MODUL II (MEKANIKA TEKNIK) -1-

MODUL 2 : ARTI KONSTRUKSI STATIS TERTENTU DAN CARA

PENYELESAIANNYA

2.1. JUDUL : KONSTRUKSI STATIS TERTENTU

Tujuan Pembelajaran Umum

Setelah membaca bagian ini mahasiswa akan mengerti apa yang disebut dengan

konstruksi statis tertentu.

Tujuan Pembelajaran Khusus

Mahasiswa selain dapat mengerti apa yang disebut dengan konstruksi statis

tertentu, mengetahui syarat-syarat apa yang diperlukan dan bagaimana cara

pemanfaatannya.

2.1.1. Pendahuluan

Dalam bangunan teknik sipil, seperti gedung-gedung, jembatan dan lain

sebagainya, ada beberapa macam sistem struktur, mulai dari yang sederhana

sampai dengan yang kompleks; sistim yang paling sederhana tersebut disebut

dengan konstruksi statis tertentu. Mahasiswa diwajibkan memahami struktur yang

paling sederhana sebelum melangkah ke yang lebih kompleks.

Contoh : contoh struktur sederhana yaitu balok jembatan diatas 2 tumpuan.

Balok jembatan diatas 2 perletakan

A dan B

Perletakan A adalah rol

Perletakan B adalah sendi

Gambar 2.1. Gambar konstruksi jembatan dalam Mekanika Teknik

rolsendi

AB

Balok jembatan

MODUL II (MEKANIKA TEKNIK) -2-

2.1.2. Definisi Statis Tertentu

Suatu konstruksi disebut statis tertentu jika bisa diselesaikan dengan syarat-syarat

keseimbangan.

Ada beberapa syarat-syarat keseimbangan

Sesuai dengan materi yang sebelumnya ada 3 (tiga) syarat keseimbangan yaitu :

Kalau dalam syarat keseimbangan ada 3 persamaan,maka pada konstruksi statis tertentu

yang harus bisa diselesaikan dengan syarat-syarat keseimbangan, jumlah bilangan yang

tidak diketahui dalam persamaan tersebut maximum adalah 3 buah. Jika dalam

menyelesaikan suatu konstruksi tahap awal yang harus dicari adalah reaksi perletakan,

maka jumlah reaksi yang tidak diketahui maksimum adalah 3.

2.1.3. Contoh

Balok diatas dua perletakan dengan

beban P seperti pada gambar.

A = sendi dengan 2 reaksi tidak

diketahui (RAV dan RAH

adalah reaksi-reaksi vertikal

dan horizontal di A).

B = rol dengan reaksi tidak

diketahui (RBV = reaksi vertikal

di B)

Gambar 2.2. Konstruksi statis tertentu

RAV RBV

BARAH

Pa).

MODUL II (MEKANIKA TEKNIK) -3-

Jumlah reaksi yang tidak diketahui adalah 3 buah, maka konstruksi tersebut adalah

konstruksi statis tertentu.

b).

Gambar 2.3. Konstruksi statis tertentu

c)

Balok diatas 2 perletakan

A = sendi dengan 2 reaksi yang tidak diketahui RAV dan

RAH (reaksi vertikal dan reaksi horisontal di A).

B = sendi dengan 2 reaksi yang tidak diketahui RBV

dan RBH (reaksi vertical dan reaksi horizontal di B).

Jumlah reaksi yang tidak diketahui adalah 4 buah, sedang persamaan syarat

keseimbangan hanya ada 3, maka konstruksi tersebut statis tak tertentu.

P

RM

RAH

RAV

A

Suatu konstruksi kolom yang berkonsol dengan perletakan di

A adalah jepit.

A = jepit dengan 3 reaksi yang tidak diketahui.

RAV = reaksi vertical di A

RAH = reaksi horizontal di A

RM = momen di A.

Jumlah reaksi yang tidak diketahui ada 3 buah, maka

konstruksi tersebut adalah statis tertentu.

A B

P

Gambar 2.4. Konstruksi statis tidak tertentu

MODUL II (MEKANIKA TEKNIK) -4-

2.1.4. Latihan

a).

suatu balok ABC berkantilever terletak diatas dua

perletakan dengan beban P seperti pada gambar.

Perletakan A adalah sendi dan di B adalah rol.

Tunjukkan apakah konstruksi tersebut statis

tertentu atau bukan.

b).

suatu balok ABC terletak diatas dua perletakan

dengan beban P seperti pada gambar. Perletakan A

dan C adalah sendi.

Tunjukkan apakah konstruksi tersebut statis

tertentu atau bukan.

2.1.5. Rangkuman

Konstruksi disebut statis tertentu, jika bisa diselesaikan dengan persamaan

syarat-syarat keseimbangan.

