Latihan ujian FE Civil: paket kilat

Lembar rumus, langkah-langkah metode utama untuk setiap topik, dan 30 soal latihan, dengan pembahasan lengkap di bagian belakang.

Soal baruKembali ke mata kuliah

Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.

1Rumus dan metode

Reaksi tumpuan balok

Kesetimbangan
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Beban merata
resultan w·L di tengah beban
Momen
M = F·d

Metode

  1. Gambar diagram benda bebas dan ganti setiap tumpuan dengan reaksinya.
  2. Ganti setiap beban terbagi dengan satu gaya di titik beratnya.
  3. Ambil momen terhadap satu tumpuan untuk mencari reaksi di tumpuan lainnya.
  4. Gunakan ΣFy = 0 untuk mencari reaksi yang tersisa, dan periksa dengan persamaan momen kedua.

Rangka batang: metode titik buhul

Metode titik simpul
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Metode potongan
ΣM = 0 about a cut point
Gaya batang
positif = tarik, negatif = tekan

Metode

  1. Cari reaksi tumpuan untuk seluruh rangka batang.
  2. Metode titik simpul: mulai dari simpul dengan paling banyak dua gaya batang yang tidak diketahui dan gunakan ΣFx = 0 dan ΣFy = 0.
  3. Metode potongan: potong melalui batang yang Anda perlukan dan ambil momen terhadap titik pertemuan batang-batang lain yang tidak diketahui.
  4. Asumsikan tarik; jawaban negatif berarti tekan.

Gaya geser & momen lentur

Gaya geser dan momen
V = ΣF pada satu sisi, M = ΣF·d pada satu sisi
Tegangan lentur
σ = M·y/I
Persegi panjang
I = bh³/12
Modulus penampang
W = I/ymax
Tumpuan sederhana, beban merata
Mmax = wL²/8

Metode

  1. Cari reaksi tumpuan dari kesetimbangan seluruh balok.
  2. Potong balok di penampang yang Anda perlukan dan ambil satu sisi.
  3. Gaya geser: jumlah gaya vertikal pada sisi tersebut. Momen lentur: jumlah momennya terhadap potongan.
  4. Untuk momen maksimum, cari letak gaya geser sama dengan nol.

Lendutan balok

Beban terpusat di tengah bentang
δ = PL³/(48EI)
Beban merata, tumpuan sederhana
δ = 5wL⁴/(384EI)
Kantilever, beban di ujung
δ = PL³/(3EI)
Kantilever, beban merata
δ = wL⁴/(8EI)
Superposisi
δ = δ1 + δ2

Tekuk kolom

Beban Euler
Pcr = π²EI/(KL)²
Faktor panjang efektif
K = 1 sendi–sendi, 0,5 jepit–jepit, 0,7 jepit–sendi, 2 jepit–bebas
Tegangan kritis
σcr = Pcr/A
Kelangsingan
λ = KL/r, r = √(I/A)

Titik berat & momen inersia

Titik berat
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Persegi panjang
I = bh³/12
Teorema sumbu sejajar
I = Ic + A·d²
Penampang komposit
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Tegangan efektif tanah

Tegangan total
σ = Σγi·hi
Tekanan air pori
u = γw·(z − zw)
Tegangan efektif
σ′ = σ − u
Air
γw = 9,81 kN/m³

Penurunan konsolidasi

Terkonsolidasi normal
S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Tegangan akhir
σ′f = σ′0 + Δσ (at mid-depth of the layer)
Terkonsolidasi berlebih, σ′f ≤ σ′p
S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Terkonsolidasi berlebih, σ′f > σ′p
S = H/(1 + e0)·[Cr·log₁₀(σ′p/σ′0) + Cc·log₁₀(σ′f/σ′p)]
Rasio konsolidasi berlebih
OCR = σ′p/σ′0
Waktu konsolidasi
t = Tv·Hdr²/cv
Lintasan drainase
Hdr = H/2 (drainase ganda), H (drainase tunggal)
Faktor waktu
U 50% → 0,197, 60% → 0,287, 70% → 0,403, 80% → 0,567, 90% → 0,848

Gaya hidrostatis

Tekanan pada kedalaman
p = ρgh
Gaya pada dinding vertikal
F = ρg·hc·A
Pusat tekanan
yp = yc + Ic/(ycA)
Persegi panjang
Ic = bH³/12

Gesekan pipa & kehilangan head

Bilangan Reynolds
Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
Rezim aliran
laminar di bawah Re ≈ 2000, turbulen di atas Re ≈ 4000
Kecepatan rata-rata
V = Q/A, A = π·D²/4
Darcy–Weisbach
hf = f·(L/D)·V²/(2g)
Kerugian minor
hm = ΣK·V²/(2g)
Nilai K tipikal
masuk 0,5, keluar 1,0, belokan 90° ≈ 0,3
Penurunan tekanan
Δp = ρ·g·hf
Dua reservoir terbuka
Δz = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)
Keluaran bebas
H = (1 + f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Aliran saluran terbuka (Manning)

Persamaan Manning
V = (1/n)·R2/3·S1/2
Debit
Q = A·V
Jari-jari hidrolik
R = A/P (P = wetted perimeter, free surface excluded)
Persegi panjang
A = b·y, P = b + 2y
Trapesium (kemiringan sisi z:1)
A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²)
Pipa bulat, penuh atau setengah penuh
R = D/4
Kemiringan yang diperlukan
S = (n·Q/(A·R2/3))²

Pompa & daya pompa

Daya hidrolik
Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp
Daya poros
Pshaft = Ph/ηpump
Daya listrik
Pel = Pshaft/ηmotor
Head pompa
H = Δz + Δp/(ρ·g) + hL
Kerugian sistem
hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Nilai waktu uang

Nilai masa depan
FV = PV·(1 + i)n
Nilai sekarang
PV = FV/(1 + i)n
Beberapa periode per tahun
i = r/m, N = m·n
Anuitas, nilai sekarang
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Anuitas, nilai masa depan
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Metode

  1. Gambar garis waktu dengan setiap arus kas dan waktunya.
  2. Sesuaikan suku bunga dengan periodenya: suku bunga bulanan untuk pembayaran bulanan.
  3. Gunakan FV = PV·(1 + i)ⁿ untuk jumlah tunggal dan rumus anuitas untuk pembayaran yang sama besar.
  4. Periksa tanda dan orde besaran jawabannya.

