BAG 17. KEKUATAN TENTANG GAYA -GAYA BATANG PADA SEBUAH VAKWERK (KERANGKA BETON)

Diringkas Oleh : Madya Widianto

Sumber Buku   : "Mekanika Bangunan Jilid 2" penulis 'J.Kwantes'

                            Penerbit  Erlangga, tahun 1985

                            Halaman referensi 138 -144

17.1. Diagram Kremona

      Dengan diagram kremona kita dapat menentukan gaya -gaya batang melalui suatu cara     grafis. Apabila segibanyak gaya pada tiap -tiap titik simpul disusun menjadi satu maka terjadilah Diagram Kremona.

Titik -titik tolak
Titik tolak dan cara bekerja pada sebuah diagram kremona adalah:

• Semua gaya batang yang bekerja pada satu pengancingan, secara bersama-sama akan saling meniadakan.
• Resultan adalah nol ;
• kemudian kita mulai menentukan reaksi -reaksi peletakan ;
• lalu kita mulai pada sebuah titik pertemuan dengan maksimal dua gaya batang yang tidak diketahui. Biasanya hal ini adalah pada sebuah peletakan ;
• urutan pengukuran gaya -gaya batang selalu dilakukan kesebelah kanan.
• gaya -gaya tekan bergerak ke arah titik pertemuan dan gaya -gaya tarik dari arah titik -titik pertemuan;
• berturut -turut kita kerjakan titik -titik pertemuan yang mengarah ke sebelah  kanan di dalam vakmerk.

Mengapa selalu ke kanan? Pada prinsipnya urutan termaksud adalah bebas. Tetapi jika kita secara konsekuen bekerja kearah kanan, akan terdapat gaya -gaya batang yang jatuh bersamaan yang kita temukan dalam menyeimbangkan berbagai titik pertemuan. Karenanya kita selalu bekerja ke arah yang sama karena hal ini akan menghemat pekerjaan, sehingga kita akan dapat lebih cepat menentukan gaya -gaya batang.

(gambar 17.28)

(gambar 17.28 lanjutan) 

Skala gaya

: F =20mm 0,5 = 10mm

Contoh kita yang pertama adalah gambar 1 dari paragraf sebelum ini. Dalam gambar 17.28 telah kita gambarkan kembali gelagar vakerk (kerangka beton) ini, di mana kita telah menentukan secara grafis reaksi -reaksi peletakan.

Tiada panah -panah dalam kremona 

 Dalam gambar 17.28 kita telah menentukan keseimbangan untuk pengancingan -pengancingan A, F dan C. Maka pada setiap titik pertemuan kita mendapatkan sebuah segibanyak gaya -gaya yang harus tertutup. Jika kita teus bekerja seperti ini, kita selalu harus 2 kali menggambarkan setiap gaya batang. Karenanya segibanyak -segibanyak dari berbagai titik pertemuan ini di tautkan satu sama lain. Maka dalam hal ini kita tidak dapat lagi menggambarkan anak -anak panah untuk menunjukkan arah gaya -gaya batang karena pada setiap gaya batang akan terdapat 2 anak panah yang sama sekali tidak menunjukkan apa -apa lagi. Karena itu pada suatu gaya -tekan kita pasang sebuah tanda min dan pada suatu gaya tarik kita pasang sebuah tanda plus. hanya pada gaya -gaya luar saja kita memasang sebuah anak panah. Ingatlah selalu bahwa garis -garis kerja dari gaya -gaya batang berjalan sejajar dengan arah batang di dalam vakmerk bersangkutan.

