Mekban â tekuk kolom - Universitas Brawijaya
Mekban â tekuk kolom - Universitas Brawijaya
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Fakultas Teknik<br />
Jurusan Teknik Sipil<br />
<strong>Universitas</strong> <strong>Brawijaya</strong> Malang
Tipe tumpuan ujung <strong>kolom</strong>:<br />
• Sendi – sendi<br />
• Jepit – jepit<br />
• Jepit – sendi<br />
• Jepit - bebas
KOLOM DENGAN TUMPUAN SENDI - SENDI<br />
kx<br />
B<br />
kx<br />
A<br />
y<br />
Solusi<br />
y<br />
k<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
P<br />
k<br />
y<br />
EI<br />
P<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
Py<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
Py<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
Mx<br />
Py<br />
Mx<br />
sin<br />
cos<br />
:<br />
0<br />
0<br />
0<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2
y<br />
Acoskx<br />
Bsinkx<br />
A dan B adalah konstanta yang tergantung pada kondisi batas.<br />
Kondisi batas untuk x = 0 y = 0<br />
Maka:<br />
y<br />
0<br />
0<br />
A<br />
Jadi,<br />
Acoskx<br />
Acosk0<br />
y<br />
0<br />
A<br />
Bsin<br />
kx<br />
Bsin<br />
kx<br />
Bsin<br />
k0<br />
Kondisi batas untuk x = L y = 0, Maka:<br />
y<br />
0<br />
0<br />
Bsin<br />
kx<br />
Bsin<br />
kL<br />
sin kL<br />
kL<br />
k<br />
2<br />
L<br />
2<br />
2<br />
B<br />
k<br />
2<br />
0<br />
2<br />
L<br />
2<br />
0<br />
k<br />
2<br />
P<br />
cr<br />
P<br />
EI<br />
P<br />
EI<br />
2<br />
EI<br />
L<br />
2<br />
2<br />
L<br />
2
KOLOM DENGAN TUMPUAN JEPIT - BEBAS<br />
a<br />
k<br />
y<br />
k<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
P<br />
k<br />
a<br />
EI<br />
P<br />
y<br />
EI<br />
P<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
Pa<br />
Py<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
Py<br />
Pa<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
Mx<br />
Py<br />
Pa<br />
Mx<br />
y<br />
a<br />
P<br />
Mx<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
a<br />
kx<br />
B<br />
kx<br />
A<br />
y<br />
Solusi<br />
sin<br />
cos<br />
:
y<br />
Acoskx<br />
Bsinkx<br />
Kondisi batas untuk x = 0 y = 0, Maka:<br />
y<br />
0<br />
0<br />
A<br />
Jadi,<br />
Acoskx<br />
Acosk0<br />
y<br />
dy<br />
dx<br />
a<br />
A<br />
Bsin<br />
kx<br />
Bsin<br />
k0<br />
a coskx<br />
aksin<br />
kx<br />
Kondisi batas<br />
untuk x = 0 dy /dx= 0<br />
Maka:<br />
a<br />
a<br />
a<br />
B sin kx<br />
Bk coskx<br />
dy<br />
dx<br />
0<br />
y<br />
y<br />
Bk<br />
a<br />
a<br />
a<br />
aksin<br />
kx<br />
B<br />
a coskx<br />
1<br />
0<br />
coskx<br />
Bk coskx<br />
a
Kondisi batas untuk x = L y = a, Maka:<br />
y<br />
a<br />
1<br />
1<br />
coskL<br />
k<br />
2<br />
1<br />
coskL<br />
k<br />
P<br />
a<br />
a<br />
kL<br />
2<br />
cr<br />
L<br />
2<br />
2<br />
4L<br />
2<br />
coskx<br />
coskL<br />
0<br />
2<br />
2<br />
1<br />
2<br />
EI<br />
4L<br />
2<br />
2<br />
P<br />
EI<br />
k<br />
2<br />
2<br />
4L<br />
2<br />
2<br />
L<br />
2
KOLOM DENGAN TUMPUAN JEPIT - JEPIT<br />
EI<br />
M<br />
y<br />
k<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
P<br />
k<br />
EI<br />
M<br />
y<br />
EI<br />
P<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
M<br />
Py<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
M<br />
Py<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
Mx<br />
M<br />
Py<br />
Mx<br />
0<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
0<br />
2<br />
2<br />
0<br />
2<br />
2<br />
0<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
0<br />
EI<br />
k<br />
M<br />
kx<br />
B<br />
kx<br />
A<br />
y<br />
Solusi<br />
2<br />
0<br />
sin<br />
cos<br />
:
M<br />
0<br />
y Acoskx<br />
Bsinkx<br />
2<br />
k EI<br />
Kondisi batas untuk x = 0 y = 0, Maka:<br />
y<br />
0<br />
0<br />
Acoskx<br />
Acosk0<br />
M<br />
0<br />
A<br />
2<br />
k EI<br />