NPV & IRR

Nilai sekarang bersih
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Arus kas yang sama
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Tingkat pengembalian internal
nilai r saat NPV = 0
Keputusan
terima jika NPV > 0 (atau IRR > tingkat pengembalian yang disyaratkan)

Metode

  1. Daftarkan semua arus kas beserta tahunnya; investasi pada tahun 0 bernilai negatif.
  2. Diskontokan setiap arus kas: CFt/(1 + r)t.
  3. Jumlahkan semuanya untuk mendapatkan NPV. Positif berarti proyek menghasilkan lebih dari r.
  4. Untuk IRR, cari suku bunga yang membuat NPV nol dengan coba-coba atau interpolasi.

Distribusi normal

Skor z
z = (x − μ)/σ
Di bawah x
P(X < x) = Φ(z)
Di atas x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Di antara
Φ(z2) − Φ(z1)
Persentil
x = μ + z·σ

Metode

  1. Ubah nilainya menjadi skor z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
  3. Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk suatu selang kurangkan kedua luas kiri.
  4. Untuk persentil, kerjakan mundur: cari z untuk luasnya, lalu x = μ + z·σ.

2Soal latihan

1.Reaksi tumpuan balokSedang
w = 3 kN/mP = 20 kNABMA​ = ?3 m1 m

Balok kantilever dijepit ke dinding di A. Balok menahan beban merata w dari dinding sampai 3 m dan beban terpusat P pada 4 m dari dinding. Cari besar momen reaksi MA di dinding.

L = 4 mP = 20 kN di 4 mw = 3 kN/m dari 0 sampai 3 m
MA = kN·m
2.Reaksi tumpuan balokSulit
w = 12 kN/mP = 15 kNABRA​ = ?RB​1 m2 m2 m

Balok sederhana memiliki tumpuan sendi di A dan rol di B. Cari reaksi tumpuan vertikal RA.

L = 5 mP = 15 kN di 1 mw = 12 kN/m dari 1 sampai 3 m
RA = kN
3.Rangka batang: metode titik buhulSedang
ABBCACACB25 kN6 m4 m2 m

Gunakan metode titik buhul untuk mencari gaya FAB pada batang AB. Nyatakan tarik positif dan tekan negatif.

bentang = 6 mtinggi = 2 mB berjarak 4 m dari Abeban vertikal = 25 kN
FAB = kN
4.Rangka batang: metode titik buhulSulit
ABCDEFGH40 kN10 kN25 kN40 kN4 × 4 m3 m

Tepat satu elemen rangka batang ini tidak membawa gaya pada beban-beban ini. Elemen mana yang merupakan elemen gaya-nol? Klik pada diagram.

B: 40 kN ↓D: 10 kN ↓F: 25 kN →H: 40 kN ↓
  1. 1elemen AB
  2. 2elemen BC
  3. 3elemen CD
  4. 4elemen DE
  5. 5elemen FG
  6. 6elemen GH
  7. 7elemen AF
  8. 8elemen HE
  9. 9elemen BF
  10. 10elemen CG
  11. 11elemen DH
  12. 12elemen FC
  13. 13elemen HC
5.Gaya geser & momen lenturSedang
5 kN/m20 kNABCDEFG2 m2 m2 m2 m2 m2 m

Tanda A sampai G membagi balok menjadi enam bagian yang sama. Pada tanda mana momen lenturnya terbesar dalam ukuran, positif atau negatif? Klik pada diagram.

20 kN @ 6 m5 kN/m, 2–10 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 2 m)
  3. 3C (x = 4 m)
  4. 4D (x = 6 m)
  5. 5E (x = 8 m)
  6. 6F (x = 10 m)
  7. 7G (x = 12 m)
6.Gaya geser & momen lenturSulit
30 kN60 kNABCDEFG2 m2 m2 m2 m2 m2 m

Tanda A sampai G membagi balok menjadi enam bagian yang sama. Pada tanda mana momen lenturnya terbesar dalam ukuran, positif atau negatif? Klik pada diagram.

30 kN @ 12 m60 kN @ 6 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 2 m)
  3. 3C (x = 4 m)
  4. 4D (x = 6 m)
  5. 5E (x = 8 m)
  6. 6F (x = 10 m)
  7. 7G (x = 12 m)
7.Lendutan balokSedang
w = 10 kN/mδL = 5 m

Balok sederhana menahan beban merata w di seluruh bentang. Cari lendutan maksimum δmax di tengah bentang.

w = 10 kN/mL = 5 mE = 11 GPa (kayu struktural)I = 160 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Lendutan balokSulit
w = 1 kN/mABδ4,5 m

Balok kayu sederhana berpenampang persegi panjang selebar 50 mm menahan beban merata w di seluruh bentang. Lendutan tengah bentangnya tidak boleh melebihi bentang/250. Cari tinggi terkecil hreq penampang.

w = 1 kN/mL = 4,5 mE = 11 GPa (kayu struktural)b = 50 mm
hreq = mm
9.Tekuk kolomSedang
PL = 2,5 m25 × 50 mmpenampang

Kolom sepanjang L dari baja dengan tumpuan jepit di bawah dan bebas di atas. Dengan rumus Euler, cari beban tekuk kritisnya Pcr.

L = 2,5 mE = 200 GPa (baja)b × h = 25 × 50 mm
Pcr = kN
10.Tekuk kolomSulit
P = 130 kNL = 6 md = ?penampang

Kolom bulat pejal sepanjang L dari aluminium dengan tumpuan jepit di bawah dan bebas di atas. Kolom harus menahan 130 kN dengan faktor keamanan 2 terhadap tekuk. Cari diameter terkecil d.

