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
P1​ = 65 kNP2​ = 35 kNABCRA​ = ?1 m3 m1 m

Balok memiliki tumpuan sendi di A dan rol di B, 4 m dari A, dan menjorok (overstek) melewati B hingga ujung bebas C. Cari reaksi vertikal RA, dengan arah ke atas positif.

AB = 4 mAC = 5 mP1 = 65 kN di 1 mP2 = 35 kN di 5 m
RA = kN
2.Reaksi tumpuan balokSulit
w = 6 kN/mP = 15 kNABRA​RB​ = ?2 m2,5 m1,5 m

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

L = 6 mP = 15 kN di 4,5 mw = 6 kN/m dari 2 sampai 6 m
RB = kN
3.Rangka batang: metode titik buhulSedang
ABBCACACB15 kN8 m1 m3 m

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

bentang = 8 mtinggi = 3 mB berjarak 1 m dari Abeban vertikal = 15 kN
FAC = kN
4.Rangka batang: metode titik buhulSulit
ABCDEFGH35 kN25 kN4 × 4 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.

B: 35 kN ↓F: 25 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 BG
  13. 13elemen DG
5.Gaya geser & momen lenturSedang
M0​ = 45 kN·mAB4 m1 m

Balok sederhana menahan kopel searah jarum jam M0 = 45 kN·m di x = 4 m dari A, tanpa beban lain. Cari momen lentur Mx tepat di kiri kopel. Anggap positif momen yang membuat serat bawah tertarik dan gaya geser ke atas pada muka kiri.

L = 5 mM0 = 45 kN·m searah jarum jam, di 4 m
Mx = kN·m
6.Gaya geser & momen lenturSulit
4 kN/m15 kN55 kN55 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.

15 kN @ 0 m55 kN @ 12 m55 kN @ 6 m4 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)
7.Lendutan balokSedang
w = 20 kN/mδL = 6 m

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

w = 20 kN/mL = 6 mE = 70 GPa (aluminium)I = 120 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Lendutan balokSulit
P = 30 kNAB3 m3 m

Kantilever bertopang dijepit di A dan ditumpu sederhana (ditopang) di B. Balok menahan beban terpusat P di tengah bentang. EI konstan. Cari reaksi RB di topang.

L = 6 mP = 30 kN di 3 m
RB = kN
9.Tekuk kolomSedang
PL = 4 m25 × 50 mmpenampang

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

L = 4 mE = 200 GPa (baja)b × h = 25 × 50 mm
Pcr = kN
10.Tekuk kolomSulit
P = 130 kNL = 5 md = ?penampang

Kolom bulat pejal sepanjang L dari baja dengan tumpuan jepit di kedua ujung. Kolom harus menahan 130 kN dengan faktor keamanan 3 terhadap tekuk. Cari diameter terkecil d.

P = 130 kNn = 3L = 5 mE = 200 GPa (baja)
d = mm
11.Titik berat & momen inersiaSedang
120 mm240 mm156 mmØ50xIx​ = ?

Sebuah pelat 120 mm × 240 mm memiliki lubang lingkaran berdiameter 50 mm pada garis tengah vertikalnya, dengan pusat 156 mm di atas dasar. Cari momen inersia luas Ix terhadap sumbu horizontal melalui titik berat.

b = 120 mmh = 240 mmd = 50 mmpusat lubang: y = 156 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersiaSulit
100 mm300 mm120 mm50 × 40xIx​ = ?

