Mahasiswa berwirausaha

Rangka batang (truss)

Rangka batang merupakan salah satu jenis umum dari struktur teknik yang digunakan sebagai pendukung didalam bangunan sipil maupun bangunan otomotif. Truss terdiri dari susunan batang dan sambungan sendi (engsel) dan dikedua ujungnya ditumpu engsel dan roll atau dikedua ujungnya sama-sama ditumpu engsel, contoh bentuk truss sederhana ditunjukkan pada gambar 1.

 

Gambar 1. Bentuk truss sederhana.

Didalam menahan beban batang didalam rangkaian truss dapat berupa tarikan atau tekan. Beban tekan dan tarik terjadi ketika engsel berkontraksi. Beban tarikan dan tekan yang terjadi di batang ditunjukkan pada gambar 2.

 

Gambar 2. Pembebanan pada batang.

Ketika Truss mendapat beban akan mengalami pembeban pada sambungan engsel dan berlanjut pada batang. Saat menerima beban rangkaian truss dapat roboh dan stabil. Rangkaian truss yang mempu bertahan tanpa roboh ketika menerima beban disebut truss tegar. Untuk membuat truss tegar harus memenuhi persyaratan m = 2n - 3. Dimana m adalah jumlah batang yang menyusun truss dan n adalah jumlah sambungan sendi didalam truss.

I. Analisa sambungan truss dengan metode maxwell

Analisa rangkaian truss dapat dilakukan dengan metode sambungan (diagram Maxwell). Analisa dengan menggunakan diagram maxwell dilakukan dengan mengasumsikan reaksi yang terjadi pada batang truss diawali pada bagian sambungan sendi/engsel sebagai tempat pertemuan gaya-gaya. Metode maxwell membuat aturan bahwa:

1. Didalam menyelesaian satu poligon gaya, maksimum 2 gaya yang tidak diketahui.
2. Rangkaian poligon gaya akan memiliki rangkaian arah gaya yang saling berkejaran dan membentuk satu siklus tertutub dan
3. Penyelesaian dilakukan disetiap engsel, arah gaya akan saling meniadakan.

Berikut contoh penyelesaian dari pemecahan kasus pembebanan pada rangkaian truss sederhana.

(penggambaran gaya secara grafis harus sesuai dengan skala gaya 1 cm = ..... N)

1. Titik pertemuan gaya-gaya di A

FBD	Poligon Gaya

2. Titik pertemuan gaya-gaya di C

FBD	Poligon Gaya

3. Titik pertemuan gaya-gaya di D

FBD	Poligon Gaya

4. Titik pertemuan gaya-gaya di B

FBD	Poligon Gaya

Sehingga poligon gaya-gaya yang terjadi dapat dikelompokkan sebagai berikut ini

 

Pembebanan pada posisi tertentu dapat menyebabkan kondisi pembebanan khusus. Pembebanan khusus dapat menyebabkan kondisi setimbang, dimana gaya-gaya yang membentuk poligon gaya terdapat arah yang berlawanan dan besarnya harus sama, kondisi tersebut ditunjukkan pada gambar 3. Pembebanan  pada truss dapat juga menyebabkan pembebanan nol pada sambungan rangka tertentu,  yang  ditunjukkan  pada

 

                  

Gambar 3. Bentuk engsel pada pembebanan khusus.

gambar 4. Pembebanan yang ditunjukkan pada gambar 4 disebut juga pembebanan bagian gaya nol. Pembebanan gaya P pada sambungan engsel A akan menyebabkan gaya nol pada batang AC

 

Gambar 4. Bagian gaya nol.

II. Analisa sambungan truss dengan metode cremona

Cara lain untuk menganalisa sambungan rangka yaitu dengan menggunakan metode cremona. Metode cremona menggunakan asumsi bahwa rangka sebagai bentuk yang rigid (kaku), sehingga gaya reaksi tumpuan bekerja pada garis gaya yang sejajar pada batang yang dekat tumpuan. Metode cremona memiliki aturan yaitu:

1.      Maksimum 2 gaya yang tidak diketahui didalam penyelesaian menggunakan poligon gaya.

2.      Gaya batang (S) yang digunakan untuk referensi poligon berikutnya, arahnya dibalik.

3.      Rangkaian poligon gaya akan memiliki rangkaian arah gaya yang saling berkejaran dan membentuk satu siklus tertutub dan

4.      Penyelesaian dilakukan disetiap engsel, arah gaya akan saling meniadakan.

Berikut contoh penyelesaian dari pemecahan kasus pembebanan pada rangkaian truss sederhana.

1. Asumsi rangka merupakan bentuk yang solid. Penggambaran gaya P didalam penyelesaian secara grafis sesuai dengan skala 1 N =  ....... Cm

 

2. Reaksi pada titik pertemuan gaya di C

                                                                                   

 

           S₁ = tegangan tarik dan S₂ = tegangan tekan

3. Reaksi pada titik pertemuan gaya di D

 

            S₂ = sebagai referensi, S₃ = tegangan tekan dan S₄ = tegangan tekan

4. Reaksi pada titik pertemuan gaya di E

 

           

            S₄ = sebagai referensi, S₅ = tegangan tarik dan S₆ = tegangan tarik

5. Poligon gaya secara total

 

6. Tabel daftar gaya-gaya yang bekerja pada Truss

No	Batang Nomor	Besar Gaya (N)	Jenis Gaya
			Tarik	Tekan
1	RA = RE	A	-	-
2	RB	B	-	-
3	S1	C	√	-
4	S2	D	-	√
5	S3	E	-	√
6	S4	F	-	√
7	S5	G	√	-
8	S6	H	√	-

(besar gaya = ukuran gaya yang terukur di poligon gaya dikalikan skala ukur misalkan 1 N = ...... cm)

TUGAS MEKTEK

                                                                                          

                          P=100N