P = 130 kNn = 2L = 6 mE = 70 GPa (aluminium)
d = mm
11.Titik berat & momen inersiaSedang
120 mm300 mm180 mmØ50xIx​ = ?

Sebuah pelat 120 mm × 300 mm memiliki lubang lingkaran berdiameter 50 mm pada garis tengah vertikalnya, dengan pusat 180 mm di atas dasar. Cari momen inersia luas Ix terhadap sumbu horizontal melalui titik berat.

b = 120 mmh = 300 mmd = 50 mmpusat lubang: y = 180 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersiaSulit
1202524018xM positifdimensi dalam mm

Balok besi tuang memiliki penampang T seperti pada gambar, dengan sayap di atas. Tegangan izinnya 50 MPa untuk tarik dan 150 MPa untuk tekan. Cari momen lentur positif terbesar Mallow yang dapat ditahan balok.

bf = 120 mmtf = 25 mmtw = 18 mmhw = 240 mmσt,allow = 50 MPaσc,allow = 150 MPa
Mallow = kN·m
13.Tegangan efektif tanahSedang
pasirγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³12 mmuka air tanahXz = 4 m

Untuk profil tanah yang ditunjukkan, cari tekanan air pori u di titik X.

z = 4 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 15 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³
u = kPa
14.Tegangan efektif tanahSulit
pasirγd​ = 15,5 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³6 mlempungγsat​ = 18,5 kN/m³7 mmuka air tanahXz = 9,5 m

Untuk profil tanah yang ditunjukkan, cari tegangan efektif vertikal σ′ di titik X.

z = 9,5 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 15,5 kN/m³pasir: γsat = 20 kN/m³lempung: γsat = 18,5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Penurunan konsolidasiSedang
Δσ = 170 kPapasirlempungCc​ = 0,25, Cr​ = 0,03e0​ = 0,7σ′0​ = 105 kPaOCR = 2,54 mmuka air tanah

Lapisan lempung terkonsolidasi berlebih setebal 4 m memiliki Cc = 0,25, Cr = 0,03, dan e₀ = 0,7. Di tengah kedalamannya tegangan vertikal efektifnya 105 kPa dan rasio konsolidasi berlebihnya OCR = 2,5. Sebuah bangunan baru menambah tegangan vertikal 170 kPa di tengah kedalaman. Cari penurunan konsolidasi primer S dalam mm.

H = 4 mCc = 0,25Cr = 0,03e0 = 0,7σ′0 = 105 kPaOCR = 2,5Δσ = 170 kPa
S = mm
16.Penurunan konsolidasiSulit
pasirlempungH = 9,5 m9,5 mbatuan kedap airmuka air tanah

Dalam uji oedometer di laboratorium, benda uji lempung setebal 25 mm, berdrainase di atas dan di bawah, mencapai konsolidasi 50% dalam 12 menit. Di lapangan, lempung yang sama membentuk lapisan setebal 9,5 m. Lapisan berada di atas batuan kedap air, dengan pasir di atasnya, sehingga air hanya terdrainase keluar di atas. Berapa hari t yang diperlukan lapisan di lapangan untuk mencapai konsolidasi 50%?

hlab = 25 mmtlab = 12 minH = 9,5 mlapangan: drainase tunggal
t = hari
17.Gaya hidrostatisSedang
pintu aird = 2 mH = 1,5 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 1,5 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 2 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 2 mH = 1,5 mb = 1,5 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
18.Gaya hidrostatisSulit
pintu aird = 1 mH = 2,5 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 3 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 1 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 1 mH = 2,5 mb = 3 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
19.Gesekan pipa & kehilangan headSedang
Q = 15 L/sD = 150 mmL = 400 mf = 0,028

Air mengalir dengan debit 15 L/s melalui pipa sepanjang 400 m dengan diameter dalam 150 mm. Gunakan faktor gesekan Darcy f = 0,028 dan g = 9,81 m/s². Cari kehilangan head akibat gesekan hf.

Q = 15 L/sL = 400 mD = 150 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Gesekan pipa & kehilangan headSulit
K = 2keluaran bebasH = ?L = 100 m, D = 250 mm, f = 0,0253× belokan (K = 0,3)

Sebuah pipa sepanjang 100 m dengan diameter dalam 250 mm (faktor gesekan Darcy f = 0,025) berawal dari reservoir terbuka dan mengeluarkan air sebagai pancaran bebas ke udara. Kerugian minornya adalah lubang masuk bersudut tajam (K = 0,5), 3 belokan (masing-masing K = 0,3), dan sebuah katup (K = 2). Gunakan g = 9,81 m/s². Berapa tinggi H permukaan reservoir harus berada di atas lubang keluar pipa untuk debit 120 L/s?

Q = 120 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0,025Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sedang
D = 1200 mmn = 0,013, S = 0,005

Sebuah saluran drainase beton dengan diameter dalam 1200 mm mengalir setengah penuh. n Manning = 0,013 dan kemiringannya S = 0,005. Cari debit Q dalam m³/s.

D = 1200 mmn = 0,013S = 0,005
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sulit
b = 1 my = 2,4 m3 : 1n = 0,014, Q = 36 m³/s

Sebuah saluran trapesium beton kasar dengan lebar dasar 1 m dan kemiringan sisi 3:1 (horizontal:vertikal) harus mengalirkan 36 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 2,4 m. n Manning = 0,014. Cari kemiringan dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 36 m³/sb = 1 my = 2,4 mz = 3n = 0,014
S = m/m
23.Pompa & daya pompaSedang
PQ = 80 L/sH = 18 m

Sebuah pompa dengan efisiensi 75% mengalirkan 80 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan head 18 m. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari daya poros Pshaft yang diperlukan, dalam kW.

