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Mekban – 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.

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