Sebuah pelat 100 mm × 300 mm memiliki potongan persegi panjang selebar 50 mm dan setinggi 40 mm, di tengah garis tengah vertikal dengan pusat 120 mm di atas dasar. Cari momen inersia luas Ix terhadap sumbu horizontal melalui titik berat.

b = 100 mmh = 300 mmpotongan: 50 × 40 mmpusat lubang: y = 120 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegangan efektif tanahSedang
pasirγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 19,5 kN/m³6 mmuka air tanahXz = 2 m

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

z = 2 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 16,5 kN/m³pasir: γsat = 19,5 kN/m³
u = kPa
14.Tegangan efektif tanahSulit
pasirγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³4 mlempungγsat​ = 18,5 kN/m³6 mmuka air tanahXz = 7 m

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

z = 7 mzw = 3 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 16,5 kN/m³pasir: γsat = 20 kN/m³lempung: γsat = 18,5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Penurunan konsolidasiSedang
Δσ = 190 kPapasirlempungCc​ = 0,2, Cr​ = 0,02e0​ = 1,15σ′0​ = 105 kPaOCR = 1,52 mmuka air tanah

Lapisan lempung terkonsolidasi berlebih setebal 2 m memiliki Cc = 0,2, Cr = 0,02, dan e₀ = 1,15. Di tengah kedalamannya tegangan vertikal efektifnya 105 kPa dan rasio konsolidasi berlebihnya OCR = 1,5. Sebuah bangunan baru menambah tegangan vertikal 190 kPa di tengah kedalaman. Cari penurunan konsolidasi primer S dalam mm.

H = 2 mCc = 0,2Cr = 0,02e0 = 1,15σ′0 = 105 kPaOCR = 1,5Δσ = 190 kPa
S = mm
16.Penurunan konsolidasiSulit
pasirlempungH = 2,5 m2,5 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 5 menit. Di lapangan, lempung yang sama membentuk lapisan setebal 2,5 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 = 5 minH = 2,5 mlapangan: drainase tunggal
t = hari
17.Gaya hidrostatisSedang
pintu aird = 0,5 mH = 1,5 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 1 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 0,5 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 0,5 mH = 1,5 mb = 1 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
18.Gaya hidrostatisSulit
pintu aird = 0,5 mH = 1,5 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 3 m berada di dinding tangki berisi gliserin, dengan tepi atasnya 0,5 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 0,5 mH = 1,5 mb = 3 mρ = 1260 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
19.Gesekan pipa & kehilangan headSedang
Q = 20 L/sD = 200 mmL = 500 mf = 0,03

Air mengalir dengan debit 20 L/s melalui pipa sepanjang 500 m dengan diameter dalam 200 mm. Gunakan faktor gesekan Darcy f = 0,03 dan g = 9,81 m/s². Cari kehilangan head akibat gesekan hf.

Q = 20 L/sL = 500 mD = 200 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Gesekan pipa & kehilangan headSulit
K = 5Δz = ?L = 100 m, D = 150 mm, f = 0,0222× belokan (K = 0,3)

Dua reservoir terbuka dihubungkan oleh pipa sepanjang 100 m dengan diameter dalam 150 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,022. Kerugian minornya adalah lubang masuk bersudut tajam (K = 0,5), 2 belokan (masing-masing K = 0,3), sebuah katup (K = 5), dan lubang keluar ke reservoir bawah (K = 1,0). Gunakan g = 9,81 m/s². Berapa selisih muka air Δz antara kedua reservoir yang menghasilkan debit 30 L/s?

Q = 30 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sedang
b = 3 my = 2,4 mn = 0,012, S = 0,004

Sebuah saluran persegi panjang beton halus selebar 3 m. Air mengalir seragam sedalam 2,4 m. n Manning = 0,012 dan kemiringan dasarnya S = 0,004. Cari debit Q dalam m³/s.

b = 3 my = 2,4 mn = 0,012S = 0,004
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sulit
b = 6 my = 2,5 m1,5 : 1n = 0,015, Q = 50 m³/s

Sebuah saluran trapesium pasangan bata dengan lebar dasar 6 m dan kemiringan sisi 1,5:1 (horizontal:vertikal) harus mengalirkan 50 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 2,5 m. n Manning = 0,015. Cari kemiringan dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 50 m³/sb = 6 my = 2,5 mz = 1,5n = 0,015
S = m/m
23.Pompa & daya pompaSedang
PQ = 20 L/sH = 12 m

Sebuah pompa mengalirkan 20 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan head 12 m. Efisiensi pompa 65% dan motor listrik penggeraknya memiliki efisiensi 94%. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari daya listrik Pel yang ditarik motor, dalam kW.