Q = 80 L/sH = 18 mη = 75%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pompa & daya pompaSulit
PQ = 75 L/sΔz = 14 mL = 150 m, D = 200 mm, f = 0,02, ΣK = 8

Sebuah pompa memindahkan 75 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari reservoir bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 14 m lebih tinggi. Pipa sepanjang 150 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,02; koefisien kerugian minornya berjumlah ΣK = 8 (termasuk lubang masuk dan keluar). Gunakan g = 9,81 m/s². Cari head H yang harus ditambahkan pompa.

Q = 75 L/sΔz = 14 mL = 150 mD = 200 mmf = 0,02ΣK = 8
H = m
25.Nilai waktu uangSedang
tahun0123…17PV = ?€2 000€2 000€2 000€2 000

Sebuah anuitas membayar €2 000 di akhir setiap tahun selama 17 tahun. Suku bunganya 6% per tahun. Tentukan nilai sekarang PV anuitas tersebut.

A = €2 000i = 6%n = 17
PV = €
26.Nilai waktu uangSulit
bulan0123…72€100€100€100FV = ?

Anda menabung €100 di akhir setiap bulan selama 6 tahun. Rekening memberi 2,4% per tahun, dimajemukkan bulanan. Berapa tabungan Anda di akhir? Tentukan FV.

A = €1002,4% / 12N = 72
FV = €
27.NPV & IRRSedang
tahun0123456−100 00020 50020 50020 50020 50020 50040 500

Sebuah mesin berharga €100 000 hari ini. Mesin menghasilkan €20 500 di akhir setiap tahun selama 6 tahun dan kemudian dapat dijual seharga €20 000. Biaya modalnya 8%. Tentukan nilai sekarang bersih NPV.

C0 = €100 000CF = €20 500S = €20 000n = 6r = 8%
NPV = €
28.NPV & IRRSulit
tahun012−40 00028 00021 000

Sebuah proyek berbiaya €40 000 dan menghasilkan €28 000, €21 000 di akhir tahun 1 sampai 2. Tentukan tingkat pengembalian internalnya IRR dalam persen.

CF0 = −40 000CF1 = 28 000CF2 = 21 000
IRR = %
29.Distribusi normalSedang
340 kg352 kgT = X₁ + … + X₄?

Massa penumpang dengan bagasi saling bebas dan normal dengan rata-rata 85 kg dan simpangan baku 12 kg. Cari peluang P bahwa massa total 4 di antaranya di bawah 352 kg. Bulatkan z ke dua desimal.

μ = 85 kgσ = 12 kgn = 4< 352 kg
P =
30.Distribusi normalSulit
10 g0X − Y?

Massa X produk dari lini 1 dan Y dari lini 2 saling bebas dan normal: X memiliki rata-rata 500 g dan simpangan baku 8 g, Y memiliki rata-rata 490 g dan simpangan baku 6 g. Cari peluang P bahwa X lebih besar dari Y. Bulatkan z ke dua desimal.

μX = 500 g, σX = 8 gμY = 490 g, σY = 6 g
P =

3Larutan

1.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: MA = 93,5 kN·m

Kesetimbangan kantilever: tumpuan jepit dapat mendorong ke atas sekaligus menahan rotasi, jadi memberi reaksi vertikal RA dan momen reaksi MA. ΣFy = 0 memberi RA, dan momen terhadap dinding memberi MA = Σ(beban × jarak dari dinding). Beban merata bekerja sebagai resultannya di titik berat diagram beban.

Resultan beban merata

W = 3·3 = 9 kN, x̄ = 1,5 m

Momen terhadap dinding

MA = P·a + W·x̄ = 20·4 + 9·1,5 = 93,5 kN·m

Jawaban

MA = 93,5 kN·m
2.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: RA = 26,4 kN

Kesetimbangan statis: benda diam memenuhi ΣFx = 0, ΣFy = 0, dan ΣM = 0 terhadap titik mana pun. Mengambil momen terhadap satu tumpuan menghilangkan reaksi tumpuan itu dari persamaan.

w = 12 kN/mP = 15 kNABRA​RB​1 m2 m2 m

Diagram benda bebas

Ganti tumpuan dengan gaya reaksi. Rol memberi satu reaksi vertikal; dengan beban vertikal saja, sendi juga memberi satu reaksi vertikal.

Kesetimbangan

Momen terhadap A, positif berlawanan arah jarum jam. Lalu kesetimbangan gaya vertikal.

Resultan beban merata: W = w·ℓ = 12·2 = 24 kN, bekerja di x̄ = 2 m
ΣMA = 0: RB·5 = 15·1 + 12·2·2
RB = 63/5 = 12,6 kN
ΣFy = 0: RA = 39 − 12,6 = 26,4 kN

Jawaban

RA = 26,4 kN
3.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: FAB = −18,63 kN

Metode titik buhul: setiap titik buhul rangka berada dalam kesetimbangan, jadi ΣFx = 0 dan ΣFy = 0 di setiap titik buhul. Mulai dari titik buhul dengan paling banyak dua gaya batang tak diketahui. Hasil negatif berarti batang mengalami tekan.

ABBCACACB25 kNAy​Cy​

Reaksi tumpuan

Kesetimbangan seluruh rangka. Momen terhadap A, positif berlawanan arah jarum jam.

ΣMA = 0: Cy·6 = 25·4 → Cy = 16,67 kN
ΣFy = 0: Ay = 25 − 16,67 = 8,333 kN

Titik buhul A

Anggap setiap batang mengalami tarik (menarik menjauhi titik buhul). Hanya AB yang punya komponen vertikal di A.

sin α = 2/4,472 = 0,4472
ΣFy = 0: Ay + FAB·sin α = 0
FAB = −8,333/0,4472 = −18,63 kN

Jawaban

FAB = −18,63 kN (tekan)
4.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: elemen CG

Elemen gaya-nol: pada simpul, gaya-gaya harus seimbang ke segala arah. Jika simpul tidak memiliki beban dan tumpuan, dan dua dari tiga elemennya segaris, maka keseimbangan melintang garis itu hanya melibatkan elemen ketiga, sehingga gayanya nol. Jika hanya dua elemen bertemu di simpul tak berbeban dan keduanya tidak segaris, keduanya nol.

