KONSTRUKSI RANGKA
BATANG (TRUSS)
Rangka batang (Truss)
1.
Konstruksi yang dirancang untuk menumpu
beban dan biasanya berupa struktur
yang dikekang/disambung jepit penuh dan stasioner.
2.
Rangka batang terdiri dari batang-batang
lurus yang berhubungan pada titik-titik
kumpul (SIMPUL) yang terletak di setiap ujung
batang.
3.
Oleh karena itu batang-batang ini
merupakan BATANG DENGAN DUA GAYA :
yaitu batang yang mengalami dua gaya sama besar dan
berlawanan arah.
4.
Dua gaya tersebut merupakan gaya aksial berupa gaya tarik atau gaya tekan.
Berlaku Hukum III Newton : AKSI = REAKSI
5.
Pembahasan dibatasi pada : statis
tertentu atau rangka batang sederhana.
Syarat rangka batang sederhana :
1. Sumbu batang berimpit dengan garis penghubung
antara kedua ujung sendi /
simpul. Titik pertemuan disebut : titik simpul.
Garis yang menghubungkan
semua simpul pada rangka batang disebut : Garis
Sistem.
2. Muatan/beban yang bekerja pada rangka batang
harus ditangkap / diteruskan
pada simpul.
3. Garis sistem dan gaya luar harus terletak pada
satu bidang datar.
4. Rangka batang ini harus merupakan rangka batang
statis tertentu, baik ditinjau
dari keseimbangan luar dan keseimbangan dalam.
40
Bagian Rangka Batang :
• Batang Tepi : tepi atas dan tepi bawah.
• Batang Pengisi Diagonal
• Batang Pengisi Tegak
• Simpul
• Tumpuan
Kekakuan Rangka Batang
Jika jumlah simpul : S
jumlah batang : B
jumlah reaksi : R
maka :
• 2S – B – R = 0 rangka batang kaku
• 2S – B – R < 0 rangka batang tidak kaku
• 2S – B – R > 0 rangka batang statis tak
tertentu.
Untuk rangka batang yang diletakkan pada tumpuan
sendi dan roll, maka jumlah
reaksi (R) yang diberikan berjumlah 3 reaksi (1 dari
roll dan 2 dari sendi).
Analisis Struktur Rangka Batang
Untuk menganalisi struktur rangka batang, dilakukan
2 langkah :
1. Memeriksa kekakuan rangka, untuk statis tertentu
harus memenuhi :
2S – B – R = 0.
2. Menghitung keseimbangan gaya dalam.
Σ FX = 0 , Σ Fy = 0 , Σ M = 0
39
Metode Sambungan
(Metode Kesimbangan Titik Simpul)
• Analisi dilakukan di sambungan / simpul / pin
• Batang merupakan batang dan gaya, dimana satu gaya
pada setiap ujung batang.
• Berlaku hukum III Newton : Aksi = reaksi (gaya
besar sama tetapi arah berlawanan).
• Digunakan untuk menghitung gaya pada semua.
41
Kasus 1.
Cari reaksi di tumpunan dari konstruksi rangka
batang sederhana berikut dan hitung
gaya masing-masing batang serta tentukan gaya tarik
atau tekan.
Jawab :
• Pengecekan stabilitas :
Jumlah simpul (S) = 4
Jumlah batang (B) = 5
Jumlah reaksi (R) = 3
2S – B – R = 2(4) – 5 – 3 = 0 Rangka batang stabil
• Σ MB = 0
RVC (3,5) – 70 (1,2) – 24 (7) = 0
RVC = 72 kN (↑)
• Σ MC = 0
RVB (3,5) + 70 (1,2) + 24 (3,5) = 0
RVB = - 48 kN (↓)
• Pengecekan :
Σ FV = 0 = 72 – 24 – 48 = 0 perhitungan benar
• Σ FHB = 0
RHB - 70 = 0
RHB = 70 kN (←)
• Untuk menghitung besar gaya pada tiap simpul, maka
digunakan prinsip poligon
gaya tertutup.
• Analisis tiap simpul dapat dibuat dalam bentuk
diagram yang dikenal dengan
Diagram Maxwell
42
Panjang batang miring :
AB = AD = (3,5)2
+ (1,2)2 = 3,7 m
• Simpul B
a. Σ FHB = 0
70 - FHBC = 0
FHBC = 70 kN (simpul B tarik, batang BC tekan)
b. Σ FVB = 0
48 - 0
3,7
1,2 = CA F maka FCA = 148 kN (tarik)
• Simpul C
a. Σ FHC = 0
70 - FHCB = 0
FHBC = 70 kN (simpul C tarik, batang CB tekan)
b. Σ FHC = 0
70 - FHCD = 0
FHBC = 70 kN (simpul C tarik, batang CD tekan)
c. Σ FVC = 0
72 - FVCA = 0
FVCA = 72 kN (tekan)
• Simpul D
Σ FVD = 0
24 - 0
3,7
1,2 = DA F = 0
FDA = 74 kN (tarik)
= 0 terbukti
24 kN
70 kN
70 kN
48 kN 72 kN
43
Hasil Akhir
44