< Previous 84 Contoh : muatan/beban dari tekan air pada dinding bak air atau tekanan air pada pintu air. Tekanan air pada dinding bak atau pada pintu air tidak terbagi rata (merupakan tekanan segitiga) yang dimulai dari bagian atas kecil tak terhingga dan semakin ke bawah semakin besar. Gambar 73. Tekanan aktif tanah Gambar 74. Tekanan aktif tanah dan beban hidrostatis Penulisan muatan / beban dan satuannya adalah : q = 2000 kg/m2 q = 2 ton/m2 q = 2 kn/m2 Air Air 85 Muatan/beban menurut cara kerjanya dibedakan menjadi sebagai berikut : 1) Muatan/ beban langsung, yaitu suatu beban yang bekerja langsung pada suatu bagian konstruksi tanpa perantara konstruksi lain. 2) Muatan/ beban tak langsung, yaitu suatu beban yang bekerja dengan perantara konstruksi lain. Contoh : - Dalam kehidupan sehari-hari sering dijumpai muatan yang bekerjanya tidak langsung pada konstruksi, seperti penutup atap ditumpu oleh gording dan tidak langsung pada kuda-kuda. - Rangka meja dari kayu/besi dengan beban P pada balok sandaran kaki EF seperti pada gambar berikut ini. Gambar 75 P bekerja langsung pada balok EF P bekerja tak langsung pada balok AB dan CD Penulisan muatan/beban satuannya adalah : P = 200 kg atau P = 2000 N Berikut ini beberapa beban bahan bangunan menurut PPIUG 1983 halaman 11. Baja beratnya 7850 kg/m3, batu gunung beratnya 1500 kg/m3, batu pecah beratnya 1450 kg/m3, beton beratnya 2200 kg/m3, beton bertulang beratnya 2400 kg/m3, kayu kelas 1 beratnya 1000 kg/m3 dan pasangan bata merah 1700 kg/m3. D P F B C E A P F E ½ ½ ½ ½ A B C D ¼ ¼ ¼ ¼ 86 Contoh perhitungan beban : Hitunglah beban yang bekerja pada balok beton bertulang ukuran 30 cm x 60 cm yang ditengah-tengahnya terdapat tembok pasangan setengah batu lebar 15 cm yang dipasang melintang dengan ukuran tinggi 3 m, panjang 4 m. Jawaban : Berat sendiri balok = 0.3 m x 0.6 m x 2400 kg/m3 = 432 kg/m (kg/m gaya) Gravitasi bumi = 10 kg/ms2 maka beban menjadi 4320 N/m = 432 kN/m Berat tembok sebagai beban terpusat sebesar : = 0.15 m x 3 m x 4 m x 1700 kg/m3 = 3060 kg (kg gaya) = 30600 N = 30.6 kN Secara visual dapat dilihat pada gambar 76. Gambar 76 Pada konstruksi bangunan beban yang diperhitungkan bukan hanya beban mati seperti yang telah diuraikan di atas, tetapi dikombinasikan dengan beban hidup yang disebut dengan pembebanan tetap, bahkan ada kombinasi yang lain seperti dengan beban angin menjadi pembebanan sementara. Bila pada contoh di atas, balok digunakan untuk menyangga ruang rumah tinggal keluarga, maka menurut PPIUG halaman 17 besarnya beban hidup sebesar 200 kg/m2. Bila luas lantai yang dipikul balok sebesar 2 m tiap panjang balok (dalam contoh di atas beban lantai tidak dihitung) maka beban karena beban hidup adalah 200 kg/m2 x 2 m = 400 kg/m (kg gaya/m) = 4000 N/m = 4 kN/m. Dengan demikian beban tetap yang P= 30.6 Q = 4.32 kN/m 87 bekerja pada balok adalah 4,32 + 4 = 8,32 kN/m yang secara visual dapat dilihat pada gambar 78. Gambar 77 Dilihat dari persentuhan gaya dan yang dikenai gaya, beban dapat dibedakan sebagai beban langsung dan beban tidak langsung. Beban langsung adalah beban yang langsung mengenai benda, sedang beban tidak langsung adalah beban yang membebani benda dengan perantaraan benda lain (lihat gambar 78 ). Gambar 78 Soal Latihan. 