Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Endah Safitri
PEMODELAN STRUKTUR
*
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
STRUKTUR
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
4
Kolom beton bertulang berat, terlihat sebelum dan sesudah beton dicor dalam bekisting
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Model Fisik Struktur Model Struktur (Kenyataan) (Analitis)
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
6
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Simply supported beam/Balok sederhana
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
Continuous beam/Balok menerus MODEL STRUKTUR
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
Balok kantilever MODEL STRUKTUR
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
Fixed-supported beam MODEL STRUKTUR
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
10
TIPE STRUKTUR
Cantilever, simply supported beam MODEL STRUKTUR
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
Cable Stayed
MODEL STRUKTUR
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Truss
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Suspension Bridge
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
14
MODEL STRUKTUR
Pelengkung 3 sendi
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Balok Grid
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR MODEL STRUKTUR
Truss
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Truss
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Frame
(portal beton)
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR MODEL STRUKTUR
Frame
(portal baja)
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Cerobong asap beton (Chimney) TIPE STRUKTUR MODEL STRUKTUR
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR MODEL STRUKTUR
Cerobong asap baja (Chimney)
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Retaining Wall
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Dam / bendungan
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE STRUKTUR
MODEL STRUKTUR
Steel dam
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
FRAME DISKUSI 1
Apa beda antara truss dan frame ?
TRUSS
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
DISKUSI 2
Termasuk tipe struktur apakah bangunan di atas ?
UNIVERSITA :S SEBELAS MARET
MODEL STRUKTUR
Penampang mana yang dipilih untuk balok memanjang jembatan ?
b
h
b
h
(1)
(2)
27
DISKUSI 3
TIPE STRUKTUR
UNIVERSITA :S
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban pada struktur dapat berupa gaya atau deformasi sebagai pengaruh temperatur atau penurunan.
Beban bekerja secara gravitasi
BEBAN
UNIVERSITA :S SEBELAS MARET
Dalam melakukan permodelan, analisis dan desain struktur, beban luar yang bekerja pada struktur Teknik Sipil dapat dibedakan menjadi :
1. Beban statis adalah beban tetap, baik besarnya (intensitasnya), titik bekerjanya dan arah garis kerjanya tetap.
2. Beban dinamis adalah beban yang besarnya ( intensitasnya ) berubah- ubah menurut waktu, sehingga
dapat dikatakan besarnya beban merupakan fungsi waktu.
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban yang bekerja pada struktur bangunan dapat berupa :
1. Beban tetap (mati) yang bersifat permanen, seperti berat sendiri struktur serta perlengkapan tetap. Umumnya tetap konstan selama berdirinya struktur tersebut.
2. Beban hidup, seperti beban manusia, lalu lintas kendaraan yang dapat bervariasi pada setiap waktunya.
3. Beban tidak tetap, seperti
pengaruh angin, gempa, salju, tumbukan, ledakan, dan
sebagainya.
32
UNIVERSITA :S SEBELAS MARET
Beban pada struktur
Beban statik
Beban dinamik
Beban mati :
- Beban akibat berat sendiri struktur - Beban akibat berat elemen struktur Beban hidup :
- Beban akibat hunian/penggunaan (peralatan, kendaraan) - Beban akibat air hujan
- Beban pelaksanaan konstruksi Beban khusus :
- Pengaruh penurunan pondasi
- Pengaruh tekanan tanah/tekanan air
- Pengaruh temperatur suhu Beban dinamik (bergetar) : - Beban akibat getaran
gempa/angin
- Beban akibat getaran mesin Beban dinamik (impak) :
- Beban akibat ledakan atau benturan - Beban akibat pengereman kendaraan
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban pada bangunan juga dapat dikategorikan sebagai : 1. Beban terpusat (beban titik): Beban tunggal yang
bekerja pada area yang relatif kecil, seperti beban pada tumpuan kolom.
2. Beban terdistribusi merata (beban permukaan):
memberikan beban penuh sepanjang bentang/area
permukaan, seperti berat plat lantai dan bahan struktur atap.
3. Beban berjalan : analisa perhitungan menggunakan garis pengaruh.
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE BEBAN
MODEL PEMBEBANAN
P
Beban Terpusat
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban merata
q
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Bagaimana pembebanan di struktur gedung ? DISKUSI 4
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Bagaimana pembebanan di jembatan ?
