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
w0​ = 20 kN/mABRA​ = ?5 m

Balok sederhana (sendi di A, rol di B) menahan beban yang berubah linear, turun dari 20 kN/m di A sampai nol di B. Cari reaksi tumpuan vertikal RA.

L = 5 mw0 = 20 kN/m
RA = kN
2.Reaksi tumpuan balokSulit
w = 8 kN/mP = 50 kNABRA​ = ?RB​7 m1 m1 m1 m

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

L = 10 mP = 50 kN di 8 mw = 8 kN/m dari 7 sampai 9 m
RA = kN
3.Rangka batang: metode titik buhulSedang
ABBCACACB35 kN5 m3 m4 m

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

bentang = 5 mtinggi = 4 mB berjarak 3 m dari Abeban vertikal = 35 kN
FAC = kN
4.Rangka batang: metode titik buhulSulit
ABCDEFGH10 kN10 kN15 kN40 kN4 × 3 m4 m

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

D: 10 kN ↓F: 10 kN →G: 15 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
45 kN35 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.

45 kN @ 2 m35 kN @ 4 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
10 kN/m60 kN20 kN25 kNABCDEFG1 m1 m1 m1 m1 m1 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.

60 kN @ 0 m20 kN @ 6 m25 kN @ 2 m10 kN/m, 1–4 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 1 m)
  3. 3C (x = 2 m)
  4. 4D (x = 3 m)
  5. 5E (x = 4 m)
  6. 6F (x = 5 m)
  7. 7G (x = 6 m)
7.Lendutan balokSedang
P = 17 kNABδ2,5 m3,5 m

Balok sederhana menahan beban terpusat P pada a = 2,5 m dari tumpuan A. Cari lendutan δP di bawah beban.

P = 17 kNa = 2,5 mL = 6 mE = 70 GPa (aluminium)I = 36 × 10⁶ mm⁴
δP = mm
8.Lendutan balokSulit
w = 15 kN/mδL = 2 m

Balok sederhana menahan beban merata w. Lendutannya tidak boleh melebihi bentang/360. Cari momen inersia terkecil Ireq yang memenuhi batas ini.

w = 15 kN/mL = 2 mE = 11 GPa (kayu struktural)
Ireq = × 10⁶ mm⁴
9.Tekuk kolomSedang
PL = 5 m40 × 60 mmpenampang

Kolom sepanjang L dari aluminium dengan tumpuan sendi di kedua ujung. Dengan rumus Euler, cari beban tekuk kritisnya Pcr.

L = 5 mE = 70 GPa (aluminium)b × h = 40 × 60 mm
Pcr = kN
10.Tekuk kolomSulit
P = 25 kNL = 3 md = ?penampang

Kolom bulat pejal sepanjang L dari baja dengan tumpuan jepit di kedua ujung. Kolom harus menahan 25 kN dengan faktor keamanan 3 terhadap tekuk. Cari diameter terkecil d.

P = 25 kNn = 3L = 3 mE = 200 GPa (baja)
d = mm
11.Titik berat & momen inersiaSedang
1902601810xdimensi dalam mm

Profil I simetris memiliki sayap selebar 190 mm dan setebal 18 mm, tinggi total 260 mm, dan badan setebal 10 mm. Cari momen inersianya Ix terhadap sumbu titik berat horizontal x.

B = 190 mmH = 260 mmtf = 18 mmtw = 10 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersiaSulit
1001012020xM = 30 kN·mdimensi dalam mm

Penampang T dipakai sebagai balok dengan sayap di atas dan menahan momen lentur positif 30 kN·m. Cari besar tegangan lentur σatas di tepi atas.

bf = 100 mmtf = 10 mmtw = 20 mmhw = 120 mmM = 30 kN·m
σatas = MPa
13.Tegangan efektif tanahSedang
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 20,5 kN/m³6 mmuka air tanahXz = 4 m

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

z = 4 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 17 kN/m³pasir: γsat = 20,5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegangan efektif tanahSulit
pasirγd​ = 16 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³6 mlempungγsat​ = 17,5 kN/m³6 mmuka air tanahXz = 9 m

