340 likes | 754 Views
Pertemuan 13 Slope Deflection Method. Matakuliah : S0114 / Rekayasa Struktur Tahun : 2006 Versi : 1. Learning Outcomes. Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Mahasiswa dapat menghitung struktur dengan slope deflection method. Outline Materi.
E N D
Pertemuan 13Slope Deflection Method Matakuliah : S0114 / Rekayasa Struktur Tahun : 2006 Versi : 1
Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : • Mahasiswa dapat menghitung struktur dengan slope deflection method
Outline Materi • Analisa portal satu tingkat akibat beban yang bekerja
Metode ini berasal dari HARDY CROSS, ditemukan tahun 1930. • Menganalisa semua jenis balok dan portal kaku yang statis tidak tertentu, dimana batang-batangnya terutama mengalami lenturan. • Distribusi momen adalah pembagian momen berdasarkan kekakuannya. • Rangka batang tidak bisa di CROSS. (kecuali vierendeel) • Kekakuan (atau lebih khusus ke-kakuan rotasional / putaran) atau stiffness factor atau koefisien angka kejur. • Kekakuan sebagai momen ujung yang diperlukan untuk menghasilkan suatu rotasi satuan pada satu ujung batang (sedangkan ujung lain terjepit atau sendi kekakuan = M untuk mendapatkan A = 1 radial).
M a) EI B A A=1 ℓ “ M MB A B “ 1) M A B + 2) MB A B • ABMEIA=1ℓMBABM““ABM+ABMBa)1)2)Protector Seal DO NOT REMOVE THIS • B= 0 B jepit • A= Mℓ/3EI • B= Mℓ/6EI (M) supaya B=0 maka di B harus diberi momen kebalikannya A= MB.ℓ/6EI • B= MB.ℓ/3EI (MB)
A= 1 Mℓ/3EI - MB.ℓ/6EI = 1 B= 0 Mℓ/6EI - MB.ℓ/3EI = 0 MB = 0,5 M ABMA=1=1KAB= 4EI/ℓ (A sendi, B jepit) M= 4EI/ℓ4 Mℓ - Mℓ12 EIKR= K relatif= I/ℓ =k KAB= 3EI/ℓ A= Mℓ/3EI A= 1 = Mℓ/3EIM= 3EI/ℓ (A sendi, Bre Protector Seal DO NOT REMOVE THIS A= Mℓ/3EI – 0,5M.ℓ/6EI = 1
Faktor distribusi Ditentukan oleh nilai-nilai krelatif untuk batang-batang yang tersambung. Suatu momen yang dilawan oleh sebuah titik kumpul akan didistri-busikan diantara batang – batang yang tersambung sebanding dengan faktor-faktor distribusi. Faktor distribusi i (distribution factor) = Dianggap titik hubungan T hubungan kaku (kokoh), pada titik T dikerjakan M menyebabkan = 1.
B C T A M D B C =1 A T D
Koefisien induksi = carry over factor (c.o.f) = faktor pemindahan perbandingan dari momen yang diinduksikan pada ujung yang jauh yang terjepit dengan momen yang bekerja pada ujung yang dekat yang ditahan terhadap pergeseran tetapi boleh berputar. • Jadi perbandingan antara momen yang timbul di B dengan momen yang dikerjakan di A.
MB M B B = 0 Mℓ/6EI - MBℓ/3EI = 0] MB = 0,5 M Koefisien induksi = 0,5
Pengecekan = perputaran sudut relatif MAB= FEMAB - kR(-2A - B) MBA= FEMBA - kR(-2B - A)
Perubahan = momen akhir - FEM = change Step 2: 1. Change = Makhir -FEM 2. –0,5 . change 3. Total 1 & 2 4.
