Teori Momen Pada Tumpuan Sendi-Rol

Posted on

Momen pada ilmu statika pada umumnya yaitu gaya di kali jarak, artinya gaya-gaya antar aksi dan reaksi saling terjadi berdasarkan jarak-jaraknya. Kita akan mengetahui momen yang terjadi berdasarkan jarak yang kita tinjau dengan mengalikan reaksi terhadap jarak yang di tinjau dan menambahkannya dengan beban yang di kalikan dengan jarak yang sama terhadap jarak reaksi yang di tinjau dengan catatan “perhatikanlah tanda plus minusnya” semakin banyak momen yang kita tinjau maka akan semakin akurat data yang akan kita miliki. Hitungan pada bidang momen menggunakan tinjauan 1 arah, terserah kita meninjau momennya dari kiri ke kanan atau sebaliknya, tetapi pada perhitungannya kita mengacu pada perjanjian tanda yang menerangkan apabila momennya putar kanan searah jarum jam maka tandanya adalah positif dan sebaliknya. Mari cermati gambar di bawah ini untuk mendalami teori momen.

gaya momen pada statika
 Gambar 1

Gambar di atas menunjukan sebuah balok yang bertumpu pada tumpuan sendi – rol pada tengah bentang di berikan beban P sebesar 50 kN maka konstan kedua tumpuan membarikan reaksi yang sama besar, Pada proses hitungan gambar di atas merupakan gambar tinjauan momen berdasarkan arah tinjauan dari kiri ke kanan. Langkah – langkah untuk mendapatkan nilai momen adalah sebagai berikut :

1. Hitung Reaksi Tumpuan “catatan : Pada perhitungan reaksi tumpuan konsepnya memakai reaksi terhadap jarak bentang keseluruhan di tambah dengan gaya-gaya yang ada dengan memperhatikan tanda plus minus, sedangkan pada perhitungan momen konsepnya memakai reaksi terhadap jarak yang di tinjau tetapi jikalau tinjauannya belum melewati gaya tertentu selama itu juga momen yang terjadi hanya merupakan pengaruh dari reaksi tumpuan yang di tinjau tetapi jikalau tinjauannya sudah melewati gaya-gaya tertentu maka di saat itulah nilai momennya merupakan pengaruh dari gaya aksi-reaksi yang saling berlawanan”

2. Setelah reaksi tumpuan di dapat tentukan arah tinjauan yang ingin anda lakukan dalam mencari nilai momen, “tinjau dari kanan ke kiri atau sebaliknya”. Gambar di atas menunjukan tinjauan momen dari kiri ke kanan.

3. Tinjau jarak yang ingin di ketahui nilai momennya, gambar di atas meninjau jarak-jarak 1,5 meter…. 2,5 Meter…. 4 meter…. dan 5 meter… yang di tandai dengan variable x1.. x2… x3… dan L….

Baca juga :   Sendi-Rol Beban Terpusat

4. Untuk peninjauan jarak x1 di dapat dari reaksi Rav di kali dengan x1 dengan detail hitungan 25.1,5 “catatan : Titik merupakan tanda perkalian dalam hitungan” maka hasilnya 37,5 kNm

5. Untuk peninjauan jarak x2 di dapat dari reaksi Rav di kali dengan x2 dengan detail hitungan 25.2,5 “catatan : Perhitungan momen max selalu berada pada pusat beban yang memiliki nilai gaya tertinggi untuk itu jangan mengabaikan hitungan yang berada pada kondisi gaya tertinggi yang berpangku pada suatu balok” maka hasilnya 62,5 kNm

6. Untuk peninjauan x3 di dapat dari reaksi Rav di kali dengan x3 dengan detail hitungan 25.4 + (-50.(4-2,5)) “catatan : hitungan beban di kali jarak baru dapat di hitung ketika Reaksi di kali jarak melewati tempat beban berpangku pada balok, ini tentunya berdasarkan tinjauan yang kita pilih” maka hasilnya 25 kNm

7. Untuk peninjauan L di dapat dari reaksi Rav di kali dengan jarak L dengan Hitungan 25.5 + (-50. 1/2 . 5 ) Maka hasilnya 0 kNm [su_note]catatan : pada kasus tumpuan sendi rol struktur balok sederhana seperti di atas hasil momen dari setiap momen tumpuannya sama dengan 0 kNm, nilai ini akan selalu 0 karena kondisi balok pada ujung tumpuan tidak mengalami dominan tarik ataupun dominan tekan, kecuali struktur balok tersebut menerus pada salah satu atau kedua tumpuan tersebut maka nilai momen pada tumpuannya tidak sama dengan 0[/su_note]

8. Gambarlah bidang momennya sesuai dengan hasil hitungan yang di dapat, jika hasilnya positif maka arahnya ke bawah dan apabila hasilnya negatif maka arahnya ke atas. Ketentuan ini bukan berdasarkan acuan tanda kuadran plus minus tetapi ketentuan ini berdasarkan posisi dominan balok mengalami gaya tarik atau tekan. Lihat materi Perjanjian Tanda untuk memahami keadaan positif atau negatif.

