Kalkulator diagram gaya geser dan momen lentur
Masukkan nilai Anda. Jawaban dan penyelesaian lengkapnya diperbarui saat Anda mengetik.
Hasil
| x (m) | V⁻ (kN) | V⁺ (kN) | M (kN·m) |
|---|---|---|---|
| 0 | — | 21 | 0 |
| 2 | 21 | 1 | 42 |
| 4 | 1 | 1 | 44 |
| 4,167 (V = 0) | 0 | 0 | 44,08 |
| 8 | −23 | — | 0 |
Konvensi tanda: gaya geser positif jika gaya di sebelah kiri potongan bekerja ke atas; momen lentur sagging bernilai positif. Nilai positif digambar di atas sumbu.
Gambarlah diagram gaya geser (SFD) dan diagram momen lentur (BMD) balok statis tertentu. Pilih balok sederhana, kantilever, atau balok dengan overhang, tambahkan hingga tiga beban titik, satu beban terdistribusi, dan satu momen terpusat, lalu kalkulator mencari reaksi tumpuan, gaya geser dan momen lentur terbesar beserta posisinya, titik gaya geser nol, dan titik balik momen bila ada. Setiap angka dihitung langkah demi langkah, sehingga Anda dapat memeriksa hitungan tangan Anda baris demi baris.
Diagram gaya geser dan momen lentur
Penyelesaian langkah demi langkah
Resultan beban merata
Reaksi tumpuan dari keseimbangan
Gaya geser pada potongan penting
Momen lentur pada potongan penting
Di mana momen lentur terbesar
Periksa di ujung kanan
Pelajari
Rumus utama
Rumus utama
- Gaya geser dan momen
- V = ΣF pada satu sisi, M = ΣF·d pada satu sisi
- Tumpuan sederhana, beban merata
- Mmax = wL²/8
Cara menggambar diagram gaya geser dan momen lentur
Cara menggambar diagram gaya geser dan momen lentur
- Gambar diagram benda bebas seluruh balok. Ganti beban terdistribusi dengan resultannya: intensitas dikali panjang yang dibebani, bekerja di tengah panjang itu.
- Cari reaksi tumpuan. Ambil momen terhadap satu tumpuan untuk mendapatkan reaksi di tumpuan lainnya, lalu gunakan jumlah gaya vertikal. Ujung jepit kantilever menahan seluruh beban ditambah momen reaksi.
- Tandai potongan penting: tumpuan, setiap beban titik dan momen terpusat, serta awal dan akhir setiap beban terdistribusi. Di antara dua potongan penting, kedua diagram berbentuk sederhana.
- Gaya geser: mulai dari nol di ujung kiri lalu bergerak ke kanan. Gaya ke atas membuat diagram melompat naik sebesar nilainya, dan beban titik ke bawah membuatnya melompat turun. Di bawah beban merata garisnya miring turun sebesar w per satuan panjang; tanpa beban garisnya mendatar.
- Momen lentur: perubahan momen di antara dua potongan sama dengan luas diagram gaya geser di antara keduanya, karena dM/dx = V. Momen berupa garis lurus di tempat V konstan dan parabola di bawah beban merata. Momen terpusat searah jarum jam membuatnya melompat naik sebesar nilainya.
- Baca hasilnya. Momen mencapai puncak di tempat gaya geser melewati nol. Momen bernilai nol di ujung bebas dan di ujung sendi atau rol, dan di tempat momen berganti tanda terdapat titik balik momen.
Tanya jawab
Tanya jawab
Konvensi tanda apa yang dipakai kalkulator?
Gaya geser positif jika gaya di sebelah kiri potongan berjumlah gaya ke atas. Momen lentur positif jika melengkungkan balok ke bawah (sagging), dengan serat bawah tertarik. Nilai positif digambar di atas sumbu. Masukkan beban ke bawah dan momen searah jarum jam sebagai bilangan positif, dan pakai bilangan negatif untuk beban ke atas atau momen berlawanan arah jarum jam.
Di mana momen lentur terbesar?
Karena dM/dx = V, momen lentur mencapai puncak di tempat gaya geser nol atau berganti tanda. Di bawah beban merata, itu berada di dalam panjang yang dibebani, pada jarak V/w dari awal segmen. Dengan beban titik saja, puncaknya tepat di bawah salah satu beban. Pada kantilever dengan beban ke bawah, puncaknya di tumpuan jepit. Periksa juga kedua ujung dan setiap titik tempat momen terpusat bekerja: di sana momen melompat, dan nilai mutlak terbesar bisa berada di titik itu.
Apa itu titik balik momen (contraflexure)?
Penampang tempat momen lentur berganti tanda, dari sagging ke hogging atau sebaliknya. Kelengkungan balok berbalik di sana. Balok dengan overhang biasanya memiliki satu di antara kedua tumpuan, yang penting untuk menentukan letak tulangan pada balok beton.
Mengapa diagram gaya geser melompat di beban titik?
Beban titik bekerja pada bagian balok yang sangat pendek, sehingga gaya geser tepat di kiri dan tepat di kanannya berbeda sebesar seluruh beban. Tabel potongan penting memberi kedua nilai, V⁻ dan V⁺, pada setiap beban dan tumpuan.
Bolehkah memakai kip dan ft?
Ya. Ganti satuan ke US customary dan semua hasil diberikan dalam kip, ft, dan kip·ft. Metodenya sama di kedua sistem.
Balok apa saja yang bisa diselesaikan?
Balok statis tertentu: balok sederhana, kantilever, dan balok sederhana dengan overhang di sisi kanan. Balok menerus dan kantilever dengan perletakan tambahan bersifat statis tak tentu dan memerlukan lendutan juga, sehingga tidak tercakup.
Latih menggambarnya sendiri
Latih menggambarnya sendiri
Latih Gaya geser & momen lentur
Kalkulator memberi jawabannya. Dalam ujian Anda perlu metodenya: latihlah dengan soal baru, petunjuk, dan pembahasan.