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

z = 9 mzw = 3 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 16 kN/m³pasir: γsat = 20 kN/m³lempung: γsat = 17,5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Penurunan konsolidasiSedang
Δσ = 110 kPapasirlempungCc​ = 0,25, Cr​ = 0,04e0​ = 1,1σ′0​ = 70 kPaσ′p​ = 160 kPa2 mmuka air tanah

Lapisan lempung terkonsolidasi berlebih setebal 2 m memiliki Cc = 0,25, Cr = 0,04, dan e₀ = 1,1. Di tengah kedalamannya tegangan vertikal efektifnya 70 kPa dan tekanan prakonsolidasinya 160 kPa. Sebuah bangunan baru menambah tegangan vertikal 110 kPa di tengah kedalaman. Cari penurunan konsolidasi primer S dalam mm.

H = 2 mCc = 0,25Cr = 0,04e0 = 1,1σ′0 = 70 kPaσ′p = 160 kPaΔσ = 110 kPa
S = mm
16.Penurunan konsolidasiSulit
pasirlempungH = 5,5 mcv​ = 5 m²/tahun5,5 mbatuan kedap airmuka air tanah

Sebuah lapisan lempung setebal 5,5 m memiliki koefisien konsolidasi cv = 5 m²/tahun. Lapisan berada di atas batuan kedap air, dengan pasir di atasnya, sehingga air hanya terdrainase keluar di atas. Untuk konsolidasi rata-rata 80% faktor waktunya Tv = 0,567. Berapa tahun t yang diperlukan lapisan untuk mencapai konsolidasi 80%?

H = 5,5 mcv = 5 m²/tahunU = 80%Tv = 0,567drainase tunggal
t = tahun
17.Gaya hidrostatisSedang
pintu aird = 1,5 mH = 1 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 3 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 1,5 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 1,5 mH = 1 mb = 3 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
18.Gaya hidrostatisSulit
pintu aird = 2,5 mH = 2,5 m

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

d = 2,5 mH = 2,5 mb = 2 mρ = 1260 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
19.Gesekan pipa & kehilangan headSedang
Q = 100 L/sD = 250 mmL = 400 mf = 0,018

Air mengalir dengan debit 100 L/s melalui pipa sepanjang 400 m dengan diameter dalam 250 mm. Gunakan faktor gesekan Darcy f = 0,018 dan g = 9,81 m/s². Cari kehilangan head akibat gesekan hf.

Q = 100 L/sL = 400 mD = 250 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Gesekan pipa & kehilangan headSulit
K = 2Δz = 16 mL = 200 m, D = 200 mm, f = 0,0153× belokan (K = 0,3)

Dua reservoir terbuka dihubungkan oleh pipa sepanjang 200 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,015. Permukaan air reservoir atas berada 16 m di atas permukaan reservoir bawah. Kerugian minornya adalah lubang masuk bersudut tajam (K = 0,5), 3 belokan (masing-masing K = 0,3), sebuah katup (K = 2), dan lubang keluar ke reservoir bawah (K = 1,0). Gunakan g = 9,81 m/s². Cari debit Q dalam L/s.

Δz = 16 mL = 200 mD = 200 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Q = L/s
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sedang
b = 5,5 my = 1,6 m3 : 1n = 0,022, S = 0,001

Sebuah saluran trapesium tanah bersih memiliki lebar dasar 5,5 m dan kemiringan sisi 3:1 (horizontal:vertikal). Air mengalir seragam sedalam 1,6 m. n Manning = 0,022 dan kemiringan dasarnya S = 0,001. Cari debit Q dalam m³/s.

b = 5,5 my = 1,6 mz = 3n = 0,022S = 0,001
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sulit
D = 450 mmn = 0,013, V = 1 m/s

Sebuah saluran drainase beton dengan diameter dalam 450 mm (n Manning = 0,013) harus mencapai kecepatan swabersih 1 m/s saat mengalir tepat penuh. Cari kemiringan minimum S (dalam m/m).

D = 450 mmn = 0,013V = 1 m/s
S = m/m
23.Pompa & daya pompaSedang
PQ = 50 L/sH = 78 m

Dalam sebuah pengujian, pompa mengalirkan 50 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan head 78 m sementara porosnya menyerap 46,7 kW. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari efisiensi pompa η dalam persen.

