Pengertian STRUKTUR dan RANGKA Engineering - Struktur adalah sistem yang tersusun dari batang – batang untuk menyangga atau mentransfer gaya yang dikenakan pada struktur tersebut.
Struktur dapat berupa truss ataupun rangka. Truss adalah struktur yang semua batangnya hanya menerima beban aksial saja. Sedangkan rangka adalah struktur yang sedikitnya mempunyai sebuah batang yang menerima beban lentur atau puntir.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam analisa gaya rangka adalah sebagai berikut:
- Semua batang adalah batang dua gaya, yaitu batang yang berada dalam kesetimbangan di bawah aksi dua gaya saja.
- Sambungan adalah sambungan engsel.
- Semua gaya luar dikenakan pada sambungan engsel.
Truss adalah struktur yang semua batangnya berupa batang dua gaya. Batang-batang pada truss disambungkan dengan sambungan engsel dan berat batang diabaikan.
Dua metode yang digunakan dalam analisis truss sederhana, yaitu metoda keseimbangan simpul dan metode potongan.
Metode Keseimbangan Simpul
Suatu truss seperti gambar dikenakan beban P. Tumpuan A adalah engsel dan tumpuan B adalah rol. Untuk mendapatkan reaksi pada tumpuan A dan B dapat dilakukan dengan penerapan persamaan kesetimbangan:
Rangka
Dibedakan dua jenis rangka :
- Rangka, merupakan struktur yang dirancang untuk menopang beban yang biasanya dalam kondisi tetap/statis.
- Mesin, merupakan struktur yang terdiri dari bagian-bagian yang bergerak dan dirancang untuk memindahkan gaya atau kopel.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam penyelesaian soal :
- Menggunakan hukum kesetimbangan (Newton I), untuk menghitung gaya-gaya pada sambungan. ΣM = 0 ; ΣFx = 0 ; ΣFy = 0
- Mencari gaya aksi dan reaksi pada tumpuan.
- Memisahkan bagian-bagian batang dan menggambarkan komponen gaya-gaya yang ada pada setiap sambungan batang menurut sumbu x dan y (tiap sambungan hanya ada satu gaya), gunakan Hukum Newton II, aksi = reaksi.
Gambar (a)
Gambar (a) menunjukkan ranka yang dibebani dengan beban 400 kg melalui sebuah puli dan tali. Berat batang dan gesekan diabaikan. Komponen horizontal dan vertikal dari setiap gaya yang beraksi pada tiap batang dapat dihitung. Dan diagram benda bebas (Gbr. b), memperlihatkan keseluruhan rangka sebagai benda bebas. Reaksi luarnya dapat ditentukan.
ΣM = 0
5,5 . 3,92 – RD . 5 = 0,
Rd = 4,32 kN
ΣFx = 0
Ax – 4,32 = 0,
Ax = 4,32 kN
ΣFy = 0
Ay – 3,92 = 0,
Ay = 3,92 kN
Gambar (b)