B sin kx<br />
B sin k0<br />
A<br />
M<br />
0<br />
2<br />
k EI<br />
M<br />
0<br />
2<br />
k EI<br />
M<br />
0<br />
2<br />
k EI
Kondisi batas untuk x = 0 dy/dx = 0, Maka:<br />
dy<br />
dx<br />
0<br />
Ak sin kx<br />
A.0<br />
B.1<br />
Bk coskx<br />
B<br />
0<br />
Maka persamaan menjadi:<br />
M<br />
0<br />
M<br />
0<br />
y coskx<br />
2<br />
2<br />
k EI k EI<br />
M<br />
0<br />
M<br />
0<br />
y<br />
coskx<br />
P P<br />
P<br />
k<br />
2<br />
EI
Kondisi batas untuk x = L y = 0, Maka:<br />
y<br />
M<br />
0<br />
P<br />
0<br />
M<br />
0<br />
P<br />
1<br />
1 coskL<br />
coskL<br />
1<br />
kL 2<br />
k<br />
2<br />
L<br />
M<br />
P<br />
0<br />
coskx<br />
coskL<br />
0<br />
M<br />
P<br />
k<br />
2<br />
P<br />
EI<br />
0<br />
0<br />
4<br />
2<br />
L<br />
4<br />
L<br />
2<br />
2<br />
2<br />
k<br />
2<br />
P<br />
P<br />
EI<br />
2<br />
4 EI<br />
2<br />
L
KOLOM DENGAN TUMPUAN JEPIT - SENDI<br />
L<br />
x<br />
EI<br />
M<br />
y<br />
k<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
P<br />
k<br />
EIL<br />
x<br />
M<br />
y<br />
EI<br />
P<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
L<br />
x<br />
M<br />
Py<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
dx<br />
y<br />
d<br />
EI<br />
Mx<br />
L<br />
x<br />
M<br />
Py<br />
Mx<br />
L<br />
x<br />
M<br />
M<br />
M<br />
Py<br />
Mx<br />
x<br />
L<br />
L<br />
M<br />
M<br />
Py<br />
Mx<br />
0<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
0<br />
2<br />
2<br />
0<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
L<br />
x<br />
P<br />
M<br />
kx<br />
B<br />
kx<br />
A<br />
y<br />
L<br />
x<br />
EI<br />
k<br />
M<br />
kx<br />
B<br />
kx<br />
A<br />
y<br />
Solusi<br />
0<br />
2<br />
0<br />
sin<br />
cos<br />
sin<br />
cos<br />
:
M<br />
0<br />
y Acoskx<br />
Bsinkx<br />
P<br />
Kondisi batas untuk x = 0 y = 0, Maka:<br />
x<br />
L<br />
y<br />
0<br />
0<br />
Acoskx<br />
Acosk0<br />
A<br />
Bsin<br />
kx<br />
Bsin<br />
k0<br />
M<br />
P<br />
M<br />
P<br />
0<br />
0<br />
x<br />
L<br />
0<br />
L<br />
Maka persamaan menjadi:<br />
M<br />
0<br />
y Bsinkx<br />
P<br />
x<br />
L
Kondisi batas untuk x = L dy/dx = 0, Maka:<br />
dy<br />
dx<br />
0<br />
B<br />
M<br />
0<br />
B coskx<br />
P<br />
M<br />
0<br />
B coskL<br />
PL<br />
M<br />
0<br />
P kLcoskL<br />
1<br />
L<br />
Maka persamaan menjadi:<br />
M<br />
0<br />
y<br />
sin kx<br />
P kLcoskL<br />
M<br />
0<br />
x sin kx<br />
y<br />
P L kLcoskL<br />
M<br />
0x<br />
PL
Kondisi batas untuk x = L y = 0, Maka:<br />
y<br />
0<br />
M<br />
P<br />
M<br />
P<br />
0<br />
0<br />
x<br />
L<br />
L<br />
L<br />
tan kL<br />
1<br />
kL<br />
tan kL kL<br />
0<br />
sin kx<br />
kLcoskL<br />
sin kL<br />
kLcoskL<br />
kL<br />
4,493<br />
M<br />
P<br />
L<br />
L<br />
0<br />
0<br />
sin kL<br />
kLcoskL<br />
k<br />
k<br />
2<br />
P<br />
EI<br />
0<br />
4,493<br />
L<br />
20,19<br />
2<br />
L<br />
20,19<br />
2<br />
L<br />
k<br />
2<br />
P<br />
P<br />
EI<br />
20,19EI<br />
2<br />
L
ANGKA KELANGSINGAN<br />
Berdasarkan formula Euler untuk beban kritis:<br />
P<br />
2<br />
EI<br />
2<br />
L<br />
Maka:<br />
P<br />
P<br />
f<br />
2<br />
2<br />
L<br />
r<br />
Maka:<br />
2<br />
EAr<br />
2<br />
L<br />
EA<br />
2<br />
2<br />
E<br />
2<br />
2<br />
r<br />
f<br />
2<br />
P<br />
A<br />
P<br />
A<br />
I<br />
A<br />
2<br />
L<br />
r<br />
E<br />
dan<br />
2<br />
I<br />
L<br />
r<br />
Ar<br />
2
BATASAN PENGGUNAAN RUMUS EULER<br />
f<br />
2 E<br />
2<br />
Jika <strong>kolom</strong> menggunakan material Baja secara umum (mild steel),<br />
E = 2,1 x 106 kg/cm 2<br />
Dan tegangan putus:<br />
f = 3700 kg/cm 2<br />
Maka:<br />
f<br />
2<br />
2,1<br />
2<br />
10<br />
6<br />
3700
A little knowledge that<br />
acts is worth infinitely<br />
more than much<br />
knowledge that is idle.