Sekarang kita gambarkan kremona dalam gambar 17.29

Untuk mudahnya dalam diagram -diagram kita hanya memberi tanda nomor -nomor saja bagi gaya-gaya batang.
Sekarang kita ukur panjang gaya -gaya batang dan kita masukkan nilai-nilai yang diketemukan kedalam tabel gaya -gaya batang 17.30. Setelah itu kita bagi nilai yang diketemukan oleh 20 dari skala gaya -gaya, dengan mana kita sekarang menyatakan setiap gaya batang dalam F. Apabila kita bandingkan nilai -nilai yang diketemukan dari tabel 17.30

(gambar 17.29)

Dengan yang diketemukan dari tabel 17.15, maka kita akan melihat perbedaan -perbedaan kecil. Hal ini tidak terhindarkan. Pada setiap metode grafis selalu terjadi penyimpangan -penyimpangan gambar!

(tabel 17.30)

Sekarang tiba giliran bagi kuda -kuda vakmerk dalam gambar 17.16. Kita telah menggambarkan kembali kuda -kuda ini dalam gambar 17.31, dimana kita telah menentukan pula cara grafis reaksi -reaksi peletakan dan kesemua diagram kremonanya. Contoh ini dapat dianggap sebagai sebuah contoh standar.

Kembali kita masukkan gaya -gaya batang yang kita ketemukan ke dalam tabel gaya-gaya batang 17.32. Nilai -nilai yang didapat di sini harus kita bandingkan dengan nilai -nilai dari gambar 17.20. Berdasarkan diagram kremona dari gambar 17.31 terdapat kenyataan, bahwa kadang-kadang sulitlah bagi kita untuk membedakan satu sama lain berbagai gaya batang itu! Karenanya kita harus bekerja secara cermat!
Selain itu, kuda-kuda termasuk hendaklah jangan digambar terlampau kecil. Makin kecil gambar, akan semakin tidak tepat pula hasil -hasilnya . Dikarenakan alasan yang sama, skala gaya -gaya pun janganlah terlampau kecil.

Kuda -kuda vakmerk pada gambar 17.31 akan kita bebani dengan beban angin. Hal ini kita uraikan dalam gambar 17.33. Kita bertitik tolak dari angin yang datang dari sebelah kiri. Berdasarkan par. 17.1 beban angin bekerja tegak lurus terhadap bidang atap. Gaya-gaya batang bersangkutan kita himpun dalam gambar 17.34

(gambar 17..31)

Disini Cd = C z.
Ini berarti bahwa tekanan angin adalah sama isapan angin, lihat gambar 17.1
Dengan demikian Fd = Fz.

(tabel 17.32 dan gambar 17.33)

Berdasarkan per. 17.1 beban angin bekerja tegak lurus terhadap bidang atap .

(tabel 17.34)

F = 40 mm

Cara bekerja adalah sebagai berikut 

Terlebih dahulu kita tentukan resultan dari tekanan angin dan isapan angin, Fd dan Fz. Resultan dari keduanya adalah FR, lihat jajaran genjang gaya-gaya. Garis kerja FB kita ketahui. Pada titik potong dari garis-garis kerja FB dan FR kita temukan titik S. Bukankah ketiga gaya terakhir harus melalui satu titik? Sekarang kita ketahui arah FA, yang melaju dari S ke A

Titik potog S

Akhirnya kita tentukan gaya -gaya batang dari kuda -kuda iufel :

(gambar 17.36 dan tabel 17.37)

Titik potong S

Dalam gambar 17.37 kita mula -mula telah menetukan titik potong S. Setelah itu kita segitiga gaya dalam urutan ke kanan, jadi FR, FA dan FB.  jika kita mempertahankan urutan ini, maka diagram kremona dapat digambarkan menempel pada segitiga gaya. tabel gaya batang 17.37 yang didapat harus kita bandingkan lagi dengan tabel 17.27. Dengan demikian terbukti bahwa kita melalui diagram kremona akan mendapatkan hasil yang tidak begitu jauh berbeda.

Kesimpulan : Ada kalanya penetuan gaya -gaya batang dengan bantuan metoda potongan Ritter bisa sangat berbelit -belit. Dalam hal -hal seperti itu metoda grafis dengan diagram kremona dapat memberi jalan keluar.

.....untuk lebih lanjut lihat buku ''mekanika bangunan-hal 144" ....