PELENGKUNG DAN PORTAL 3 SENDI 2012
Biasanya dipergunakan pada konstruksi jembatan,
dengan kondisi sungai dengan lebar yang cukup berarti
dan dasar sungai yang dalam, sehingga sulit untuk
membuat pilar di tengah jembatan.
Gelagar jembatan Tiang penyangga Pelengkung
Konstruksi utama dibuat pelengkung sehingga tidak
memerlukan pilar. Gelagar memanjang, tempatR AH A R AV R BH B R BV R AH A R AV R BH B R BV TUMPUAN A SENDI
2 REAKSI TUMPUAN B SENDI
2 REAKSI
4 REAKSI Terdapat 3 persamaan keseimbangan ∑ ∑ ∑
= = = M ; V ; H
Perlu tambahan satu persamaan lagi agar struktur bisa diselesaikan secara statis tertentu. S adalah
sendi yang terletak di busur / portal antara kedua perletakan. Sehingga total sendi = 3 buah. s s
Bagaimana cara mencari
reaksi-reaksi perletakannya
(RAH , R
AV , R
BH dan R
BV )…??
! Pendekatan 1 : R AV dan R
(1) ...... b . P - ) h - (h . R - L . R M
A = 0 dan ∑M
BH dicari dengan persamaan ∑M
R BV dan R
1 AH 1 A AV S = = Σ
(2) ....... S . P - h . R - a . R M
1 A 1 B AH AV B = = Σ
S = 0 (bagian kiri)
AH atau R
B = 0 dan ∑M
AH dicari dengan persamaan ∑M
P a 1 S 1 a 1 b 1 R AV R BV R AH R BH b L h A
h B
R AV dan RS A B
BH dicari bersamaan
BV dan R
S = 0 (bagian kanan)
! Pendekatan 2 : R AV dan R
A 1 BV
Σ
= =
BA BV S
. f R - b . R M kanan
( )
= = Σ
1
. f R - S . P - a . R M kiri
= = → = ( )
B 1 AV = = → = Σ
1
1 AV
1
1
BV dicari dulu, baru R
1 BV
1
ΣM
L . b P R . b P - L . R
. a P - L . R M (1) ......
......(2) L . a P R
BA , yang arahnya menuju ke arah perletakan yang lainnya.
AB dan R
BH ditiadakan kemudian diganti menjadi R
R
AH dan RA B P a 1 S 1 a 1 b R AB 1 R BV R BA b L R AV f
BH S kemudian
AH dan R
1 S
Posisi R dan R merupakan reaksi yang arahnya miring R (↙) dan R (↗).
BA AB
BA AB Kedua reaksi ini harus diuraikan menjadi gaya-gaya yang vertikal dan horizontal.
R Sin α AB R AB
R BA Cos α α
R BA α R Cos α AB
R BA Sin α Dari uraian di atas, dapat diketahui bahwa : # R = R cos α (→)
AH AB
# R = R cos α (←)
BH BA
# R = R + R sin α (↑)
AV AV AB
# R = R + R sin α (↓)
BV BV BA
R R sin ↑ ↑ ↑ AV = α AV AB
- R
( ) ( ) ( )
Pendekatan
1 Pendekatan
2 [ ] [ ] Lihat contoh soalnya yaaa….
1). Struktur pelengkung seperti tergambar.
q = 1 t/m’ T Ditanyakan :
10
1. Reaksi perletakan 5 2 5
2
B2. Besar M, D, dan N di titik T
10
10 A
- = = − + = − + → =
2
1 .
1
2
20 R R R
45 Sin ton....
2
2
10 R
2
2
1 .
1
2
20 R R R
45 Cos BH B BH BV BV B BV T A
B q = 1 t/m’
10
10
10 2 5 2 5
2
10 R
Ø
1.10
Mencari Reaksi Perletakan di titik B ( ) ( )
( ) ( ) ton
1
2
20 R
2
5
10 2 100 R .10
2
2
2
5
10 R .10 2 q.10
2
5 M 10 R B B B B A − =
∑ ( ) ( ) ( )
( ) − =
→ = ↑ − = −
= → = ton....