Q = 50 L/sH = 78 mPshaft = 46,7 kWg = 9,81 m/s²
η = %
24.Pompa & daya pompaSulit
PQ = 100 L/sΔz = 6 mL = 150 m, D = 250 mm, f = 0,022, ΣK = 2,5

Sebuah pompa memindahkan 100 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari reservoir bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 6 m lebih tinggi. Pipa sepanjang 150 m dengan diameter dalam 250 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,022; koefisien kerugian minornya berjumlah ΣK = 2,5 (termasuk lubang masuk dan keluar). Gunakan g = 9,81 m/s². Efisiensi pompa 82%. Cari daya poros Pshaft dalam kW.

Q = 100 L/sΔz = 6 mL = 150 mD = 250 mmf = 0,022ΣK = 2,5η = 82%
Pshaft = kW
25.Nilai waktu uangSedang
tahun0123…8PV = ?€10 000

Anda butuh €10 000 dalam 8 tahun. Sebuah rekening memberi 4,8% per tahun, dimajemukkan triwulanan. Berapa yang harus Anda setor hari ini? Tentukan nilai sekarang PV.

FV = €10 0004,8% / 4n = 8
PV = €
26.Nilai waktu uangSulit
bulan0123…60A?AA€10 000

Anda ingin memiliki €10 000 dalam 5 tahun. Anda menabung jumlah yang sama di akhir setiap bulan di rekening yang memberi bunga 3% per tahun, dimajemukkan bulanan. Tentukan setoran bulanan A.

FV = €10 0003% / 12N = 60
A = €
27.NPV & IRRSedang
tahun0123−20 00010 0009 0007 000

Investasi sebesar €20 000 memberikan arus kas berikut di akhir tahun 1 sampai 3: €10 000, €9 000, €7 000. Biaya modal 15%. Tentukan nilai sekarang bersih NPV.

r = 15%CF0 = −20 000CF1 = 10 000CF2 = 9 000CF3 = 7 000
NPV = €
28.NPV & IRRSulit
tahun012−10 0007 5007 000

Sebuah proyek berbiaya €10 000 dan menghasilkan €7 500, €7 000 di akhir tahun 1 sampai 2. Tentukan tingkat pengembalian internalnya IRR dalam persen.

CF0 = −10 000CF1 = 7 500CF2 = 7 000
IRR = %
29.Distribusi normalSedang
200 mm200,3 mmX + Y?

X normal dengan rata-rata 120 mm dan simpangan baku 0,3 mm; Y saling bebas dan normal dengan rata-rata 80 mm dan simpangan baku 0,4 mm. Cari peluang P bahwa X + Y lebih dari 200,3 mm. Bulatkan z ke dua desimal.

μX = 120, σX = 0,3μY = 80, σY = 0,4X + Y > 200,3 mm
P =
30.Distribusi normalSulit
0,05 mm0D − d?

Diameter lubang D normal dengan rata-rata 25,05 mm dan simpangan baku 0,02 mm. Diameter poros d saling bebas dan normal dengan rata-rata 25 mm dan simpangan baku 0,01 mm. Sebuah poros yang dipilih acak pas bila D − d > 0. Cari peluang P bahwa poros itu pas. Bulatkan z ke dua desimal.

lubang: μ = 25,05 mm, σ = 0,02 mmporos: μ = 25 mm, σ = 0,01 mm
P =

3Larutan

1.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: RA = 33,33 kN

Kesetimbangan statis: benda yang diam memenuhi ΣFx = 0, ΣFy = 0, dan ΣM = 0 terhadap titik mana pun. Ganti setiap beban merata dengan resultannya (luasnya) yang bekerja di titik berat diagram beban, dan ambil momen terhadap satu tumpuan untuk menghilangkan reaksi tumpuan itu dari persamaan.