9. Pada dasarnya tanda positif di arsir dengan garis vertikal terhadap sumbu balok.

10. Sedangkan tanda negatif di arsir dengan garis horizontal atau sejajar sumbu balok.

11. Penggambaran bidang momen selesai.

[su_note]Catatan penting!! : untuk beban terpusat, Di dalam meninjau bidang momen utamanya jangan mengabaikan titik-titik tinjauan beban aksial terbesar karena tindakan tersebut dapat meyebabkan kesalahan di dalam menggambar bidang momen, tinjauan penting dalam pemahaman ini di tandai pada garis putus merah pada gambar 1, sedangkan pada beban merata utamanya jangan mengabaikan tinjauan resultan yang terbesar.[/su_note]

Baca juga :   Perjanjian Tanda

 

Klasifikasi Garis Bidang Momen

Pada Tahap klasifikasi Garis bidang momen dan di dalam cara penggambarannya umumnya dapat di bedakan dalam 2 jenis yaitu garis linear dan garis parabola. Garis linear merupakan garis yang mewakili kondisi beban pangkat 1, sedangkan garis parabola merupakan garis yang mewakili kondisi beban pangkat 2.

[su_note]Catatan :

– Beban Pangkat 1 yaitu beban Aksial.

– Beban Pangkat 2 yaitu beban merata.[/su_note]

 

Momen Garis Linear

Jika kita meninjau garis momen pada gambar 1 merupakan gambar garis linear mengapa demikian ? mari pahami ilustrasi berikut ini :

 

Gambar 2

Gambar 2 menunjukan bahwa momen dari struktur tersebut di lukis dengan garis linear, ini di sebabkan oleh titik fokus gaya yang berada tepat di beban P. Fokus gaya ini menyebabkan struktur menjadikan momen dari setiap jaraknya menjadi garis lurus yang kaku yang menghubungkan tiap titik tinjauan. Beda halnya dengan strktur balok beban merata, pada kasus beban merata garis momennya menjadi tipe garis parabola.

 

Momen Garis Parabola

Garis parabola pada momen beban merata merupakan pembentukan dari gaya-gaya yang terjadi setiap jaraknya. Efek dari beban-beban yang terjadi setiap jaraknya memberikan garis lengkung yang teratur pada penggambaran garis bidang momen. Mari pahami ilustrasi berikut ini :

Gambar 3

Pada saat melakukan perhitungan awal momen beban merata/terdistribusi langkah awalnya di pandu dengan ilustrasi gambar 3, untuk memudahkannya kita melakukan konversi terhadap beban merata menjadi beban aksial terpusat yang di wakili dengan kode huruf Rx1,Rx2,Rx3 dan RL. “catatan : harap di perhatikan dalam menganalisis hasil satuan yang di dapat” detail perhitungan resultan/beban aksial yang menjadi wakil dari beban merata di atas yaitu sebagai berikut :

1. q merupakan besaran beban yang di tinjau berdarkan satuan tinjauan dalam hal ini 10 kN/m

2. setiap jarak memiliki nilai resultan tersendiri berdasarkan jarak yang di tinjau, “catatan : resultan merupakan titik pusat gaya terberat, pada kasus beban merata titik pusat gaya terberat selalu berada di tengah jarak tinjauan”. Jarak tinjauan yang di maksud dalam gambar 3 yaitu x1,x2,x3 dan L.

Baca juga :   Teori Momen Pada Tumpuan Jepit

3. Kalikan gaya q dengan jarak-jarak yang di tinjau untuk mendapatkan nilai resultan/pusat gaya terhadap setiap jarak yang di tinjau.

4. Nilai resultan yang di dapat letakanlah di tengah jarak yang di tinjau sesuai ketentuan no 2 “catatan : ini hanya berlaku pada beban merata”

5. Pada konsep hitungannya di ambil contoh jarak x1 detailnya sebagai berikut :

– Nilai q satuannya kN/m

– kN/m di kali x1 = 10 kN/m . 1,5 m

– Perkalian antara kN/m dengan m akan menjadikan satuan “m” menjadi hilang.

– Maka hasilnya menjadi 15 kN dan letakanlah di tengah bentang tinjauan x1 “hasil ini merupakan kesamaan satuan dari beban aksial”

6. Lakukanlah perhitungan pada jarak jarak lainnya dengan mengikuti panduan 1-5. “Catatan : harap di bedakan pemahaman antara kN/m dan kNm, kN/m merupakan nilai besaran gaya setiap meternya beda halnya dengan kNm merupakan hasil dari perhitungan gaya yang terjadi berdasarkan jarak berapa meter anda meninjau”

Ilustrasi lanjutan…

 

Gambar 4

7. Lihatlah gambar 4, telah nampak garis bidang momen merupakan garis parabola. Ini di sebabkan oleh beban terdistribusi secara merata yang memiliki nilai besaran yang sama setiap meternya. Efek dari beban merata memberikan kurva lengkung yang teratur pada setiap lendutan sepanjang bentang walaupun pada umumnya resultan terbesar di anggap seperti beban aksial yang terletak di tengah bentang sepanjang tumpuan bertumpu.

8. Pada gambar 4 gambaran gaya momen yang di tinjau hanya pada resultan terbesar yaitu RL, Penting untuk di ketahui Resultan Rx1, Rx2, dan Rx 3 hanya merupakan resultan pendukung hitungan untuk mencari nilai momen pada setiap jarak tinjauan, untuk itu hasil penggambaran momen dari x1, x2, dan x3 bukan terletak tepat pada posisi Rx1, Rx2, Rx3 tetapi terletak tepat pada daerah tinjauan yang menghasilkan resultan tersebut. “contoh : hasil hitungan momen dari Rx 1= 26,25 kNm letaknya berada garis hijau unjung x1 yang di tinjau dari kiri ke kanan bukan berada pada sejajar resultan (Rx1)”.

9. Ilustrasi momen garis parabola telah selesai.

Leave a Reply