2
2 5 45 R
B R BV R
BH R AV R AH Mencari Reaksi Perletakan di titik A Ø = = H → R − R AH BH
∑ q = 1 t/m’ = R AH ( )
10 2 − 2 ton ......... ( ) →
- = = T V → R − q.10 AV BV
- = 200 2 −
- =
- − −
- −
- 9 tm
- M
- − =
- 6 RBV + 2RBH - P.4 + q.L.2 = 0
- 6 RBV + 2RBH - 2.4 + 2.4.2 = 0
- 6 RBV +2RBH - 8 + 16 = 0 ............ (1)
- RBV . 4+ RBH . 6 = 0
- = + +
- = + ⎟ ⎠ ⎞
- 2 R - 6 R + q . L . 4 – P . 6 = 0
- 2 R - 6 R + 2 . 4 . 4 – 2 . 6 = 0
- 2 R - 6 R + 32 – 12 = 0
- 2 R - 6 R =- 20 ............(3)
- AH AH
- AV AH
- AH AH
- 14R =
+ y =
- 6 R P .
- 8
- 4
- R BV1 BV1 BH
-
+- 2 .
- 16 R R 2 -
- = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝
- ton ( ) −
- 7
- AV AV1 AV2
- 7
- BV = BV1 BV2 R R R
- 2 C
- 7
- M (y = DA
- - M DE M DA tm 24 48 = = 7 7<
- + 7 11 7 24 7
- - + M R . L . EB BH 6 tm = = = 17 289
- = 2 - .
- - 11 17 7 7<
- -
6
+ 7< - +
- - + - 4 2 4 A 6 P=2t q=2t/m’ B C 4 D E R AH R AV R BH R BV
- = = + + + = Σ
- = + + + = Σ 6 .
- = + + = + + = ∑
- 4 R x R Mx DE bentang pada Momen
- x
- 4
- 25 ,
- 4
- 8
- 20
- x R Mx
- 2x . x q .
- 2 x x
- 2
- 4
- + + - - - - 4 8 3,25 2 4 6 4 2.5 5 5 32 9 11 6 2
- - + -
- - + +
- - - - 1,25
2 R
∑ 10 = R AV ( )
1.10 2 −
10 2 −
2 5 2 5 2 B R BH =
20 2 − 1 ton ......... ↑ ( )
( ) 10 B 10 R R AV Mencari M di titik T ( sebelah kiri T) Ø BV 45 R R AH A
1 M R .10 − R .10 − q.5 2 . .5
=
2
T AV AH2 5 2
1 − − − − =
20
2 1 .10
10
2 2 .10 1.50.
( ) ( )
2 2 − 200 − 200 100
25
− M =25
12
2 17 tm Mencari D dan N di titik T Ø q = 1 t/m’ D = R − q.5 T AV
2 T = − −
20
2
1 1 .
5
2 ( ) 10
=
1
5 2 −
20 5 2 5 2 B R BH = D T ( )
5
3 2 − 4 ton 10 B 10 R R AV BV 45 R R AH N = R = R T AH BH A = −
10
2 2 ton .......(te kan/-) ( ) 5 2
2). Soal seperti tergambar. A, B dan C adalah sendi. q = 1 t/m’
C A B x 6 m y
K 6 m 6 m 6 m 6 m q = 1 t/m’ Mencari Reaksi Perletakan C Ø
= M K
B ∑
= R .24 − q.12.18 y 6 AV 1 .
12 .
18 =
R
AV R AH A B R BH
24 =
R 9 ton .... ↑
( ) R AV x 6 m 6 m 6 m 6 m R BV AV
= M
A ∑
= = M → R .12 − R .6
− = R . 24 q.12.6
C BV BH BV ∑
= 1 . 12 .
6 R 6 ton .... ←
( )
BH= R
BV
24 = ↑ 3 ton ....
( )
= M → − R .
6 R . 12 − q.12.6
Ø Mencari Momen Maksimum (Mmax)
2
2 AH AV .1.x
2
1 6y 9x q.x
2
1 .y R .x R Mx − − = − − = y dicari dengan menggunakan persamaan parabola
( ) ( ) ( ) 2 2 2
24 x 24 24x y l x
24 4.6x l 4fx x l y
− = − =
− = R AH q = 1 t/m’ C A
B
K 6 y x 6 m R AV 6 m 6 m 6 m R BH R BV # dari sebelah kiri bentangx x
9 6 .
A) kiri (dari m 6 x x
2
1
3 dx dMx
Mmax =
= − = ⇒ tm
4
− − − =
1 6 .