A B C A B C dianggap A B ℓ2 ℓ1 k=4EI/ℓ2 B C k=4EI/ℓ1 A C B Modifikasi dari kekakuan Untuk perletakan engsel pada ujung jauh
1r k=4EI/ℓ harus dimodifikasi x 3/4 k=3EI/ℓ 1r M =Mℓ/3EI = 3 rad M=3EI/ℓ Kmod = ¾ k
a b b a Untuk engsel C menjadi jepit (dianggap), kekakuannya harus dimodifikasi kR : untuk AB = I/ℓ untuk BC = ¾ . . /ℓ. Monen CROSS adalah momen titik Perjanjian momen cross a. momen titik b. momen batang negatip - negatip positip + positip
q A B ℓ MAB = +qℓ2/12 MBA = -qℓ2/12 ℓ A B a b Fixed end momen (momen primer) Beban terbagi rata
p a b B A ℓ MBA = +Pa2b/ℓ2 MAB = +Pab2/ℓ2 M B A a b MBA = -Ma/ℓ (2b/ℓ - a/ℓ) MAB = -Mb/ℓ (2a/ℓ - b/ℓ) Beban terpusat
catatan Setelah didapat hasil akhir dari distribusi momen dan reaksi-reaksi perletakan, jangan lupa bahwa momen - momen yang diperoleh tersebut adalah ditinjau terhadap titik jadi dalam menggambar bidang momen harus dikembalikan keadaan-nya terhadap ujung batang tempat dimana momen - momen tersebut bekerja.
24 t 3t/m’ 10 10 3EI 2EI A B C 20 20 Contoh Balok statis tidak tertentu A – B – C, dibebani seperti tergambar. q = 3 t/m dan P = 24 t. Balok non prismatis dengan kekakuan 3 EI dan 2 EI
kAB= 4 . 3 EI / ℓ = 12 EI / ℓ kR = 12 kBC= 4 . 2 EI / ℓ = 8 EI / ℓ kR = 8 kAB : kBC = 12 : 8
100 60 60 100 B C A -60 -100 +60 +100 B +40 Ke BA +24 =0,6*40 0,4*40 ke BC +40= momen pengunci Faktor distribusi:UntukAB= AB= 12/20 Untuk BC= BC= 8/20
Momen primer (fixed end momen) MAB= ql2/12 = 100 MBA= -ql2/12 =-100 MCB= -24.10.102/202 = -60 MBC= 24.10.102/202 = 60
B C A - 0,6 0,4 1 BA= 0,6 +100 -100 +60 -60 FEM - +24 +16 +60 distribusi 1 BC= 0,4 12 - +30 +8 induksi - -18 -12 -8 distribusi 2 AB= 0 -9 - -4 -6 induksi - 2,4 +1,6 +6 distribusi 3 CB= 1 +103 -91,6 +91,6 0 momen akhir 3 cycle
Titik C: C engsel, tidak menerima momen, seluruh momen distribusi ke batang BA Titik A: A jepit, momen diserap diperletakkan dan koefisien distribusi di A = 0
24 t 91,6 103 3t/m’ + 103 91,6 - - + + + = + = 2 1 ql 150 24 20 120 1 4 8 - - M + + Free Body: Contoh: Balok ABCD dibebani beban seperti tergambar ini. Untuk perhitungan kekakuan dipakai kekakuan k yang dimodifikasi
20 t 6 t 18 3 t/m’ 4 2 t/m’ B D E A C CD = 2I BC = 10I AB = 3I 12 12 3 24 kR 3 5 2 kmod 3/4 . 3 = 2,25 5 3/4 . 2 = 1,5 mod 2,25/7,25=0,31 0,69 0,77 0,23 Catatan: Untuk jepit ke engsel setelah memakai k dimodifikasi tidak ada momen-induksi-nya lagi.
FEM: AB= 1/12.3.122= 36 BA= -36 BC= 1/12.2.242 + 20.12.122/242= 156 CB= -156 CD= 18.4.82/122= 32 DC= -18.8.42/122= -16
20t 106,6 6 18 18 73 3 t/m 2 t/m M - - + + Free body Diagram momen