Simpul G

FG dan GH terletak pada satu garis lurus dan simpul tidak membawa beban. Menyeimbangkan gaya melintang garis itu hanya menyisakan CG.

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Periksa dengan metode simpul

Menyelesaikan semua simpul memberikan gaya elemen berikut (T = tarik, C = tekan).

AB: 75,42 kN (T), BC: 75,42 kN (T), CD: 69,58 kN (T), DE: 69,58 kN (T), FG: 72,5 kN (C), GH: 72,5 kN (C), AF: 63,02 kN (C), HE: 86,98 kN (C), BF: 40 kN (T), CG: 0, DH: 10 kN (T), FC: 3,646 kN (C), HC: 3,646 kN (T)

Jawaban

Elemen gaya-nol: CG
5.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: D (x = 6 m)

Momen lentur terbesar: kemiringan M berubah di mana pun gaya geser berubah, sehingga puncaknya berada di tempat gaya geser memotong nol: di bawah beban terpusat, di dalam beban merata, atau di atas tumpuan pada balok dengan kantilever. Pada tumpuan jepit kantilever momen terbesar berada di dinding. Bandingkan besar M pada tempat-tempat itu, positif (sagging) atau negatif (hogging).

Reaksi tumpuan

Ambil momen terhadap satu tumpuan, lalu pakai keseimbangan gaya vertikal.

R1 = 30 kN, R2 = 30 kN

Momen lentur pada setiap tanda

Jumlahkan momen semua gaya pada satu sisi potongan. Positif (sagging) adalah positif, negatif (hogging) adalah negatif.

MA = 0, MB = 60, MC = 110, MD = 140 kN·m, ME = 110, MF = 60, MG = 0

Jawaban

Tanda D: MD = 140 kN·m
6.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: E (x = 8 m)

Momen lentur terbesar: kemiringan M berubah di mana pun gaya geser berubah, sehingga puncaknya berada di tempat gaya geser memotong nol: di bawah beban terpusat, di dalam beban merata, atau di atas tumpuan pada balok dengan kantilever. Pada tumpuan jepit kantilever momen terbesar berada di dinding. Bandingkan besar M pada tempat-tempat itu, positif (sagging) atau negatif (hogging).

Reaksi tumpuan

Ambil momen terhadap satu tumpuan, lalu pakai keseimbangan gaya vertikal.

R1 = 0 kN, R2 = 90 kN

Momen lentur pada setiap tanda

Jumlahkan momen semua gaya pada satu sisi potongan. Positif (sagging) adalah positif, negatif (hogging) adalah negatif.

MA = 0, MB = 0, MC = 0, MD = 0, ME = −120 kN·m, MF = −60, MG = 0

Jawaban

Tanda E: ME = −120 kN·m
7.Lendutan balok

Jawaban: δmax = 46,24 mm

Lendutan balok: lendutan diperoleh dengan mengintegrasikan kelengkungan M/(EI) dua kali. Kasus standar tersedia dalam tabel, misalnya PL³/(3EI) untuk kantilever dengan beban ujung dan 5wL⁴/(384EI) untuk balok sederhana dengan beban merata penuh. Lendutan akibat beban terpisah dijumlahkan (superposisi).

Satuan konsisten

Hitung dalam N dan mm: P dalam N, w dalam N/mm (kN/m = N/mm), L dalam mm, E dalam N/mm² (GPa × 1000), I dalam mm⁴.

w = 10 N/mm, L = 5000 mm
EI = 1,76 × 10¹² N·mm²

Lendutan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·10·5000⁴/(384·1,76 × 10¹²) = 46,24 mm

Jawaban

δmax = 46,24 mm
8.Lendutan balok

Jawaban: hreq = 186,4 mm

Lendutan balok: lendutan diperoleh dengan mengintegrasikan kelengkungan M/(EI) dua kali. Kasus standar tersedia dalam tabel, misalnya PL³/(3EI) untuk kantilever dengan beban ujung dan 5wL⁴/(384EI) untuk balok sederhana dengan beban merata penuh. Lendutan akibat beban terpisah dijumlahkan (superposisi).

Satuan konsisten

Hitung dalam N dan mm: P dalam N, w dalam N/mm (kN/m = N/mm), L dalam mm, E dalam N/mm² (GPa × 1000), I dalam mm⁴.

w = 1 N/mm, L = 4500 mm, E = 11000 N/mm²

Batas lendutan

δallow = L/250 = 4500/250 = 18 mm

Momen inersia yang diperlukan

Ireq = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·1·4500⁴/(384·11000·18) = 2,697 × 10⁷ mm⁴

Tinggi yang diperlukan

bh³/12 = Ireq → h = (12·2,697 × 10⁷/50)1/3 = 186,4 mm

Jawaban

hreq = 186,4 mm

Dalam praktik, pilih tinggi standar berikutnya di atas nilai ini.

9.Tekuk kolom

Jawaban: Pcr = 5,14 kN

Tekuk Euler: kolom langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL panjang efektif: K = 1 untuk sendi–sendi, 2 untuk jepit–bebas, 0,7 untuk jepit–sendi, dan 0,5 untuk jepit–jepit. Kolom menekuk terhadap sumbu dengan I terkecil. Rumus berlaku untuk kolom langsing yang tegangan kritisnya tetap di bawah tegangan leleh.

Momen inersia terkecil

Persegi panjang menekuk terhadap sumbu lemahnya, dengan dimensi terkecil dipangkatkan tiga.

Imin = h·b³/12 = 50·25³/12 = 65104 mm⁴

Panjang efektif

KL = 2·2500 = 5000 mm

Beban kritis

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·200000·65104/5000² = 5140 N = 5,14 kN

Jawaban

Pcr = 5,14 kN
10.Tekuk kolom

Jawaban: d = 182,3 mm

Tekuk Euler: kolom langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL panjang efektif: K = 1 untuk sendi–sendi, 2 untuk jepit–bebas, 0,7 untuk jepit–sendi, dan 0,5 untuk jepit–jepit. Kolom menekuk terhadap sumbu dengan I terkecil. Rumus berlaku untuk kolom langsing yang tegangan kritisnya tetap di bawah tegangan leleh.