3
4
1
3 Mmax 2 2 = − =
− =
x x x
⎜ ⎝ ⎛
24
= ⎟ ⎠ ⎞
1 6 x
1 9x
9 Mx
1 .x
2
1 6 1.x
2 2 2 2 2
2
=
4
1 Mx x
4
x 3 x
# dari sebelah kanan bentang …..untuk potongan di sebelah kanan C dicari dari titik B. y’ = x m dari B, dengan tinggi = y x x x x x
− =
1 Mmax 2 − =
4
3
x x
= − = ⇒
Mmax =
1 dx dMx
2
3
6
B) (dari m
− = =
− − =
.y .x x x y y ' '
⎜ ⎝ ⎛
⎟ ⎠ ⎞
− =
2 2 BH BV 2
1 : diket
24
3 R R Mx
6
1
24
1
4
3
x x
# Gambar bidang M q = 1 t/m’ Ternyata bentuk diagram M pada bagian AC dan BC sama, tetapi M C
AC positif (+) dan M negatif (-). K 6 BC A y B x 6 m 6 m 6 m 6 m
# Reaksi di C
1
∑
∑
∑
− = → = → =
− =
= = → = =
AH CH AV CV
V Mc kiri bagian setimbang
9 R 6 . R
3 6 .
t R 6 R H t
t R 6 R H t
∑
∑
∑
→ =
→ =
= = → = = =
BH CH BV CV
V Mc kanan bagian setimbang
R 3 R
R AH q q = 1 t/m’ C A B K 6 y x 6 m 6 m 6 m 6 m R AV R BH R BV
3). Diketahui pelengkung 3 sendi
3 t/m’ S Persamaan parabola:
4 fx − l x C
( ) α c
y =
2 l f = 3m y = jarak pelengkung dari garis yc horizontal dasar A B x = aksis yang bergerak secara horizontal dari A ke B l = bentang pelengkung x c = 2.5 m f = tinggi pelengkung
5 m 5 m Ditanyakan : berapakah besarnya reaksi-reaksi di A (R , R ) dan B (R , R )
AV AH BV BH
Ø Mencari Reaksi Perletakan ( ) ( )
3 .3.5
2 2 1 AH 2 2 S 1 AH AV BV BV A AV AV B R AH 3 t/m’ S A B f = 3m yc C x c = 2.5 m 5 m R AV R BH R BV 5 m α c PENYELESAIAN:
3.10.5 R q.10.5 .10 R M
10
15
3.10.5 R q.10.5 R 10 . M
10
15
S kiri bagian M
15.5 R .q.5 R 3 . R 5 .
12
( ) ( )
12 R R R H 5 ,
5 ,
∑ ∑ ∑ ∑ t t t t
= − → =
= ↑ = =
↑ = = = − →
= = − − =
= → = → = −
AH BH
( ) ← =
Ø Mencari Mc, Dc, Nc
( ) ( )
=
= −
= −
2 C
2
4fx x l y
1 2,5 10 4.3.2,5 l
2
cm 25 ,
− − =
.3.2,5 25 , 2 . 5 ,
= − − =
1 C AH C AV C
2
2 C
1
2
2
15 q.x .y R .x R M
12 5 , 2 .
# Mencari Mc (dihitung dari kiri C) # Mencari ordinat titik C R AH 3 t/m’ S A B f = 3m yc C x c = 2.5 m 5 m R AV R BH R BV 5 m α c
Menentukan nilai α c ( )
← = = → = = =
⇒ −
− =
4fx x l =
tgα l 2x l 4f dx dy l
2 C
2 c
AH CH AV CV R AH S A B f = 3m C x c = 2.5 m R AV R BH R BV α c R CH R CV ( ) ( ) c
15 q.x - R R
7,5 ton 3.2,5 -
= 12,5 t R R H
( )
C C
=
= →
= −
→ =
2,5m x untuk =
4.3 dx dy
0,6 l0 5 l0
0,6 α tg arc
30,96 α
2 C
= y
( ) ( )
30,96 12,5.Sin 30,96 7,5.Cos .Sinα R - .Cosα R D
C CH C CV C
= −
= =
( )