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
DISKUSI 5
• Balok anak didukung ataukah mendukung balok induk ?
• Bagaimana proses pembebanannya ?
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
TIPE BEBAN
Beban Berjalan MODEL PEMBEBANAN
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Gaya adalah suatu kekuatan (tarikan atau dorongan) yang mengakibatkan benda yang dikenainya akan mengalami perubahan posisi atau kedudukan (bergerak) serta
berubah bentuk.
→ dalam mekanika teknik, gaya dapat diartikan sebagai muatan yang bekerja pada struktur.
→ direperesentasikan dalam bentuk “anak panah”,
dengan panjang anak panah menunjukkan besar gaya, dan arah kepala panah menunjukkan arah gaya.
→ satuan gaya adalah newton (N), ton, kg.
41
GAYA
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Collinear
SISTEM GAYA
Semua gaya bekerja di garis lurus yang sama
Non-concurrent Non parallel Parallel
Semua gaya bekerja sejajar walaupun beda arah
Concurrent
Semua gaya memotong
pada titik yang sama Semua gaya bekerja acak arahnya
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Coplanar
z
x y
Semua gaya bekerja di bidang yang sama
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Coplanar, parallel
z
x y
Semua gaya paralel dan bekerja di bidang yang sama
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Coplanar, concurrent
z
x y
Semua gaya memotong pada titik yang sama dan bekerja di bidang yang sama
SPACE
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
https://faculty.arch.tamu.edu/media/cms_page_media/4211/notes2_AScl1wh.pdf
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
DISKUSI 6
Bagaimana mendesain tangga ?
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
MODEL STRUKTUR
PERENCANAAN TANGGA
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
IDEALISASI STRUKTUR
DESAIN TANGGA 2D Model struktur mana yang dipilih ?
(A) (B)
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
MODEL STRUKTUR
DESAIN TANGGA 3D
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Tumpuan adalah tempat bersandarnya konstruksi dan tempat bekerjanya reaksi.
Jenis tumpuan yang digunakan berpengaruh terhadap jenis konstruksi.
Jenis tumpuan yang sering digunakan dalam bangunan adalah tumpuan sendi, rol, dan jepit.
→ masing-masing mempunyai karakteristik yang berbeda
TUMPUAN / PERLETAKAN
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Tumpuan sendi (engsel/hinge) dapat menerima gaya dari segala arah tetapi tidak mampu menahan momen.
Symbol
→ tumpuan sendi hanya mempunyai dua gaya reaksi yaitu reaksi vertikal RV dan reaksi horisontal RH.
Menahan gaya horisontal dan vertikal
TUMPUAN SENDI
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban terletak di sumbu tumpuan
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban tidak terletak di sumbu tumpuan
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Tumpuan roll hanya dapat menerima gaya tegak lurus, dan tidak mampu menahan momen.
Symbol
→ tumpuan rol hanya dapat menahan satu gaya reaksi yang tegak lurus dengan RV.
Menahan gaya vertikal saja
TUMPUAN ROLL
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban vertikal terletak di sumbu tumpuan
Beban vertikal tidak terletak di sumbu tumpuan
Tumpuan menerima beban horisontal
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Tumpuan jepit (fixed) dapat menahan gaya ke segala arah dan momen.
Symbol
→ tumpuan jepit mempunyai tiga reaksi yaitu reaksi vertikal RV, reaksi horisontal RH dan reaksi momen RM.
Menahan momen, gaya horisontal dan vertikal
TUMPUAN JEPIT
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Beban vertikal terletak di sumbu tumpuan
Beban vertikal tidak terletak di sumbu tumpuan
Tumpuan menerima beban horisontal
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Tumpuan pendel hanya dapat menahan gaya yang searahnya.
Symbol
TUMPUAN PENDEL / LINK SUPPORT
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Pendel menerima beban searah sumbu
Tumpuan menerima beban tidak searah sumbu
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
DISKUSI 7
Apa beda antara tumpuan dalam dan tumpuan luar ?
UNIVERSITAS
SEBELAS MARET
Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Endah Safitri