Resultan beban segitiga

W = ½·20·5 = 50 kN
x̄ = L/3 = 1,667 m

Kesetimbangan

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

ΣMA = 0: RB·5 = 50·1,667
RB = 16,67 kN
RA = 50 − 16,67 = 33,33 kN

Jawaban

RA = 33,33 kN
2.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: RA = 13,2 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 = 8 kN/mP = 50 kNABRA​RB​7 m1 m1 m1 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 = 8·2 = 16 kN, bekerja di x̄ = 8 m
ΣMA = 0: RB·10 = 50·8 + 8·2·8
RB = 528/10 = 52,8 kN
ΣFy = 0: RA = 66 − 52,8 = 13,2 kN

Jawaban

RA = 13,2 kN
3.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: FAC = 10,5 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.

ABBCACACB35 kNAy​Cy​

Reaksi tumpuan

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

ΣMA = 0: Cy·5 = 35·3 → Cy = 21 kN
ΣFy = 0: Ay = 35 − 21 = 14 kN

Titik buhul C

Rol hanya memberi reaksi vertikal, jadi titik buhul C hanya punya dua gaya batang tak diketahui. Anggap keduanya tarik.

sin γ = 4/4,472 = 0,8944, cos γ = 2/4,472 = 0,4472
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −21/0,8944 = −23,48 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−23,48)·0,4472 = 10,5 kN

Jawaban

FAC = 10,5 kN (tarik)
4.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: elemen BF

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 B

AB dan BC terletak pada satu garis lurus dan simpul tidak membawa beban. Menyeimbangkan gaya melintang garis itu hanya menyisakan BF.

ΣF⊥ = 0 → FBF = 0

Periksa dengan metode simpul

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

AB: 22,5 kN (T), BC: 22,5 kN (T), CD: 36,25 kN (T), DE: 36,25 kN (T), FG: 35 kN (C), GH: 35 kN (C), AF: 20,83 kN (C), HE: 60,42 kN (C), BF: 0, CG: 15 kN (C), DH: 10 kN (T), FC: 20,83 kN (T), HC: 2,083 kN (C)

Jawaban

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

Jawaban: C (x = 4 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 = 60,83 kN, R2 = 19,17 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 = 121,7, MC = 153,3 kN·m, MD = 115, ME = 76,67, MF = 38,33, MG = 0

Jawaban

Tanda C: MC = 153,3 kN·m
6.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: B (x = 1 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 = 98,33 kN, R2 = 36,67 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 kN·m, MC = −26,67, MD = −28,33, ME = −40, MF = −20, MG = 0

Jawaban

Tanda B: MB = −60 kN·m
7.Lendutan balok

Jawaban: δP = 28,69 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.

P = 17000 N, a = 2500 mm, b = 3500 mm, L = 6000 mm
EI = 2,52 × 10¹² N·mm²

Lendutan di bawah beban

δP = Pa²b²/(3EIL) = 17000·2500²·3500²/(3·2,52 × 10¹²·6000) = 28,69 mm

Jawaban

δP = 28,69 mm
8.Lendutan balok

Jawaban: Ireq = 51,14 × 10⁶ mm⁴

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).

Batas lendutan

δallow = L/360 = 2000/360 = 5,556 mm

Momen inersia yang diperlukan

I = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·15·2000⁴/(384·11000·5,556) = 5,114 × 10⁷ mm⁴
Ireq = 51,14 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ireq = 51,14 × 10⁶ mm⁴
9.Tekuk kolom

Jawaban: Pcr = 8,843 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 = 60·40³/12 = 320000 mm⁴

Panjang efektif

KL = 1·5000 = 5000 mm

Beban kritis

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·320000/5000² = 8843 N = 8,843 kN

Jawaban

Pcr = 8,843 kN
10.Tekuk kolom

Jawaban: d = 36,33 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 = 3·25000 = 75000 N
KL = 0,5·3000 = 1500 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·75000·1500²/(π³·200000))^(1/4) = 36,33 mm

Jawaban

d = 36,33 mm

Periksa: kelangsingan KL/r adalah 165,2, jadi kolom langsing dan rumus Euler berlaku.

11.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 109,7 × 10⁶ mm⁴

Momen inersia penampang: untuk persegi panjang terhadap sumbu titik beratnya sendiri I = bh³/12, dan terhadap alasnya bh³/3 (teorema sumbu sejajar I = Ic + A·d²). Lubang diperhitungkan dengan mengurangkan I-nya, asalkan kedua bagian memakai sumbu yang sama. Modulus penampang elastis adalah S = I/c, dengan c jarak ke serat terluar.