.Cosα R .Sinα R N
C CH C CV C
# Mencari gaya lintang dan gaya normal di C R AH A C R AV a c R CV Sin a c R CV R CV Cos a c R AH
A C R AV a c R CH Cos a c R CH R CH Sin a c
2
4
4 D E 1). Tentukan rekasi-reaksi perletakan dan gambarlah bidang M, D, dan N.
6 P=2t q=2t/m’ A B C R BV dan R
BH dicari dengan persamaan ∑M
8
2
6R -
8 R
2 R 6 - (1) pers ke R Substitusi
⎜ ⎝ ⎛
2 R 6 - (1) pers ke (2) pers Substitusi
7
A
=
0 dan ∑MC = 0 (bagian kanan)
2RBV = 3RBH ............ (2) 8 -
4RBV = 6RBH
Σ MC = 0 (dari kanan)
Σ MA = 0
8
8 R
16 R dan R dicari dengan persamaan
56
7
72
BV BV BH BV BV = ⎟
⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛
= + + 2 4 A 6 P=2t q=2t/m’ B C 4 D E R AH R AV R BH R BV
BH BH BH BV BH BV = + = +
2R ) (2R 3 -
2R ) (3R 3 - 8 -
6R -
AV AH
∑M = 0 dan ∑M = 0 (bagian kiri) B C
2
4 Σ MB = 0
D E P=2t
AH AV
C AH AV
AH AV
q=2t/m’
AH AV
4
6 Σ Mc = 0 (dari kiri)
R AH AH AV
4 R - 2 R – q . L . 2 = 0 A AH AV
4 R - 2 R – 2 . 4 . 2 = 0 R AV AH AV
4 R - 2 R = 16 B AH AV
2 R - R = 8 R BH AV AH
R = 2R - 8 ............(4) R BV
Substitusi pers (4) ke pers (3)
2 R 6(2R 8) = - - -
20
R =
2 R
8
=
2R
12R
48 - - -
20
34
12 ⎛ ⎞ =
2 8 = ton( ) AH
↓
68
⎜ ⎟
7
7 R dan R ditiadakan kemudian diganti AH BH menjadi R dan R , yang arahnya menuju AH1 BH1 ke arah perletakan yang lainnya.
2
4 y = + 4 x
D E C P=2t x
2
4
2 Panjang x → = → x = =
2
6
6
3 4 x
m’ t/
4
2 =
2
2 Y q
6 = 4 = 4 + A
3
3 Σ M = R AH1
X BV1
4 q . L . 2 = R AH
A C’ BV1 6 - R - + 4 .
2 2 . 4 . 2 = R AV1 R AV2 B
=
6 R BV1
R BH BV1 = ↑ R ton ( )
R BH1
3 R BV2 C = M (untuk bentang sebelah kanan
C)
Σ
=
4 R . y - R
4
2 ⎛ ⎞ = 4 . R . BH
4 ⎜ ⎟
6
⎝ ⎛ = ⎟
3
14 . R - L 2 . . q R 2 . - y . R -
C) kiri sebelah bentang (untuk M AH AV AH AV1 AH AV1 AH C
⎟ ⎠ ⎞ ⎜
⎝ ⎛
⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜
⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ =
= Σ − q = 2 t/ m’
C P=2t Y
X R AH1 R AH R AV2 R AV1 R BH R BV2 R BH1 R BV1 A B D E C’
4
2
4
4 . R 2 . - 2 -
3
14
L 4 . . q P 6 . - R 6 - M
) ( ton
3
10 R R 20 - 6 -
32 R 12 - 6 - 4 . 4 .
2 6 . R 2 - 6 -
AV1 AV1 AV1 AV1 AV1 B ↓ = =
14
= + = + = +
= Σ
3
10
2
16 R
3 C’ R AH
AV2 AH
= R R tan α
α R AV2
34
2
34 ⎛ ⎞ = =
↑ ⎜ ⎟
4
2
21 ⎝ ⎠
=
R R R
10
34
12 = − = ↓ ton( )
3
21
7 R BV2 R BH tan
=
α R BV2
8
2
8 ⎛ ⎞ ton = =
⎜ ⎟
4
2
21 ⎝ ⎠ α
R BH
4
8
12 Bidang M 2 4
1 2 = My R y . q . y AH . D E P=2t
34
1 2
34 2 = = y . - 2 . y y y - q=2t/m’
7
2
7 4 dMy Mmax → = 6 dy R AH y
34
34
17 A = → = = 2y y R AV
7
14
7 2 R BH B
34
34 34 289 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ R BV Mmax 2 4 = =
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
14
14
49 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
34 2
24
4 ) =
4 4 = tm ( ) 48
7
7 7
24
8
48
7
7 7 49 6 Bidang D 2 4 D E P=2t
34 D AD R AH ton = = q=2t/m’ C
7 DA =
AH 4 6 D R - q . L
34
22 R AH
4 = ton A R AV
7
7 B
12 D DE D ED R AV ton R BH = = = R BV
7 6
8 D BE D EB R BH ton = = = 12
7 7 22
7
12 R N AV AD = = ton
7
22
2
7
8 P R N BH DE = + = + = ton
7
12 R N BV BE = =
7 22 6 6
Bidang N
2). Tentukan rekasi-reaksi perletakan dan gambarlah bidang M, D, dan N. q=1t/m’
