menghitung putaran sudut (
/
) akibat beban luaritik +
/+( )] ( ) ( )
hEI
hP
lEI
blbP
EI
xllxxq
+
+
&%,#&%,#
$%,-&
&&
-!
-
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--
&%,#
/
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#-
( )] ( )
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$%,-&$%,-&$%,/ &&&%,#
/
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#-
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EI
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/C( ( )] &%,#
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( ) ( )
$%,-&
&%,#&%,#$%,-&$%,/
$%,-&
&%,#$%,-&&%,#%,%#
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&-&&
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EIEI
EIEI
%'!',-!-%&$,##+
EI
$#,%$
itik D
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Menghitung putaran sudut akibat momen (-)
itik +
-+EI
lM
EI
lM
EI
hM
h
CBBCBA
!!
---
-
+++
EI
M
EI
M
EI
M CBBCBA
$%,-&
!
$%,-&
!
%,0
%,0+++
EI
M
EI
M
EI
M CBBCBA -&%,&&%,#0!!,&--$,/ +++
&,00! M+* #,&% M+C &,-&% MC+8 /,--$ 14
itik C
-C&
&&--
!! hEI
hM
EI
hM
EI
lM
EI
lM DCCDCBBC ++
%,%
%,%!
%,%!
$%,-&
$%,-& ++EI
MEI
MEI
MEI
M DCCDCBBC
-0-,/'-,/0!!,-&%,#-&%,&
++EI
M
EI
M
EI
M
EI
M DCCDCBBC
itik D
-DhEI
hM
EI
hM DCCD ++!
&&
%,%!
%,%
%,% ++EI
M
EI
M DCCD
-0-,/'!!,-'-,/
++EI
M
EI
M DCCD
Menentukan persamaan(- /)
&,0!! M+* #,&% M+C &,-&% MC+8 /,--$ 14 $,&0
(pers -)
&,-&% MCD #,&% M+C -,0!! MDC 8 /,'- MC+ 8 /,-0- 14 %$,$#
(pers &)
/,'- MCD -,0!! MDC /,-0- 14 /
(pers !)
Dititik C berlaku
MC+ MCD MC1MC1 &,% . -,$% #,!$% tm
MC+ MCD #,!$% (pers #)
Dititik D berlaku
M+* 6 M+CM+C 6 M+* (pers %)
A /
/%,0
&%,#
%,%%,%%,0
!
=
++
PMMM DCCDBA
/,--$ M+*8 /,-0- MCD /,-0- MDC &,$% / (pers )
Persamaan
M+* --$,/
$%,&-0-,/-0-,/ DCCD MM
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-,%!' MCD8 -,%!' MDC8 &!,!0# (pers $)
Persamaan - dan %
&,0!! M+* #,&% 6 M+* &,-&% MC+8 /,--$ 14 $,&0
6-,#-$ M+* &,-&% MC+8 /,--$ 14 $,&0 (pers 0)
Persamaan # dan 0
6-,#-$ M+* &,-&% (MCD #,!$%) 8 /,--$ 14 $,&0
6-,#-$ M+* &,-&% MCD8 /,--$ 14 %$,'0! (pers ')
Persamaan $ dan '
6-,#-$ (-,%!' MCD8 -,%!' MDC8 &!,!0#) &,-&% MCD8 /,--$ 14 %$,'0!
6&,-0 MCD &,-0 MDC !!,-!% &,-&% MCD8 /,--$ 14 %$,'0!
6/,/%% MCD &,-0 MDC8 /,--$ 14 '-,--0 (pers -/)
Persamaan # dan &
&,-&% MCD #,&% M+C -,0!! MDC6 /,'- (MCD #,!$%) 6 /,-0- 14 %$,$#
-,&/' MCD #,&% M+C -,0!! MDC8 /,-0- 14 -,$%# (pers --)
Persamaan ! dan--
#,&% M+C -,&/' MCD -,0!! MDC8 /,-0- 14 -,$%#
/,'- MCD -,0!! MDC /,-0- 14 /
#,&% M+C -,%/& MCD !, MDC -,$%# (pers -&)
Persamaan % dan -&
#,&% (6M+*) -,%/& MCD !, MDC -,$%# (pers -!)
Persamaan ' dan !
6-,#-$ M+* &,-&% MCD8 /,--$ 14 %$,'0! 5 /,-0-
/,'- MCD -,0!! MDC /,-0- 14 / 5 /,--$
6/,&% M+* /,!0# MCD8 /,/&-& 14 -/,#'%
6/,-/$ MCD /,&-% MDC /,/&-& 14 / ()
6/,&% M+* /,&$$ MCD /,&-% MDC -/,#'% (pers -#)
Persamaan $ dan -!
#,&% (-,%!' MCD8 -,%!' MDC8 &!,!0#) -,%/& MCD !, MDC -,$%#
6,%# MCD ,%# MDC '',!0& -,%/& MCD !, MDC -,$%#
6%,/!0 MCD -/,&/ MDC 6!$,&0 (pers -%)
Persamaan $ dan -#
6/,&% (-,%!' MCD8 -,%!' MDC8 &!,!0#) /,&$$ MCD /,&-% MDC -/,#'%
6/,!'# MCD /,!'# MDC %,'0 /,&$$ MCD /,&-% MDC -/,#'%
6/,--$ MCD /,/' MDC -/,#'% (pers -)
Persamaan -% dan -
6%,/!0 MCD -/,&/ MDC 6!$,&0 5 /,--$
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6/,--$ MCD /,/' MDC -/,#'% 5 %,/!0
6/,%0' MCD -,-'# MDC #,#/&
6/,%0' MCD !,/0 MDC %&,0$#
6-,0$# MDC 6#0,#$&
MDC &%,0% tm
Persamaan -%
6%,/!0 MCD -/,&/ (&%,0%) 6!$,&0
MCD %',0 tm
Persamaan -!