Persegi panjang luar dikurangi dua potongan samping

Kedua potongan bersama-sama selebar (B − tw) dan setinggi hw = H − 2tf, dan memakai sumbu x yang sama.

hw = 260 − 2·18 = 224 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (190·260³ − 180·224³)/12
Ix = 1,097 × 10⁸ mm⁴ = 109,7 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 109,7 × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersia

Jawaban: σatas = 260 MPa

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.

Bagi menjadi dua persegi panjang

Ukur setiap y dari tepi bawah.

sayap: Af = 100·10 = 1000 mm², yf = 120 + 10/2 = 125 mm
badan: Aw = 20·120 = 2400 mm², yw = 120/2 = 60 mm

Titik berat

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (1000·125 + 2400·60)/3400 = 79,12 mm

Teorema sumbu sejajar

sayap: 100·10³/12 + 1000·(125 − 79,12)² = 2,114 × 10⁶ mm⁴
badan: 20·120³/12 + 2400·(60 − 79,12)² = 3,757 × 10⁶ mm⁴
Ix = 2,114 × 10⁶ + 3,757 × 10⁶ = 5,871 × 10⁶ mm⁴

Tegangan lentur

Tepi atas berjarak h − ȳ dari sumbu.

y = 130 − 79,12 = 50,88 mm
σ = M·y/I = 3 × 10⁷·50,88/5,871 × 10⁶ = 260 MPa

Jawaban

σatas = 260 MPa
13.Tegangan efektif tanah

Jawaban: σ′ = 49,07 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·zw + γsat·(z − zw) = 17·1 + 20,5·3 = 78,5 kPa

Tekanan air pori

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah muka air tanah.

u = γw·(z − zw) = 9,81·3 = 29,43 kPa

Tegangan efektif

σ′ = σ − u = 78,5 − 29,43 = 49,07 kPa

Jawaban

σ′ = 49,07 kPa
14.Tegangan efektif tanah

Jawaban: σ′ = 101,6 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·3 + γsat,sand·3 + γsat,clay·3
σ = 16·3 + 20·3 + 17,5·3 = 160,5 kPa

Tekanan air pori

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah muka air tanah.

u = γw·(z − zw) = 9,81·6 = 58,86 kPa

Tegangan efektif

σ′ = σ − u = 160,5 − 58,86 = 101,6 kPa

Jawaban

σ′ = 101,6 kPa
15.Penurunan konsolidasi

Jawaban: S = 25,86 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.

Bandingkan dengan tekanan prakonsolidasi

σ′f = 70 + 110 = 180 kPa > 160 kPa

Penurunan

Rekompresi sampai σ′p, kompresi murni setelahnya.

S = 0,04·2/(1 + 1,1)·log₁₀(160/70) + 0,25·2/(1 + 1,1)·log₁₀(180/160)
S = 13,68 + 12,18 = 25,86 mm

Jawaban

S = 25,86 mm
16.Penurunan konsolidasi

Jawaban: t = 3,43 tahun

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 = H = 5,5 m

Waktu

t = Tv·Hdr²/cv = 0,567·5,5²/5 = 3,43 tahun

Jawaban

t = 3,43 tahun
17.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 58,86 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 = 1,5 + 1/2 = 2 m
A = H·b = 1·3 = 3 m²
pintu aird = 1,5 mH = 1 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·2·3 = 58,86 kN

Jawaban

F = 58,86 kN
18.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 231,8 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 = 2,5 + 2,5/2 = 3,75 m
A = H·b = 2,5·2 = 5 m²
pintu aird = 2,5 mH = 2,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9,81·3,75·5 = 231,8 kN

Jawaban

F = 231,8 kN
19.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: hf = 6,092 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·0,25²/4 = 0,04909 m²
V = Q/A = 0,1/0,04909 = 2,037 m/s

Head kecepatan

V²/(2g) = 2,037²/(2·9,81) = 0,2115 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,018·(400/0,25)·2,037²/(2·9,81) = 6,092 m

Jawaban

hf = 6,092 m
20.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: Q = 126,4 L/s

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.