Beban kritis yang diperlukan

Pcr = n·P = 2·130000 = 260000 N
KL = 2·6000 = 12000 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·260000·12000²/(π³·70000))^(1/4) = 182,3 mm

Jawaban

d = 182,3 mm

Periksa: kelangsingan KL/r adalah 263,3, jadi kolom langsing dan rumus Euler berlaku.

11.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 267,8 × 10⁶ mm⁴

Penampang berlubang: perlakukan lubang sebagai luas negatif. Titik berat adalah ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂), dengan A₁, y₁ untuk pelat penuh dan A₂, y₂ untuk lubang. Untuk momen inersia luas terhadap sumbu titik berat, gunakan teorema sumbu sejajar untuk setiap bagian lalu kurangkan lubangnya: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²), dengan d jarak dari titik berat masing-masing bagian ke sumbu yang melalui ȳ. Persegi panjang memiliki Ic = bh³/12 dan lingkaran Ic = πd⁴/64.

Titik berat

ȳ = (36000·150 − 1963·180)/(36000 − 1963) = 148,3 mm

Pelat penuh terhadap ȳ

120·300³/12 + 36000·1,731² = 270,1 × 10⁶ mm⁴

Lubang terhadap ȳ

π·50⁴/64 + 1963·31,73² = 2,284 × 10⁶ mm⁴

Kurangkan

Ix = 267,8 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 267,8 × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Mallow = 14,91 kN·m

Luas gabungan: bagi penampang menjadi persegi panjang. Titik berat adalah rata-rata berbobot luas ȳ = ΣAᵢyᵢ/ΣAᵢ. Momen inersia terhadap sumbu titik berat menjumlahkan bh³/12 masing-masing bagian dan suku sumbu sejajar A·d², dengan d jarak titik berat bagian ke titik berat keseluruhan. Tegangan lentur σ = M·y/I.

Titik berat

ȳ = (3000·252,5 + 4320·120)/7320 = 174,3 mm
tepi atas: c = 265 − 174,3 = 90,7 mm

Momen inersia penampang

I = 120·25³/12 + 3000·78,2² + 18·240³/12 + 4320·54,3² = 5,198 × 10⁷ mm⁴

Momen yang diizinkan tiap tepi

Momen positif: sisi atas tertekan, sisi bawah tertarik.

tepi atas: M = 150·5,198 × 10⁷/90,7 = 85,96 kN·m
tepi bawah: M = 50·5,198 × 10⁷/174,3 = 14,91 kN·m

Nilai yang menentukan

Mallow = min = 14,91 kN·m (tepi bawah)

Jawaban

Mallow = 14,91 kN·m
13.Tegangan efektif tanah

Jawaban: u = 29,43 kPa

Tegangan efektif (Terzaghi): butiran tanah menahan σ′ = σ − u. Tegangan total σ adalah berat semua yang ada di atas titik, Σγ·h, memakai berat isi kering di atas muka air tanah dan berat isi jenuh di bawahnya. Di bawah muka air tanah tekanan air pori bersifat hidrostatis: u = γw·(kedalaman di bawah muka air tanah).

Tekanan air pori

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah muka air tanah.

u = γw·(z − zw) = 9,81·3 = 29,43 kPa

Jawaban

u = 29,43 kPa
14.Tegangan efektif tanah

Jawaban: σ′ = 96,86 kPa

Tegangan efektif (Terzaghi): butiran tanah menahan σ′ = σ − u. Tegangan total σ adalah berat semua yang ada di atas titik, Σγ·h, memakai berat isi kering di atas muka air tanah dan berat isi jenuh di bawahnya. Di bawah muka air tanah tekanan air pori bersifat hidrostatis: u = γw·(kedalaman di bawah muka air tanah).

Tegangan total

Jumlahkan berat setiap lapisan tanah di atas X. Di atas muka air tanah gunakan berat isi kering, di bawahnya berat isi jenuh.

σ = γd·1 + γsat,sand·5 + γsat,clay·3,5
σ = 15,5·1 + 20·5 + 18,5·3,5 = 180,3 kPa

Tekanan air pori

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah muka air tanah.

u = γw·(z − zw) = 9,81·8,5 = 83,39 kPa

Tegangan efektif

σ′ = σ − u = 180,3 − 83,39 = 96,86 kPa

Jawaban

σ′ = 96,86 kPa
15.Penurunan konsolidasi

Jawaban: S = 39,97 mm

Konsolidasi primer lapisan lempung setebal H, dengan tegangan efektif di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkonsolidasi normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkonsolidasi berlebih mengalami rekompresi sepanjang Cr sampai tekanan prakonsolidasi σ′p dan baru mengikuti Cc setelah melewatinya. Waktu: t = Tv·Hdr²/cv, dengan lintasan drainase Hdr sebesar H/2 bila air dapat keluar di atas dan di bawah, dan H bila hanya satu sisi yang berdrainase.

Tekanan prakonsolidasi

σ′p = OCR·σ′0 = 2,5·105 = 262,5 kPa

Bandingkan dengan tekanan prakonsolidasi

σ′f = 105 + 170 = 275 kPa > 262,5 kPa

Penurunan

Rekompresi sampai σ′p, kompresi murni setelahnya.

S = 0,03·4/(1 + 0,7)·log₁₀(262,5/105) + 0,25·4/(1 + 0,7)·log₁₀(275/262,5)
S = 28,09 + 11,88 = 39,97 mm

Jawaban

S = 39,97 mm
16.Penurunan konsolidasi

Jawaban: t = 4813 hari

Konsolidasi primer lapisan lempung setebal H, dengan tegangan efektif di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkonsolidasi normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkonsolidasi berlebih mengalami rekompresi sepanjang Cr sampai tekanan prakonsolidasi σ′p dan baru mengikuti Cc setelah melewatinya. Waktu: t = Tv·Hdr²/cv, dengan lintasan drainase Hdr sebesar H/2 bila air dapat keluar di atas dan di bawah, dan H bila hanya satu sisi yang berdrainase.