6#,&% M+* -,%/& (%',0) !, (&%,0%) -,$%#
6#,&% M+* 6-&&,'0%
M+* &0,'!$ tm
Persamaan !
/,'- (%',0) -,0!! (&%,0%) /,-0-.-///. /
%%,/-0-
$,-/&=
Persamaan %
M+C 6 M+* 6&0,'!$ tm
Persamaan #
MC+ MCD #,!$%
%',0 #,!$%
#,- tm
esimpulan
M*+ /
M+* &0,'!$ tm
M+C 6&0,'!$ tm
MC+ #,- tm
MC1 #,!$% tm
MCD %',0 tm
MDC &%,0% tm
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Metode Cross
I. Stiffness Factor (SF)
*+ +*%,0#
!#!
- = EIL
EI /,/00& 14
+C C+ $%,-&
EI
L
EI= /,/$0# 14
CD DC %,%
EI
L
EI= /,-0-0 14
+*: +C /,/00& : /,/$0#
C+: CD /,/$0# : /,-0-0
II. Distribute Factor (DF)
M+*--,/
/,/00& /,%&'
M+C --,/
/$0#,/ /,#$-
MC+ &/&,/
/$0#,/ /,!/-
MCD&/&,/
-0-0,/ /,''
III.Momen primer
+atang *+
M+*
( )&
&&
&l
alPab
( )
&
&&
%,0&
&%,#%,0&%,#&%,#$%,-
6--,0%! tm
+atang +C
M+C &
!&&
& )(
#
-)(
!
&)(
&
-
l
Pabaalal
l
q+
+
&
!&&
& $%,-&
%,0&%,#%,%)&%,#(
#
-)&%,#($%,-&
!
&)&%,#($%,-&
&
-
$%,-&
$%,/ +
+
[ ]0-,%!#%&,%/$0-#0,-#&%$%,-&
$%,/&
+ -/,!00
#,&!0 -/,!00 -#,%-0 tm
MC+ 6
+
&
!
& )(
#
-)(
! l
bPaaa
l
l
q
6 &
!
& $%,-&
%,0&%,#%,%)&%,#(
#
-)&%,#(
!
$%,-&
$%,-&
$%,/ +
6 -,-&0' %,-'## #,/%% tm
MD1 $%,-& P &,% . -,$% #,!$% tm
!er"itun#an ta"ap I diasumsian seba#ai portal ta ber#oyan#
I$. !"ase I (dipasan# pendel)
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+ C D
+* +C C+ CD DC D1
6/,%&' 6/,#$- 6/,!/- 6 6/,'' 6
6--,0%! -#,%-0 #,/%% #,!$% 6 6
6/,0/06/,/&06/,///-
6-,&$/!6/,$-''/,/%#-
6/,/&%#
/,//-'
6/,///0
6&,%#/6/,!%''/,-/0!
6/,/-&$
/,//!0
6/,///#
6%,0'''/,&%-/,//00
6&,'#''/,-&%0/,//##
6-&,'/! -&,'-# -, #,!$% 6%,!'% 6&,0-'$
$. !"ase II pendel dilepas%portal diberi pergoyangan yang menyebabkan adanya
momen primer
dd+ C 114
*
14h-
D
14 h&
M+* &-
!
h
EI
diasumsikan 14 -///
&%,0
.-///.! #-,%&&
MCD MDC &&
h
EI &%,%
.-///. -'0,!#$
abel perhitungan
+ C D
+* +C C+ CD DC D1
6/,%&' 6/,#$- 6/,!/- 6 /,'' 6
#-,%&& -'0,!#$ -'0,!#$
6,-$!
6/,&-0
6/,//$
6&',0%-6%,#'$
/,#-!
6/,-'#
/,/-#
6/,//
6%',$/&6&,$#0
/,0&$
6/,/'$
/,/&'
6/,//!
6-!0,##
6-,'&-
/,/0
6',!&&
/,'/
/,/!#
!%,- 6!%,-&- 6-,0 -,'& -!/,/-'
7/25/2019 Analisis Struktur 1 Master
14/17
+ 1C
*
P! -,$% t
!%,- -&,'/!
@
D
6&,0-'$-!/,/-'
-,'&6%,!'%
2- /,$% t3mP- %,% t
P& &,% t
A /
%,0
&%,#$%,-
%,%
0-'$,&/-',-!/
%,%
!'%,%'&,-
%,0
-&'/!-,!%
+
+
!0,'00 !,'/ /,-//
$I.&asil momen a"ir
+* +C C+ CD DC D16-&,'/!
!,%-
-&,'-#
6!,%-&-
-,
6,-0
#,!$%
6
6%,!'%
,-'&
6&,0-'$
-!,//-'
6',-$$' ',-$'! 6#,'/# #,!$% /,%&'$ -/,-0&&
$II. !en##ambaran bidan# momen
Perhatikan =ree body masing6masing batang akibat beban luar, momen6momen
simpul diabaikan
batan# BC (batan# "orisontal)
#,&% m
+0,% m
2- /,$% t3m
P- %,% t
-,$% m
C
P& &,% t
>+-
$%,-&
%,0&%,-/&%,# -+ Pq ,!&! t
>C-
$%,-&
-&%,&&%,#&%,# +p &,!% t
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