Koefisien kerugian

f·L/D = 0,015·200/0,2 = 15
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 2 + 1,0 = 4,4

Persamaan energi

Kedua permukaan terbuka ke udara dan praktis diam, sehingga seluruh Δz hilang di dalam pipa.

16 = (15 + 4,4)·V²/(2·9,81)
V = √(2·9,81·16/19,4) = 4,023 m/s

Debit

Q = V·π·D²/4 = 4,023·0,03142 = 0,1264 m³/s = 126,4 L/s

Jawaban

Q = 126,4 L/s
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: Q = 24,55 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 = (b + z·y)·y = (5,5 + 3·1,6)·1,6 = 16,48 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 5,5 + 2·1,6·√(1 + 3²) = 15,62 m
R = A/P = 1,055 m

Kecepatan

V = (1/0,022)·1,0552/3·0,0011/2 = 1,49 m/s

Debit

Q = A·V = 16,48·1,49 = 24,55 m³/s

Jawaban

Q = 24,55 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: S = 0,003112 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.

Jari-jari hidrolik

R = D/4 = 0,45/4 = 0,1125 m

Selesaikan Manning untuk S

S = (n·V/R2/3)² = (0,013·1/0,233)² = 0,003112

Jawaban

S = 0,003112

Itu penurunan 3,112 m per kilometer.

23.Pompa & daya pompa

Jawaban: η = 81,93 %

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 = 1000·9,81·0,05·78 = 38,26 kW

Efisiensi

η = Ph/Pshaft = 38,26/46,7 = 81,93%

Jawaban

η = 81,93%
24.Pompa & daya pompa

Jawaban: Pshaft = 11,15 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.

Kecepatan

V = Q/A = 0,1/0,04909 = 2,037 m/s
V²/(2g) = 0,2115 m

Kehilangan head

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (13,2 + 2,5)·0,2115 = 3,321 m

Head pompa

H = Δz + hL = 6 + 3,321 = 9,321 m

Daya poros

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9,81·0,1·9,321/0,82 = 11,15 kW

Jawaban

Pshaft = 11,15 kW
25.Nilai waktu uang

Jawaban: PV = 6827 €

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 dan jumlah periode

i = 0,048/4 = 0,012
N = 4·8 = 32

Nilai sekarang

PV = FV/(1 + i)N = 10 000/1,465 = €6 826,90

Jawaban

PV = €6 826,90
26.Nilai waktu uang

Jawaban: A = 154,7 €

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 = 0,03/12 = 0,0025
N = 12·5 = 60

Setoran

A = FV·i/((1 + i)N − 1) = 10 000·0,0025/(1,162 − 1) = €154,69

Jawaban

A = €154,69
27.NPV & IRR

Jawaban: NPV = 103,6 €

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 setiap arus kas

CF0 = −20 000
CF1/(1 + 0,15)1 = 10 000/1,15 = 8 695,65
CF2/(1 + 0,15)2 = 9 000/1,322 = 6 805,29
CF3/(1 + 0,15)3 = 7 000/1,521 = 4 602,61

Jumlahkan

NPV = €103,56

Jawaban

NPV = €103,56

NPV positif, jadi proyek menghasilkan lebih dari pengembalian yang disyaratkan.

28.NPV & IRR

Jawaban: IRR = 29,19 %

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(25%) = 480,00
NPV(30%) = −88,76

Persempit

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

IRR ≈ 25 + 5·480,00/(480,00 − (−88,76)) = 29,22%
tepat: NPV(29,19%) = 0 → IRR = 29,19%

Jawaban

IRR = 29,19%
29.Distribusi normal

Jawaban: P = 0,2743

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 jumlah

μ = 200 mm, σ = √(0,3² + 0,4²) = 0,5 mm

Standarkan

z = (200,3 − 200)/0,5 = 0,6

Ekor atas

P = 1 − Φ(0,6) = 1 − 0,7257 = 0,2743

Jawaban

P = 0,2743
30.Distribusi normal

Jawaban: P = 0,9875

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 = 25,05 − 25 = 0,05 mm, σ = 0,02236 mm

Standarkan

z = (0 − 0,05)/0,02236 = −2,24

Peluang

P = 1 − Φ(−2,24) = 0,9875

Jawaban

P = 0,9875

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