A B C
E S1 S2
4 D
4
2
4
4 PENYELESAIAN: ton
8 R 4 - 2 . 4 .
1 R 4 - L 2 . . q R 4 -
S2) kanan sebelah (daerah M
C C C C S2
= =
= + = +
= Σ ton
4 D E S1 S2
2 R
2 R L . q R R
L 1 . . q L 4 . . q R
4 R AH R AV R BV R BH Rc
4
2
4
2 R 1 .
A B C
− − q=1t/m’
= Σ
= + + = + +
= = + +
AV AV AV S2 AV B
8 S2) kiri sebelah (daerah M
8 R 2 .
S2) kanan sebelah (daerah
1 R
1 4 . 8 .
2 1 . 2 .
4
2 R 32 -
4
8
26 R
= + = Σ
= = +
S2 C S2
V S2
8 2 .
14t
35
4 R
4 R 6 .
L 5 . . q L 2 . . q R R 4 -
4 S1) kanan sebelah (daerah M BH S2 BV BH S1 q=1t/m’
A B C
4 D E S1 S2
4
2
4
4 R AH R AV R BV R BH Rc
4
1
8
35
13 .
14 .
1
2
4
3
8
4
1
3 q.l. R R R
4
1 2 . 4 .
V C BV AV =
2 5 . 2 .
( ) → = =
= ⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎝ ⎛ =
= Σ − − ton
4
5 R 8 -
13 R
4 R 4 . - 2 .
4 .
1
4
13
4 R 4 . - L 2 . . q R
4 S1) kiri sebelah (daerah M AH AH AH AH AV S1 ton
4
35 R
20
18
32
8R .10 R q.2.9 q.8.4 R 8 -
) S kiri sebelah (daerah M BV BV S2 BV 2 A
=
= + + + ⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎝ ⎛
A B C
4 D E S1 S2
4
2
= ⎟ ⎞ ⎜
⎛ = = 3,25 x x -
4
13 dx dMx Mmax
= → = = → ( ) ( ) tm
32
9 25 ,
3
1
2
20
13 ) M 8 (x 2 ED
4
13 Mmax 2 = ⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎝ ⎛ = q=1t/m’
4 R AH R
AV
R BV R BH Rc x4
3
8
1
2
tm 5 -
4
4
5 R 4 . M AH DA =
⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎝ ⎛
− =
=
. x
1
( ) tm 11 -
4
5
4
13 . x q .
2
1
2
2 . AH . AV ⎟ ⎠ ⎞ ⎜
⎝ ⎛ = =
Bidang M
⎟ ⎠ ⎞
tm
2
2
2
1
20
2 Mmax 2 =
⎜ ⎝ ⎛
= →
=
q=1t/m’ A B C
4 D E S1 S2
4
2
4
4 R AH R
AV
R BV R BH Rc x( ) ( )
Mmax = → =
. x
2 dx dMx
4
4
5 R 4 . M BH EB =
⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎝ ⎛
= =
2
tm
1
2
1
C) titik dari dilihat (x EC bentang pada Momen
2
2 . C = =
5
2 EC
q=1t/m’ A B C 4 D E S1 S2 4 2 4 AH 4 R R AV R BV R BH Rc
5 Bidang D
5 AD AH
q=1t/m’
D R ton = =
4 C
D E S1 S2
13 DE AV
Rc
D R ton = =
4
4 ED = AV
D q . - L R
1
3 B
R R AH BH A
= 1.8 − = 4,75 ton
4 R
R BV AV
5
4
4
2
4 D BE R BH ton
= =
4 D EC R B
4.75 = −
8.75 4 .
75 4 ton = − =
D CE R CE 2 ton = = q=1t/m’ A B C 4 D E S1 S2 4 2
4
AH 4 R R AV R BV R BH Rc4 3,25 4,75 4 2 8 3,25 4.75 2 4 6
4
13 R N N AV DA AD = = = ton
4
13 R N N AH ED DE = = = ton
4
35 R N N BV EB BE = = =
q=1t/m’ A B C
4 D E S1 S2
4
2
4
4 R AH R
AV
R BV R BH RcBidang N
8 6
q=2t/m’ A B C 4 D E S1 S2 4 2 4 AH 4 R R AV R BV R BH Rc
4