download

Matakuliah
Tahun
Versi
: S0114 / Rekayasa Struktur
: 2006
:1
Pertemuan 21
Stiffnes method
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Mahasiswa dapat membuat diagram /
skema untuk analisa struktur rangka
batang dengan stiffness method
2
Outline Materi
• Analisa struktur rangka batang dengan
stiffness method
3
METODE KEKAKUAN PADA
KONSTRUKSI KINEMATIS TERTENTU
(2D FRAME)
Struktur dasar disini adalah konstruksi kinematis
tertentu dan langkah –langkah perhitungan sbb:
a. Menentukan systim koordinat untuk struktur dan
elemen koordinat untuk masing-masing elemen.
b. Mencari hubungan antara deformasi dengan
lendutan yaitu menghitung matrik () = Beta
yang diperoleh dengan memberi displacement
sebesar 1 satuan searah systim koordinat.
4
c. Hubungan gaya dalam dengan deformasi; menghitung
matrix (K) = Kapa yaitu besar kekakuan elemen untuk
masing – masing elemen sesuai elemen koordinat
Gaya dalam pada protal bidang dapat momen lentur,
gaya lintang dan gaya normal tetapi paling dominan
momen lentur.
d. Menentukan matrix kekakuan struktur = (k) = ()T(K)().
e. Dapat dihitung lendutan / displacement dari struktur =
[].
f. Dapat diketahui gaya – gaya dalam (P) = (K)()()
sehingga dapatlah digambar diagram gaya dalam /
momen.
5
Metode kakakuan untuk konstruksi
Kinematis tertentu
P=1000 kg
EI
B
C
1
2
Konstruksi yang akan dianalisa dengan
beban gaya P. Ten-tukan matrik
kekakuan dari systim struktur dan
momen-momen di A dan B
C
A
B
Systim koordinat
2
C
A
3
1
4
B
Elemen koordinat
Struktur dasar yang dikekang
6
Menghitung matrix [] dengan memberikan
displacement diarah systim koordinat = 1 satuan
 arah 1 = 1 satuan
1 satuan
6
4
1
1
6
1
+
4
1
 arah 2 = 1 satuan
1
Kemudian menentukan matrik kekakuan elemen
sesuai arah elemen koordinat
7
Elemen 1
(K ) 
EF
l
4 2
2 4


l6
Elemen 2
Idem
4
6
2

( K )  EI  6
0


0

2
6
4
6
0
0
=4
0
0
4
4
2
4

2
0
3

1

0
  EI  3
2
0

4

4

0
4

1
3
2
3
0
0
0
1
0
1
2

0

0

1
2

1

8
 1

(  )T   6
 0

1
6
1

1
4
1
1
4
0 
 1
 6
T
k   (  ) ( K )   EI  1

 3
 0,243

0,2083
(k ) 1 
1
6
2
3

3
8
1
 1
 6
3  1


8  6
1  1

2  4
 1

 4

0

1

1


0

0,2083
EI

1,667 
1
0,36 EI
 1,667
 0,2008

 0,208
0,243 
9
1
(  )  (k ) F  
0,36 EI
1
1

EI
 1,667  0,208  1000
 0,208 0,243   0 



 4607,85



575
,
89


( P)  ( K )(  )(  )
2
3
1

 3
0


0

1
3
2
3
0
0
0
1
0
1
2
 1
0  
6
 1
0  
 6
1  1
2  4
 1
1 
 4

0
 960 

1 1  4607,85  1152 




 575,89   1152

EI

 

1
 1440

0

Momen di A = 960
Momen di B = 1440
10