Struktur Balok Sederhana

Reaksi perletakan dan gaya dalam akibat beban terpusat
Balok diletakkan di atas dua tumpuan A dan B dibebani muatan titik P seperti pada Gambar 1. Pada struktur demikian reaksi-reaksi terdapat pada perletakan A berupa reaksi vertikal VA dan horisontal
HA, dan reaksi pada perletakan B berupa reaksi vertikal VB.

Gambar 1. Balok Sederhana Dengan Beban Terpusat

Balok AB akan seimbang, bila:

Setelah memperhatikan penyelesaian reaksi perletakan balok di atas, maka dapat disimpulkan:

1. Semua gaya horizontal akan ditahan hanya oleh perletakan sendi saja.
2. Reaksi-reaksi vertikl didapat dengan menggunakan persamaan momen terhadap salah satu titik perletakan.

Balok AB dibebani muatan terpusat yang miring seperti pada Gambar 2. Untuk menentukan reaksi-reaksi perletakan, terlebih dahulu gaya-gaya diuraikan di dalam sumbu salib xy, sehingga P menjadi Py dan Px.

Gambar 2. Balok Sederhana Dengan Beban Terpusat Miring

Selanjutnya dengan menggunakan persamaan keseimbangan gaya horizontal dan momen pada salah satu tumpuan, maka dapat ditentukan reaksi-reaksi perletakan di tumpuan A dan B. Keseimbangan gaya luar:

Keseimbangan gaya dalam:

Diagram gaya lintang dan bidang momen dari persamaan di atas dapat dilukiskan sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Diagram Gaya Dalam Balok Sederhana Akibat Beban Terpusat

Reaksi perletakan dan gaya dalam akibat beban terbagi rata

Suatu balok AB yang dibebani muatan terbagi rata seperti pada Gambar 4. Dengan menggunakan persamaan keseimbangan momen pada salah satu tumpuan, maka dapat ditentukan reaksi-reaksi

perletakan di tumpuan A dan B.

Gambar 4. Balok Sederhana Dengan Beban Terbagi Rata

Keseimbangan gaya luar:

Bila a = 0, c = 0, dan b = L, maka balok dibebani muatan terbagi rata penuh, sehingga reaksinya adalah:

Keseimbangan gaya dalam:

Diagram gaya lintang dan bidang momen dari persamaan di atas dapat dilukiskan sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Diagram Gaya Dalam Balok Sederhana Akibat Beban Terbagi Rata

Reaksi perletakan dan gaya dalam akibat beban momen

Balok AB dibebani muatan momen, seperti pada Gambar 6. Dengan menggunakan persamaan keseimbangan momen pada salah satu tumpuan, maka dapat ditentukan reaksi-reaksi perletakan di tumpuan

A dan B.

Gambar 6. Balok Sederhana Dengan Beban Momen

Keseimbangan gaya luar:

Tanda negtif pada reaksi VB, berarti arahnya ke bawah. Keseimbangan gaya dalam:

Diagram gaya lintang dan bidang momen dari persamaan di atas dapat dilukiskan sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 7.

Gambar 7 Diagram Gaya Dalam Balok Sederhana Akibat Beban Momen

Reaksi perletakan dan gaya dalam akibat beban tak langsung

Suatu truktur sederhana dengan muatan tak langsung, seperti pada Gambar 8. Menurut pengertian muatan tak langsung beban P dirambatkan pada balok induk melalui balok 1 dan 2. Oleh karena itu beban P perlu diuraikan ke dalam gaya P1 dan P2, yaitu gaya yang disalurkan melalui balok anak 1 dan 2. Uraian gaya P:

Selanjutnya P1 dan P2 meneruskan gaya tersebut ke perlelatakan A dan B melalui balok induk. Besarnya reaksi perletakan pada tumpuan A dan B dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan keseimbangan momen salah satu tumpuan.

Gambar 8. Balok Sederhana Dengan Beban Tak Langsung

Keseimbangan gaya luar:

Dengan mensubstitusikan P1 dan P2 ke dalam persamaan VA dan VB, maka diperoleh:

Jadi dapat disimpulkan bahwa reaksi perletakan akibat beban tak langsung sama dengan perhitungan beban secara langsung. Apabila bebannya berupa muatan terbagi rata, cara menghitung reaksi perletakan tidak berbeda dengan cara muatan langsung. Keseimbangan gaya dalam:

Diagram gaya lintang dan bidang momen dari persamaan di atas dapat dilukiskan sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 9.

Gambar 9. Diagram Gaya Dalam Balok Sederhana Akibat Beban Tak Langsung