Lintasan drainase

Hdr,lab = 25/2 = 12,5 mm = 0,0125 m
Hdr,field = 9,5 m

Skalakan waktunya

t = Tv·Hdr²/cv dengan T_v dan cv yang sama di laboratorium dan di lapangan.

tfield = 12·(9,5/0,0125)² = 6,931 × 10⁶ min
tfield = 6,931 × 10⁶/1440 = 4813 hari

Jawaban

t = 4813 hari
17.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 60,7 kN

Gaya hidrostatis pada permukaan datar: F = ρ·g·yc·A. Gaya bekerja di pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang selalu berada di bawah titik berat.

Kedalaman titik berat dan luas

yc = d + H/2 = 2 + 1,5/2 = 2,75 m
A = H·b = 1,5·1,5 = 2,25 m²
pintu aird = 2 mH = 1,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·2,75·2,25 = 60,7 kN

Jawaban

F = 60,7 kN
18.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 165,5 kN

Gaya hidrostatis pada permukaan datar: F = ρ·g·yc·A. Gaya bekerja di pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang selalu berada di bawah titik berat.

Kedalaman titik berat dan luas

yc = d + H/2 = 1 + 2,5/2 = 2,25 m
A = H·b = 2,5·3 = 7,5 m²
pintu aird = 1 mH = 2,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·2,25·7,5 = 165,5 kN

Jawaban

F = 165,5 kN
19.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: hf = 2,742 m

Aliran pipa: bilangan Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membedakan aliran laminar (Re di bawah sekitar 2000) dari aliran turbulen (di atas sekitar 4000). Gesekan sepanjang pipa menyebabkan kehilangan head Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Sambungan, katup, lubang masuk, dan lubang keluar menambah kerugian minor hm = ΣK·V²/(2g). Di antara dua permukaan reservoir terbuka, persamaan energi memberikan Δz = hf + hm, termasuk kerugian keluar K = 1.

Kecepatan rata-rata

A = π·0,15²/4 = 0,01767 m²
V = Q/A = 0,015/0,01767 = 0,8488 m/s

Head kecepatan

V²/(2g) = 0,8488²/(2·9,81) = 0,03672 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,028·(400/0,15)·0,8488²/(2·9,81) = 2,742 m

Jawaban

hf = 2,742 m
20.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: H = 4,386 m

Aliran pipa: bilangan Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membedakan aliran laminar (Re di bawah sekitar 2000) dari aliran turbulen (di atas sekitar 4000). Gesekan sepanjang pipa menyebabkan kehilangan head Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Sambungan, katup, lubang masuk, dan lubang keluar menambah kerugian minor hm = ΣK·V²/(2g). Di antara dua permukaan reservoir terbuka, persamaan energi memberikan Δz = hf + hm, termasuk kerugian keluar K = 1.

Kecepatan

V = Q/A = 0,12/0,04909 = 2,445 m/s
V²/(2g) = 0,3046 m

Koefisien kerugian

f·L/D = 0,025·100/0,25 = 10
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 2 = 3,4

Persamaan energi

Pancaran keluar masih membawa head kecepatannya; itu bukan kerugian, tetapi harus disediakan.

H = (1 + 10 + 3,4)·0,3046 = 4,386 m

Jawaban

H = 4,386 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: Q = 1,378 m³/s

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam di saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n koefisien kekasaran, S kemiringan dasar (m/m), dan R = A/P jari-jari hidrolik: luas aliran dibagi keliling basah. Hanya batas yang bersentuhan dengan air yang dihitung dalam P, bukan permukaan bebas. Persegi panjang: A = b·y, P = b + 2y. Trapesium dengan kemiringan sisi z:1 (horizontal:vertikal): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Pipa bulat yang mengalir penuh atau setengah penuh memiliki R = D/4.

Geometri

A = 0,5655 m², R = D/4 = 0,3 m

Kecepatan

V = (1/0,013)·0,32/3·0,0051/2 = 2,438 m/s

Debit

Q = A·V = 0,5655·2,438 = 1,378 m³/s

Jawaban

Q = 1,378 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: S = 0,0005051 m/m

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam di saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n koefisien kekasaran, S kemiringan dasar (m/m), dan R = A/P jari-jari hidrolik: luas aliran dibagi keliling basah. Hanya batas yang bersentuhan dengan air yang dihitung dalam P, bukan permukaan bebas. Persegi panjang: A = b·y, P = b + 2y. Trapesium dengan kemiringan sisi z:1 (horizontal:vertikal): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Pipa bulat yang mengalir penuh atau setengah penuh memiliki R = D/4.

Geometri

A = (b + z·y)·y = (1 + 3·2,4)·2,4 = 19,68 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1 + 2·2,4·√(1 + 3²) = 16,18 m
R = A/P = 1,216 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,014·36/(19,68·1,14) = 0,02247
S = 0,02247² = 0,0005051

Jawaban

S = 0,0005051

Itu penurunan 0,5051 m per kilometer.

23.Pompa & daya pompa

Jawaban: Pshaft = 18,84 kW

Daya pompa: daya yang diberikan kepada air adalah daya hidrolik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Poros harus menyalurkan lebih banyak karena pompa mengalami rugi: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor menarik Pel = Pshaft/ηmotor. Head pompa H diperoleh dari persamaan energi: tinggi angkat statis + head tekanan + semua kerugian gesekan dan minor.

Daya hidrolik

Ph = ρ·g·Q·H = 1000·9,81·0,08·18 = 14,13 kW

Daya poros

Pshaft = Ph/η = 14,13/0,75 = 18,84 kW

Jawaban

Pshaft = 18,84 kW
24.Pompa & daya pompa

Jawaban: H = 20,68 m

Daya pompa: daya yang diberikan kepada air adalah daya hidrolik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Poros harus menyalurkan lebih banyak karena pompa mengalami rugi: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor menarik Pel = Pshaft/ηmotor. Head pompa H diperoleh dari persamaan energi: tinggi angkat statis + head tekanan + semua kerugian gesekan dan minor.