1. Hitunglah besarnya beban mati pada balok kayu kelas I ukuran 8 cm x 12 cm panjang 4 m yang dibebani oleh balok melintang ukuran 5 cm x 7 cm panjang 3 m pada setiap jarak 1 m di sepanjang balok memanjang. Kemudian gambarlah secara visual beban tersebut. (Nilai 20) 2. Bila balok kayu tersebut digunakan untuk menahan ruangan rumah tinggal yang sedikit penghuninya (beratnya 125 kg/m2), berat lantai tidak dihitung. Hitunglah beban tetap pada balok tersebut berikut gambarnya. (Nilai 20) 3. Jelaskan beban dari berat sendiri bangunan yang diterima oleh tanah di bawah pondasi, kolom, balok dan kuda-kuda atap. (Nilai 30) P= 30.6 Q = 8.32 kN/m P1 P2 A B 88 4. Hitunglah beban eternit termasuk penggantungnya yang membebani kuda-kuda seperti gambar 79. Jarak kuda-kuda 3 m, berat eternit dan penggantungnya menurut PPIUG 11 kg/m2 (beban hanya pada titik buhul kuda-kuda). Gambarkan visualisasi gayanya. (Nilai 30) Gambar 79 7 m 300 89 Soal-soal Latihan 1. Apakah perbedaan antara muatan terpusat dengan muatan merata 2. Apakah perbedaan antara beban langsung dengan beban tak langsung 3. Apakah yang disebut dengan kombinasi pembebanan tetap. 4. Hitunglah beban tetap yang bekerja pada balok beton bertulang ukuran 40 cm x 60 cm, bila balok tersebut digunakan untuk menyangga ruang tempat sekolah dengan luas lantai yang dipikul balok sebesar 3 m tiga panjang balok (berat lantai diabaikan). 5. Hitunglah beban tetap yang bekerja pada balok beton bertulang ukuran 23 cm x 50 cm, bila balok tersebut digunakan untuk menyangga tembok setengah bata dengan tinggi 3 meter. Soal-soal Evaluasi 1. Tuliskan macam-macam muatan/beban menurut sifatnya. 2. Tuliskan kombinasi yang harus dituinjau dalam perhitungan perencanaan. 3. Hitunglah besarnya beban mati pada balok kayu kelas I (Bj = 900 kg/m3) bila ukuran kayu 4 cm x 6 cm panjang 3 m yang dibebani oleh balok melintang 4 cm x 6 cm panjang 2 m pada segitiga jarak 1 m sepanjang balok (lihat gambar). 4/6 4/6 6/12 2m 4/6 4/6 6/12 B A 1m 1m 1m 3m 90 4. Tuliskan macam-macam jenis pembebanan berdasarkan bentuk pembebanan, berilah contohnya. Petunjuk Penilaian No Aspek Indikator Skor maks Skor Yang Ket 1 2 3 Soal No.1 Soal No.2 Soal No.3 Terjawab benar Terjawab benar Terjawab 20 20 40 Jumlah Skor Maksimal 100 Syarat Skor Minimal Lulus 70 Jumlah Skor Yang Dapat Dicapai Kesimpulan LULUS / TIDAK 91 KEGIATAN BELAJAR 6 KONSEP DASAR TUMPUAN, SFD, BMD, NFD 6.1 Konsep Dasar Tumpuan Tumpuan adalah tempat bersandarnya suatu konstruksi & tempat bekerjanya reaksi. Masing-masing mempunyai karakteristik berbeda. 1. Tumpuan bebas 2. Tumpuan sendi 3. Tumpuan rol 4. Tumpuan jepit 5. Tumpuan gesek 6. Tumpuan bidang datar 7. Tumpuan tali 8. Pendel 9. Tumpuan titik Perletakan atau tumpuan adalah suatu konstruksi yang direncanakan untuk suatu keperluan tertentu. Tugas utama suatu konstruksi adalah mengumpulkan Untuk Tujuan Pembelajaran Setelah mengikuti kegiatan belajar ini diharapkan kalian dapat : a. Mengidentifikasi macam-macam tumpuan b. Menghitung gaya reaksi pada macam-macam tumpuan c. Mengidentifikasi jenis-jenis