Modul 5 - IrDarmadiMM's Blog | Teknik Sipil, masa … · Web viewStruktur statis tertentu adalah struktur yang dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan keseimbangan. Sedangkan

Modul 5

JENIS-JENIS BEBAN (BEBAN EKSTERNAL PADA STRUKTUR)

Dalam melakukan pemodelan, analisis dan desain suatu struktur, perlu ada

gambaran mengenai perilaku dan besar beban yang bekerja pada struktur tersebut.

Gaya statis adalah gaya yang bekerja secara terus-menerus pada struktur dan

mempunyai karakter steady-states.

Gaya dinamis adalah gaya yang bekerja secara tiba-tiba pada struktur, pada umumnya

tidak bersifat steady-states dan mempunyai karakteristik besar dan lokasinya berubah

dengan cepat.

Pemodelan beban pada struktur digunakan untuk menyederhanakan di dalam

perhitungan analisis dan desain struktur.

5.1 BebanBeban-beban yang bekerja pada suatu struktur dapat diklasifikasikan kedalam

beberapa kategori, yaitu :

1. Beban Mati (Dead Loads)Beban mati adalah segala sesuatu bagian struktur yang bersifat tetap, termasuk

dalam hal ini berat sendiri struktur.

Sebagai contoh adalah berat sendiri balok, kolom, pelat lantai dan dinding. Contoh lain

adalah atap, dinding, jendela, plumbing, peralatan elektrikal, dan lain sebagainya.

2. Beban Hidup (Live Loads)Beban hidup adalah semua beban yang bersifat dapat berpindah-pindah (beban

berjalan), atau beban yang bersifat sementara yang ditempatkan pada suatu tempat

tertentu.

Sebagai contoh adalah beban kendaraan pada area parkir, kelengkapan

meja/kursi pada kantor, dinding partisi, manusia, beban air pada kolam renang, beban

air pada tangki air, dan lain sebagainya.

3. Beban Gempa (Earthquake Loads)

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB EDIFRIZAL DARMASTATIKA 1

Beban gempa adalah beban yang bekerja pada suatu struktur akibat dari

pergerakan tanah yang disebabkan karena adanya gempa bumi (baik itu gempa tektonik

atau vulkanik) yang mempengaruhi struktur tersebut.

Gempa mengakibatkan beban pada struktur karena interaksi tanah dengan struktur dan

karakteristik respons struktur.

Beban gempa adalah beban yang merupakan fungsi dari waktu, sehingga

respons yang terjadi pada suatu struktur juga tergantung dari riwayat waktu

pembebanan tersebut.

Beban gempa adalah beban percepatan tanah yang berupa suatu rekaman percepatan

tanah untuk suatu gempa tertentu, sehingga untuk setiap waktu tertentu akan

mempunyai harga percepatan tanah tertentu.

4. Beban Angin (Wind Loads)Beban angin adalah beban yang bekerja pada suatu struktur, akibat pengaruh

struktur yang mem-blok aliran angin, sehingga energi kinetic angin akan dikonversi

menjadi tekanan energi potensial, yang menyebabkan terjadinya beban angin.

Efek beban angin pada suatu struktur bergantung pada berat jenis dan kecepatan

udara, sudut luas angin, bentuk dan kekakuan struktur, dan faktor-faktor yang lain.

Gambar 5.1 Ilustrasi pemodelan beban angina pada struktur bangunan.


5. Lain-lainPada beberapa tempat di beberapa negara, terdapat beban salju. Beban salju

diperhitungkan dalam desain atap struktur bangunan.

Selain itu, terdapat pula beban air hujan. Pada umumnya beban air hujan juga

diperhitungkan dalam desain atap struktur bangunan.

Pada perencanaan bangunan dinding penahan tanah (retaining wall) seperti terlihat

pada ilustrasi Gambar 4.2, terdapat beban berupa tekanan tanah.

Selain beban-beban yang telah didefinisikan, terdapat beberapa jenis beban yang lain,

yaitu beban kejut (impact), beban api, beban akibat perubahan temperatur dan lain

sebagainya.

5.2 Beban pada Bangunan GedungPada desain struktur bangunan gedung, pada umumnya beban-beban yang

diperhitungkan adalah kombinasi dari beban mati dan beban hidup.