Q = 20 L/sH = 12 mηpump = 65%ηmotor = 94%g = 9,81 m/s²
Pel = kW
24.Pompa & daya pompaSulit
PQ = 25 L/sΔz = 6 mL = 100 m, D = 150 mm, f = 0,02, ΣK = 4

Sebuah pompa memindahkan 25 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari reservoir bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 6 m lebih tinggi. Pipa sepanjang 100 m dengan diameter dalam 150 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,02; koefisien kerugian minornya berjumlah ΣK = 4 (termasuk lubang masuk dan keluar). Gunakan g = 9,81 m/s². Efisiensi pompa 70%. Cari daya poros Pshaft dalam kW.

Q = 25 L/sΔz = 6 mL = 100 mD = 150 mmf = 0,02ΣK = 4η = 70%
Pshaft = kW
25.Nilai waktu uangSedang
tahun0123456PV = ?€2 000€2 000€2 000€2 000

Sebuah anuitas membayar €2 000 di akhir setiap tahun selama 6 tahun. Suku bunganya 7% per tahun. Tentukan nilai sekarang PV anuitas tersebut.

A = €2 000i = 7%n = 6
PV = €
26.Nilai waktu uangSulit
bulan0123…36€12 000A?AAA

Pinjaman sebesar €12 000 dilunasi dengan angsuran bulanan yang sama selama 3 tahun. Suku bunganya 3% per tahun, dimajemukkan bulanan. Tentukan angsuran bulanan A.

P = €12 0003% / 12N = 36
A = €
27.NPV & IRRSedang
tahun012345−40 0009 0009 0009 0009 00017 000

Sebuah mesin berharga €40 000 hari ini. Mesin menghasilkan €9 000 di akhir setiap tahun selama 5 tahun dan kemudian dapat dijual seharga €8 000. Biaya modalnya 6%. Tentukan nilai sekarang bersih NPV.

C0 = €40 000CF = €9 000S = €8 000n = 5r = 6%
NPV = €
28.NPV & IRRSulit
tahun0123−25 00015 50010 00017 500

Sebuah proyek berbiaya €25 000 dan menghasilkan €15 500, €10 000, €17 500 di akhir tahun 1 sampai 3. Tentukan tingkat pengembalian internalnya IRR dalam persen.

CF0 = −25 000CF1 = 15 500CF2 = 10 000CF3 = 17 500
IRR = %
29.Distribusi normalSedang
−3−2−10123zluas berarsir di antara −z dan z = 0,8165

Seret z sehingga luas berarsir di antara −z dan z di bawah kurva normal baku adalah 0,8165. Cari z sampai dua desimal.

A = 0,8165
z =
30.Distribusi normalSulit
380420460500540580620hatas 70%

umur pakai baterai berdistribusi normal dengan rata-rata 500 h dan simpangan baku 40 h. Seret batas sehingga 70% teratas yang diarsir berada di sebelah kanannya. Cari batas x.

μ = 500 hσ = 40 h70%
x = h

3Larutan

1.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: RA = 40 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.

Momen terhadap A

Berlawanan arah jarum jam positif.

ΣMA = 0: RB·4 = 65·1 + 35·5
RB = 240/4 = 60 kN

Kesetimbangan vertikal

RA = 65 + 35 − 60 = 40 kN

Jawaban

RA = 40 kN
2.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: RB = 27,25 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 = 6 kN/mP = 15 kNABRA​RB​2 m2,5 m1,5 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 = 6·4 = 24 kN, bekerja di x̄ = 4 m
ΣMA = 0: RB·6 = 15·4,5 + 6·4·4
RB = 163,5/6 = 27,25 kN
ΣFy = 0: RA = 39 − 27,25 = 11,75 kN

Jawaban

RB = 27,25 kN
3.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: FAC = 4,375 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.