konstruksi d. Mengidentikasi diagram gaya normal e. Mengidentifikasi diagram gaya lintang f. Mengidentifikasi diagram momen 92 melaksanakan tugasnya dengan baik maka konstruksi harus berdiri dengan kokoh. Rosenthal menyatakan bahwa semua beban diteruskan ke bumi melalui sesingkat-singkatnya. Kondisi yang harus dipertimbangkan Pertama yang harus dipertimbangkan adalah stabilitas konstruksi. Suatu konstruksi akan stabil bila konstruksi diletakkan di atas pondasi yang baik. Pondasi akan melawan gaya aksi yang diakibatkan oleh muatan yang diteruskan oleh konstruksi kepada pondasi. Gaya lawan yang ditimbulkan pada pondasi disebut: Reaksi. Dalam kasus ini pondasi digambarkan sebagai perletakan. Berikut ini diuraikan tiga jenis perletakan yang merupakan jenis perletakan yang umum digunakan. Yaitu perletakan yang dapat menahan momen, gaya vertikal dan gaya horizontal.dan ada maca-macam perletakan yang perlu dipahami yaitu: Perletakan sendi, yaitu perletakan terdiri dari poros dan lubang sendi. Pada perletakan demikian dianggap sendinya licin sempurna, sehingga gaya singgung antara poros dan sendi tetap normal terhadap bidang singgung, dan arah gaya ini akan melalui pusat poros. Perletakan geser, yaitu perletakan yang selalu memiliki lubang sendi. Apabila poros ini licin sempurna maka poros ini hanya dapat meneruskan gaya yang tegak lurus bidang singgung di mana poros ini diletakkan. Perletakan pendel, yaitu suatu perletakan yang titik tangkap dan garis kerjanya diketahui. Perletakan jepit, perletakan ini seolah-olah dibuat dari balok yang ditanamkan pada perletakannya, demikian sehingga mampu menahan gaya-gaya maupun momen dan bahkan dapat menahan torsi. Untuk lebih jelasnya, berikut dijelaskan masing-masing karakteristik tumpuan pada bidang mekanika teknik atau analisis struktur. Ada beberapa jenis tumpuan, yaitu: 93 1. Tumpuan bebas, terjadi apabila kedua ujung balok dapat berputar secara bebas. Akibat pelenturan pada balok akan terjadi putaran sudut pada ujung balok dan apabila terjadi pelenturan maka panjang batang mendatar akan berkurang. Apabila beban P dihilangkan maka kedudukan balok kembali pada semula (lurus), tetapi kedudukan ujung balok dapat bergeser. Untuk menghindari bergeser/berpindahnya tumpuan akibat pelenturan maka kedua ujung batang diberi tumpuan rol dan engsel sehingga pada kedua tumpuan balok dapat bergerak bebas tetapi tidak terjadi penggeseran/perpindahan tumpuan. 2. Tumpuan sendi/ engsel, yaitu tumpuan yang dapat menahan gaya yang searah dan gaya yang tegak lurus dengan bidang perletakan atau tumpuan, tetapi tidak dapat menahan momen. Engsel merupakan tumpuan yang dapat menerima gaya reaksi vertikal dan gaya reaksi horisontal. Tumpuan yang berpasak mampu melawan gaya yang bekerja dalam setiap arah dari bidang. Jadi pada umumnya reaksi pada suatu tumpuan seperti ini mempunyai dua komponen yang satu dalam arah horisontal dan yang lainnya dalam arah vertikal. Tidak seperti pada perbandingan tumpuan rol atau penghubung, maka perbandingan antara komponen-komponen reaksi pada tumpuan yang terpasak tidaklah tetap. Untuk menentukan kedua komponen ini, dua buah komponen statika harus digunakan Next >