Pada perencanaan bangunan tahan gempa, diperhitungkan pula beban gempa. Sebagai

contoh bangunan gedung tingkat tinggi seperti apartemen, gedung kantor, hotel, dan

lain-lain, atau gedung yang mempunyai fungsi penting seperti rumah sakit, reaktor

tenaga listrik, dan reaktor nuklir.

Sedangkan untuk bangunan sangat tinggi (sangat langsing) atau bangunan yang

terletak di tempat terbuka, diperhitungkan pula beban angin. Sebagai contoh adalah

gedung sangat tinggi dimana rasio lebar dibandingkan tinggi bangunan sangat kecil,

atau struktur menara/tiang listrik tegangan tinggi.

5.3 Beban pada Struktur JembatanDesain statu struktur jembatan pada umumnya memperhitungkan beban mati,

beban hidup akibat beban bergerak disepanjang bentang jembatan tersebut, beban

gempa dan dalam kondisi tertentu diperhitungkan pula beban angin.

5.4 Struktur Statis Tertentu dan Struktur Statis Tak TentuStruktur statis tertentu adalah struktur yang dapat diselesaikan dengan

menggunakan persamaan keseimbangan. Sedangkan struktur statis tak tentu adalah

sebaliknya.


Pada balok, suatu struktur dapat dikategorikan sebagai struktur statis tertentu

atau struktur statis tak tentu berdasarkan pada derajat kebebasannya (degree of

freedom / d.o.f), yaitu derajat kebebasan pada tumpuannya.

Latihan 5.1Sebuah balok dengan kondisi tumpuan sendi-rol (tumpuan sendi pada titik A dan

tumpuan rol pada titik B). Balok memiliki panjang bentang L = 6 meter, dibebani oleh

dua buah beban terpusat vertikal, yaitu 10 1 P = N dan 12 2 P = N. Hitung reaksi-reaksi

perletakan di A dan B.

Penyelesaian :Menghitung reaksi perletakan di titik A (tumpuan sendi), yaitu dan dan


Menghitung reaksi perletakan di titik B (tumpuan rol), yaitu




tiga buah beban terpusat vertikal, yaitu 10 1 P = N, 12 2 P = N dan 16 3 P = N. Hitung

reaksi-reaksi perletakan di A dan B.

Latihan 5.3


Sebuah balok dengan kondisi tumpuan sendi-rol (tumpuan sendi pada titik A dan

tumpuan rol pada titik B). Balok memiliki panjang bentang total L = 10 meter, dibebani

oleh tiga buah beban terpusat vertikal, yaitu 10 1 P = N, 12 2 P = N dan 14 3 P = N.

Hitung reaksireaksi perletakan di A dan B.

Latihan 5.4


Sebuah balok dengan kondisi tumpuan sendi-rol (tumpuan sendi pada titik A dan

tumpuan rol pada titik B). Balok memiliki panjang bentang total L = 10 meter, dibebani

oleh tiga buah beban terpusat vertikal, yaitu 10 1 P = N, 14 2 P = N dan 16 3 P = N.



tumpuan rol pada titik B). Balok memiliki panjang bentang total L = 8 meter, dengan

pembebanan seperti terlihat pada gambar dibawah ini (P1= 10 N dan q = w1 = 2

N/meter).





pembebanan seperti terlihat pada gambar berikut (P1= 10 N, P2 = 12 N dan q = w1 = 2

N/meter).


Hitung reaksi-reaksi perletakan di A dan B.



pembebanan seperti terlihat pada gambar berikut (P1 = 10 N dan q = w1 = 2 N/meter).





pembebanan seperti terlihat pada gambar berikut (P1 = 10 N, P2 = 12 N dan q = w1 = 2

N/meter).





pembebanan seperti terlihat pada gambar berikut (P1 = 10 N, P2 = 10 N, dan q = w1 = 2

N/meter).





pembebanan seperti terlihat pada gambar berikut (P1 = 10 N, P2 = 12 N, P3 = 10 N dan

q = w1 = 2 N/meter).





dua buah beban terpusat vertikal, yaitu 10 1 P = N dan 12 2 P = N.




Documents

Modul 5 - IrDarmadiMM's Blog | Teknik Sipil, masa … · Web viewStruktur statis tertentu adalah struktur yang dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan keseimbangan. Sedangkan