Kecepatan

V = Q/A = 0,075/0,03142 = 2,387 m/s
V²/(2g) = 0,2905 m

Kehilangan head

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (15 + 8)·0,2905 = 6,681 m

Head pompa

Kedua permukaan terbuka dan praktis diam, sehingga suku tekanan dan kecepatan hilang.

H = Δz + hL = 14 + 6,681 = 20,68 m

Jawaban

H = 20,68 m
25.Nilai waktu uang

Jawaban: PV = 20955 €

Nilai waktu uang: uang hari ini lebih berharga daripada jumlah yang sama nanti, karena dapat menghasilkan bunga. Dengan suku bunga i per periode, jumlah uang tumbuh menjadi FV = PV·(1 + i)n. Rangkaian pembayaran yang sama (anuitas) dinilai dengan menjumlahkan setiap pembayaran, sehingga diperoleh rumus anuitas.

Faktor anuitas

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,3714)/0,06 = 10,48

Nilai sekarang

PV = 2 000·10,48 = €20 954,52

Jawaban

PV = €20 954,52
26.Nilai waktu uang

Jawaban: FV = 7736 €

Nilai waktu uang: uang hari ini lebih berharga daripada jumlah yang sama nanti, karena dapat menghasilkan bunga. Dengan suku bunga i per periode, jumlah uang tumbuh menjadi FV = PV·(1 + i)n. Rangkaian pembayaran yang sama (anuitas) dinilai dengan menjumlahkan setiap pembayaran, sehingga diperoleh rumus anuitas.

Suku bunga bulanan dan jumlah setoran

i = 0,024/12 = 0,002
N = 12·6 = 72

Nilai masa depan setoran

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 100·(1,155 − 1)/0,002 = €7 735,90

Jawaban

FV = €7 735,90

Anda sendiri menyetor €7 200; sisanya bunga.

27.NPV & IRR

Jawaban: NPV = 7372 €

Nilai sekarang bersih: diskontokan setiap arus kas ke hari ini dengan tingkat pengembalian yang disyaratkan r, lalu jumlahkan: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Proyek dengan NPV > 0 menghasilkan lebih dari r dan menambah nilai. Tingkat pengembalian internal (IRR) adalah tingkat yang membuat NPV = 0.

Nilai sekarang arus kas tahunan

20 500·4,623 = 94 769,03

Nilai sekarang nilai sisa

20 000/1,587 = 12 603,39

NPV

NPV = −100 000 + 94 769,03 + 12 603,39 = €7 372,43

Jawaban

NPV = €7 372,43
28.NPV & IRR

Jawaban: IRR = 15,47 %

Nilai sekarang bersih: diskontokan setiap arus kas ke hari ini dengan tingkat pengembalian yang disyaratkan r, lalu jumlahkan: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Proyek dengan NPV > 0 menghasilkan lebih dari r dan menambah nilai. Tingkat pengembalian internal (IRR) adalah tingkat yang membuat NPV = 0.

Apit IRR dari dua sisi

NPV turun saat tingkat naik, jadi IRR terletak di antara tingkat dengan NPV positif dan tingkat dengan NPV negatif.

NPV(15%) = 226,84
NPV(20%) = −2 083,33

Persempit

Interpolasi linear memberi perkiraan awal; mengulanginya (atau fungsi IRR kalkulator) memberi tingkat yang tepat.

IRR ≈ 15 + 5·226,84/(226,84 − (−2 083,33)) = 15,49%
tepat: NPV(15,47%) = 0 → IRR = 15,47%

Jawaban

IRR = 15,47%
29.Distribusi normal

Jawaban: P = 0,6915

Jumlah dan selisih variabel normal: jika X dan Y saling bebas dan normal, maka X + Y dan X − Y juga normal. Rata-rata dijumlahkan atau dikurangkan: E(X ± Y) = μX ± μY. Variansi selalu dijumlahkan, juga untuk selisih: Var(X ± Y) = σX² + σY², sehingga σ = √(σX² + σY²). Simpangan baku tidak pernah dijumlahkan secara langsung. Total n butir yang saling bebas dan berdistribusi sama memiliki rata-rata n·μ dan simpangan baku σ·√n. Lalu standarkan seperti biasa: z = (x − rata-rata)/σ dan baca Φ(z).

Distribusi total

μT = 340 kg, σT = 12·√4 = 24 kg

Standarkan

z = (352 − 340)/24 = 0,5

Peluang

P = Φ(0,5) = 0,6915

Jawaban

P = 0,6915
30.Distribusi normal

Jawaban: P = 0,8413

Jumlah dan selisih variabel normal: jika X dan Y saling bebas dan normal, maka X + Y dan X − Y juga normal. Rata-rata dijumlahkan atau dikurangkan: E(X ± Y) = μX ± μY. Variansi selalu dijumlahkan, juga untuk selisih: Var(X ± Y) = σX² + σY², sehingga σ = √(σX² + σY²). Simpangan baku tidak pernah dijumlahkan secara langsung. Total n butir yang saling bebas dan berdistribusi sama memiliki rata-rata n·μ dan simpangan baku σ·√n. Lalu standarkan seperti biasa: z = (x − rata-rata)/σ dan baca Φ(z).

Distribusi selisih

μ = 500 − 490 = 10 g, σ = 10 g

Standarkan

z = (0 − 10)/10 = −1

Peluang

P = 1 − Φ(−1) = 0,8413

Jawaban

P = 0,8413

Ini adalah materi latihan independen. ExamProblems tidak berafiliasi dengan atau didukung oleh organisasi penyelenggara ujian ini, dan nama ujian hanya digunakan untuk menggambarkan isinya. FE exam diselenggarakan oleh NCEES, yang tidak berafiliasi dengan ExamProblems dan tidak mendukungnya.

ExamProblems · examproblems.com/courses/fe-exam-civil