Persamaan syarat-syarat keseimbangan adalah 3 buah

V = 0 H = 0 dan = 0

2.1.6. Penutup

Untuk mengukur prestasi,mahasiswa bisa melihat kunci dari soal-soal yang ada

sebagai berikut :

A B

P

C

B

A

C

P

MODUL II (MEKANIKA TEKNIK) -5-

Jawaban Soal

titik Macam Perletakan Jumlah reaksi

A Sendi 2 buah

B sendi 1 buah

Total reaksi 3 buah

Bisa diselesaikan dengan persamaan syarat keseimbangan. Jadi konstruksi diatas adalah

statis tertentu.

b)

Itik Macam Perletakan Jumlah reaksiA Sendi 2 buahB sendi 2 buah

Total reaksi 4 buah

Persamaan tidak bisa diselesaikan dengan syarat-

syarat keseimbangan. Jadi konstruksi statis tidak

tertentu.

2.1.7. Daftar Pustaka

1. Suwarno “Mekanika Teknik Statis Tertentu” UGM bab I

2. Suwarno “Statika I” ITB bab I

2.1.8. Senarai

Konstruksi statis tertentu = konstruksi yang bisa diselesaikan dengan syarat-

syarat keseimbangan

2.2. JUDUL : GAYA DALAM

Tujuan Pembelajaran Umum

Setelah membaca bagian ini mahasiswa bisa mengetahui apa yang disebut dengan

gaya dalam dan bisa mengetahui bagaimana cara mencarinya.

A B

P

C

B

A

C

P

MODUL II (MEKANIKA TEKNIK) -6-

Tujuan Pembelajaran Khusus

Mahasiswa dapat menggunakan teori yang telah diberikan untuk menghitung gaya

dalam suatu struktur serta bisa menggambarkan gaya-gaya dalam tersebut secara rinci

pada struktur statis tertentu.

2.2.1. Pendahuluan

Bangunan teknik sipil pada umumnya terbuat dari struktur beton, kayu, baja dan

lain-lain. Dalam pembuatan struktur-struktur tersebut perlu diketahui ukruan atau yang

lazim disebut dengan demensi dari tiap-tiap elemen strukturnya (balok, kolom, pelat,

dansebagainya). Untuk menentukan demensi-demensi dari elemen struktur tersebut,

memerlukan gaya dalam.

Contoh :

a).

o Dua buah struktur seperti pada

gambar (a) dan (b) dengan

beban (P) dan bentang (l)

berbeda.

o Gaya dalam yang diterima pada

struktur (a) berbeda pula

dengan gaya dalam yang

diterima oleh struktur (b), maka

demensi dari struktur (a) akan

berbeda pula dengan struktur

(b).

2.2.2. Pengertian tentang Gaya Dalam

Ada 2 (dua) orang yang mempunyai

bentuk tubuh yang berbeda, satu kecil,

pendek (A), yang satu lagi besar, tinggi

P1

A B

L1

A B

L2

P2

Gambar 2.5. Contoh (a)

P = 5 kg P = 5 kg

A B

Gambar 2.7. Orang membawa beban

P P

Gambar 2.6. Contoh (b)

MODUL II (MEKANIKA TEKNIK) -7-

(B). Jika kedua-duanya membawa barang beban P = 5 kg, maka kedua tangan

orang A dan B tersebut tertegang.

Untuk A orangnya pendek,kecil dalam membawa beban P tersebut urat-urat yang

ada pada tangannya tertegang dan menonjol keluar sehingga kita bisa melihat alur

urat-uratnya. Namun hal ini tidak terjadi pada B karena orangnya besar, tinggi.

Yang menjadikan urat-urat tangan orang (A) tersebut menonjol sehingga tampak

dari luar adalah karena adanya gaya dalam pada tangan tersebut akibat beban P = 5

kg. Kalau beban P tersebut dinaikkan secara bertahap, sampai suatu saat tangan A

tidak mampu membawa beban tersebut, demikian juga untuk orang B. Beban

maksimum yang dipikul oleh orang A akan lebih kecil dari pada beban maksimum

yang bisa dipikul oleh orang B karena diameter lengan orang A lebih kecil dari

diameter lengan orang B.

2.2.3. Macam-macam Gaya dalam

Suatu balok terletak pada 2

perletakan dengan beban seperti

pada gambar, maka balok tersebut

akan menderita beberapa gaya

dalam yaitu :

Balok menderita beban lentur

yang menyebabkan balok

tersebut berubah bentuk

melentur. Gaya dalam yang

menyebabkan pelenturan

balok tersebut disebut

momen yang bernotasi M.

Gambar 2.8. Balok diatas 2 perletakan dan menerima beban P (sehingga melendut)

A B

P P

P1

RBRA

l

bebanreaksi