ABBCACACB15 kNAy​Cy​

Reaksi tumpuan

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

ΣMA = 0: Cy·8 = 15·1 → Cy = 1,875 kN
ΣFy = 0: Ay = 15 − 1,875 = 13,13 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 = 3/7,616 = 0,3939, cos γ = 7/7,616 = 0,9191
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −1,875/0,3939 = −4,76 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−4,76)·0,9191 = 4,375 kN

Jawaban

FAC = 4,375 kN (tarik)
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 C

BC dan CD 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: 45 kN (T), BC: 30 kN (T), CD: 30 kN (T), DE: 15 kN (T), FG: 45 kN (C), GH: 15 kN (C), AF: 28,28 kN (C), HE: 21,21 kN (C), BF: 20 kN (T), CG: 0, DH: 15 kN (T), BG: 21,21 kN (T), DG: 21,21 kN (C)

Jawaban

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

Jawaban: Mx = −36 kN·m

Metode potongan: potong balok di tempat gaya dalam yang ingin dicari dan ambil satu sisi. Gaya geser V mengimbangi gaya vertikal di sisi itu, dan momen lentur M mengimbangi momennya terhadap potongan. Kopel yang bekerja membuat diagram momen lentur melompat sebesar kopel tersebut.

Reaksi tumpuan

Momen terhadap A, positif berlawanan arah jarum jam: RB·L − M0 = 0. Kesetimbangan vertikal: RA + RB = 0.

RB = M0/L = 45/5 = 9 kN (ke atas)
RA = −RB = −9 kN (ke bawah)

Potong tepat di kiri kopel

Bagian kiri hanya memuat RA.

Mx = RA·a = −9·4 = −36 kN·m

Jawaban

Mx = −36 kN·m
6.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: F (x = 10 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 = 48,5 kN, R2 = 108,5 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 = −30, MC = 29, MD = 72, ME = −11, MF = −110 kN·m, MG = 0

Jawaban

Tanda F: MF = −110 kN·m
7.Lendutan balok

Jawaban: δmax = 40,18 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 = 20 N/mm, L = 6000 mm
EI = 8,4 × 10¹² N·mm²

Lendutan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·20·6000⁴/(384·8,4 × 10¹²) = 40,18 mm

Jawaban

δmax = 40,18 mm
8.Lendutan balok

Jawaban: RB = 9,375 kN

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). Untuk balok statis tak tentu, lepaskan satu tumpuan kelebihan dan syaratkan lendutan di sana nol (kompatibilitas).

Lepaskan topang

Tanpa topang, balok adalah kantilever. Ujung bebasnya akan melendut akibat beban.

δload = P(L/2)²(3L − L/2)/(6EI) = 5PL³/(48EI)

Kompatibilitas di topang

Gaya topang RB sendiri mengangkat ujung bebas sebesar RBL³/(3EI). Topang menahan B pada lendutan nol, jadi keduanya harus saling meniadakan. EI saling menghapus.

RB·L³/(3EI) = 5PL³/(48EI) → RB = 5P/16 = 5·30/16 = 9,375 kN

Jawaban

RB = 9,375 kN
9.Tekuk kolom

Jawaban: Pcr = 16,39 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 = 0,7·4000 = 2800 mm

Beban kritis

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·200000·65104/2800² = 16392 N = 16,39 kN

Jawaban

Pcr = 16,39 kN
10.Tekuk kolom

Jawaban: d = 70,82 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 = 3·130000 = 390000 N
KL = 0,5·5000 = 2500 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·390000·2500²/(π³·200000))^(1/4) = 70,82 mm

Jawaban

d = 70,82 mm

Periksa: kelangsingan KL/r adalah 141,2, jadi kolom langsing dan rumus Euler berlaku.

11.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 135,2 × 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 = (28800·120 − 1963·156)/(28800 − 1963) = 117,4 mm

Pelat penuh terhadap ȳ

120·240³/12 + 28800·2,634² = 138,4 × 10⁶ mm⁴

Lubang terhadap ȳ

π·50⁴/64 + 1963·38,63² = 3,237 × 10⁶ mm⁴

Kurangkan

Ix = 135,2 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 135,2 × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 222,8 × 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 = (30000·150 − 2000·120)/(30000 − 2000) = 152,1 mm

Pelat penuh terhadap ȳ

100·300³/12 + 30000·−2,143² = 225,1 × 10⁶ mm⁴

Lubang terhadap ȳ

50·40³/12 + 2000·−32,14² = 2,333 × 10⁶ mm⁴

Kurangkan

Ix = 222,8 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 222,8 × 10⁶ mm⁴
13.Tegangan efektif tanah

Jawaban: u = 9,81 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) = 9,81·1 = 9,81 kPa

Jawaban

u = 9,81 kPa
14.Tegangan efektif tanah

Jawaban: σ′ = 85,76 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·1 + γsat,clay·3
σ = 16,5·3 + 20·1 + 18,5·3 = 125 kPa

Tekanan air pori

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah muka air tanah.

u = γw·(z − zw) = 9,81·4 = 39,24 kPa

Tegangan efektif

σ′ = σ − u = 125 − 39,24 = 85,76 kPa

Jawaban

σ′ = 85,76 kPa
15.Penurunan konsolidasi

Jawaban: S = 53,98 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 = 1,5·105 = 157,5 kPa

Bandingkan dengan tekanan prakonsolidasi

σ′f = 105 + 190 = 295 kPa > 157,5 kPa

Penurunan

Rekompresi sampai σ′p, kompresi murni setelahnya.

S = 0,02·2/(1 + 1,15)·log₁₀(157,5/105) + 0,2·2/(1 + 1,15)·log₁₀(295/157,5)
S = 3,276 + 50,71 = 53,98 mm

Jawaban

S = 53,98 mm
16.Penurunan konsolidasi

Jawaban: t = 138,9 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 = 2,5 m

Skalakan waktunya

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

tfield = 5·(2,5/0,0125)² = 200000 min
tfield = 200000/1440 = 138,9 hari

Jawaban

t = 138,9 hari
17.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 18,39 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 = 0,5 + 1,5/2 = 1,25 m
A = H·b = 1,5·1 = 1,5 m²
pintu aird = 0,5 mH = 1,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·1,25·1,5 = 18,39 kN

Jawaban

F = 18,39 kN
18.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 69,53 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 = 0,5 + 1,5/2 = 1,25 m
A = H·b = 1,5·3 = 4,5 m²
pintu aird = 0,5 mH = 1,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9,81·1,25·4,5 = 69,53 kN

Jawaban

F = 69,53 kN
19.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: hf = 1,549 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·0,2²/4 = 0,03142 m²
V = Q/A = 0,02/0,03142 = 0,6366 m/s

Head kecepatan

V²/(2g) = 0,6366²/(2·9,81) = 0,02066 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,03·(500/0,2)·0,6366²/(2·9,81) = 1,549 m

Jawaban

hf = 1,549 m
20.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: Δz = 3,197 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 = 0,03/0,01767 = 1,698 m/s
V²/(2g) = 0,1469 m

Koefisien kerugian

f·L/D = 0,022·100/0,15 = 14,67
ΣK = 0,5 + 2·0,3 + 5 + 1,0 = 7,1

Kehilangan head total

hf = 14,67·0,1469 = 2,154 m
hm = 7,1·0,1469 = 1,043 m
Δz = hf + hm = 3,197 m

Jawaban

Δz = 3,197 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: Q = 35,98 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·y = 3·2,4 = 7,2 m²
P = b + 2y = 3 + 2·2,4 = 7,8 m
R = A/P = 0,9231 m

Kecepatan

V = (1/0,012)·0,92312/3·0,0041/2 = 4,997 m/s

Debit

Q = A·V = 7,2·4,997 = 35,98 m³/s

Jawaban

Q = 35,98 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: S = 0,0004962 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 = (6 + 1,5·2,5)·2,5 = 24,38 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 6 + 2·2,5·√(1 + 1,5²) = 15,01 m
R = A/P = 1,623 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,015·50/(24,38·1,381) = 0,02227
S = 0,02227² = 0,0004962

Jawaban

S = 0,0004962

Itu penurunan 0,4962 m per kilometer.

23.Pompa & daya pompa

Jawaban: Pel = 3,853 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 = 1000·9,81·0,02·12 = 2,354 kW

Daya poros

Pshaft = 2,354/0,65 = 3,622 kW

Daya listrik

Pel = 3,622/0,94 = 3,853 kW

Jawaban

Pel = 3,853 kW
24.Pompa & daya pompa

Jawaban: Pshaft = 2,722 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 = 0,025/0,01767 = 1,415 m/s
V²/(2g) = 0,102 m

Kehilangan head

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (13,33 + 4)·0,102 = 1,768 m

Head pompa

H = Δz + hL = 6 + 1,768 = 7,768 m

Daya poros

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9,81·0,025·7,768/0,7 = 2,722 kW

Jawaban

Pshaft = 2,722 kW
25.Nilai waktu uang

Jawaban: PV = 9533 €

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 − 0,6663)/0,07 = 4,767

Nilai sekarang

PV = 2 000·4,767 = €9 533,08

Jawaban

PV = €9 533,08
26.Nilai waktu uang

Jawaban: A = 349 €

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 angsuran

i = 0,03/12 = 0,0025
N = 12·3 = 36

Angsuran

Nilai sekarang dari N pembayaran yang sama A adalah A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Samakan dengan pinjaman dan selesaikan untuk A.

(1 + i)−N = 0,914
A = 12 000·0,0025/(1 − 0,914) = €348,97

Jawaban

A = €348,97
27.NPV & IRR

Jawaban: NPV = 3889 €

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

9 000·4,212 = 37 911,27

Nilai sekarang nilai sisa

8 000/1,338 = 5 978,07

NPV

NPV = −40 000 + 37 911,27 + 5 978,07 = €3 889,34

Jawaban

NPV = €3 889,34
28.NPV & IRR

Jawaban: IRR = 32,26 %

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(30%) = 805,64
NPV(35%) = −918,81

Persempit

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

IRR ≈ 30 + 5·805,64/(805,64 − (−918,81)) = 32,34%
tepat: NPV(32,26%) = 0 → IRR = 32,26%

Jawaban

IRR = 32,26%
29.Distribusi normal

Jawaban: z = 1,33

Dari luas kembali ke z: Φ(z) adalah luas di sebelah kiri z. Untuk luas ekor kiri A, cari z dengan Φ(z) = A dalam tabel. Luas ekor kanan A berarti Φ(z) = 1 − A. Luas tengah A di antara −z dan z menyisakan (1 − A)/2 pada setiap ekor, sehingga Φ(z) = (1 + A)/2. Untuk nilai x, pakai x = μ + zσ.

Luas di sebelah kiri z

Φ(z) = (1 + 0,8165)/2 = 0,9082

Baca tabel z secara terbalik

Cari 0,9082 di dalam tabel dan baca z.

z = 1,33

Jawaban

z = 1,33
30.Distribusi normal

Jawaban: x = 479 h

Dari luas kembali ke z: Φ(z) adalah luas di sebelah kiri z. Untuk luas ekor kiri A, cari z dengan Φ(z) = A dalam tabel. Luas ekor kanan A berarti Φ(z) = 1 − A. Luas tengah A di antara −z dan z menyisakan (1 − A)/2 pada setiap ekor, sehingga Φ(z) = (1 + A)/2. Untuk nilai x, pakai x = μ + zσ.

Luas di sebelah kiri

Φ(z) = 0,3

z dari tabel

z ≈ −0,52

Kembali ke satuan semula

x = 500 − 0,52·40 = 479 h

Jawaban

x = 479 h

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