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​ = 10 kNP2​ = 10 kNABRA​RB​ = ?2 m2 m1 m

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

L = 5 mP1 = 10 kN di 2 mP2 = 10 kN di 4 m
RB = kN
2.Reaksi tumpuan balokSulit
w = 4 kN/mP = 55 kNADCMA​ = ?4 m2 m2 m

Sebuah balok majemuk dijepit ke dinding di A, memiliki sendi dalam di C (4 m dari A), dan bertumpu pada rol di D (8 m dari A). Balok menahan beban terpusat P pada 6 m dari A, beban merata w di seluruh bagian CD. Cari besar momen reaksi MA di dinding.

AC = 4 mAD = 8 mP = 55 kN di 6 mw = 4 kN/m dari 4 sampai 8 m
MA = kN·m
3.Rangka batang: metode titik buhulSedang
ABCDEFGH40 kN15 kN35 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: 40 kN ↓C: 15 kN ↓F: 35 kN ↓G: 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 FC
  13. 13elemen HC
4.Rangka batang: metode titik buhulSulit
ABBCACACB10 kN5 kN5 m4 m3 m

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

bentang = 5 mtinggi = 3 mB berjarak 4 m dari Abeban vertikal = 10 kNbeban horizontal = 5 kN →
FBC = kN
5.Gaya geser & momen lenturSedang
w = 5 kN/mP = 65 kNABpotongan2,5 m1 m0,5 m

Kantilever dijepit di A. Kantilever menahan beban merata w di sepanjang batang dan beban terpusat P pada jarak 3,5 m dari A. Cari momen lentur Mx pada potongan x = 2,5 m dari tumpuan jepit A. Anggap positif momen yang membuat serat bawah tertarik dan gaya geser ke atas pada muka kiri.

L = 4 mP = 65 kN di 3,5 mw = 5 kN/m dari 0 sampai 4 mx = 2,5 m
Mx = kN·m
6.Gaya geser & momen lenturSulit
40 kN50 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.

40 kN @ 0 m50 kN @ 6 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 = 3 kNABδ2 m4 m

Kantilever sepanjang L dijepit di A dan menahan beban terpusat P pada jarak a = 2 m dari A. Cari lendutan δP di bawah beban.

P = 3 kNa = 2 mL = 6 mE = 70 GPa (aluminium)I = 84 × 10⁶ mm⁴
δP = mm
8.Lendutan balokSulit
P = 40 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 = 40 kN di 3 m
RB = kN
9.Tekuk kolomSedang
PL = 4 m20 × 100 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 = 20 × 100 mm
Pcr = kN
10.Tekuk kolomSulit
P = 90 kNL = 2,5 md = ?penampang

Kolom bulat pejal sepanjang L dari baja dengan tumpuan sendi di kedua ujung. Kolom harus menahan 90 kN dengan faktor keamanan 2 terhadap tekuk. Cari diameter terkecil d.

P = 90 kNn = 2L = 2,5 mE = 200 GPa (baja)
d = mm
11.Titik berat & momen inersiaSedang
150 mm150 mm90 mmØ60xIx​ = ?

Sebuah pelat 150 mm × 150 mm memiliki lubang lingkaran berdiameter 60 mm pada garis tengah vertikalnya, dengan pusat 90 mm di atas dasar. Cari momen inersia luas Ix terhadap sumbu horizontal melalui titik berat.

b = 150 mmh = 150 mmd = 60 mmpusat lubang: y = 90 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersiaSulit
120 mm200 mm60 mm60 × 40xIx​ = ?

Sebuah pelat 120 mm × 200 mm memiliki potongan persegi panjang selebar 60 mm dan setinggi 40 mm, di tengah garis tengah vertikal dengan pusat 60 mm di atas dasar. Cari momen inersia luas Ix terhadap sumbu horizontal melalui titik berat.

b = 120 mmh = 200 mmpotongan: 60 × 40 mmpusat lubang: y = 60 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegangan efektif tanahSedang
pasirγd​ = 16 kN/m³γsat​ = 18,5 kN/m³13 mmuka air tanahXz = 12 m

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

z = 12 mzw = 2 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 16 kN/m³pasir: γsat = 18,5 kN/m³
u = kPa
14.Tegangan efektif tanahSulit
pasirγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³4 mlempungγsat​ = 19 kN/m³7 mmuka air tanahXz = 7,5 m

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

z = 7,5 mzw = 3 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 15 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³lempung: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
15.Penurunan konsolidasiSedang
Δσ = 200 kPapasirlempungCc​ = 0,3, Cr​ = 0,05e0​ = 0,95σ′0​ = 45 kPaσ′p​ = 95 kPa4 mmuka air tanah

Lapisan lempung terkonsolidasi berlebih setebal 4 m memiliki Cc = 0,3, Cr = 0,05, dan e₀ = 0,95. Di tengah kedalamannya tegangan vertikal efektifnya 45 kPa dan tekanan prakonsolidasinya 95 kPa. Sebuah bangunan baru menambah tegangan vertikal 200 kPa di tengah kedalaman. Cari penurunan konsolidasi primer S dalam mm.

H = 4 mCc = 0,3Cr = 0,05e0 = 0,95σ′0 = 45 kPaσ′p = 95 kPaΔσ = 200 kPa
S = mm
16.Penurunan konsolidasiSulit
pasirlempungH = 8,5 m8,5 mpasirmuka air tanah

Dalam uji oedometer di laboratorium, benda uji lempung setebal 19 mm, berdrainase di atas dan di bawah, mencapai konsolidasi 50% dalam 6 menit. Di lapangan, lempung yang sama membentuk lapisan setebal 8,5 m. Lapisan berada di antara dua lapisan pasir, sehingga air terdrainase keluar di atas dan di bawah. Berapa hari t yang diperlukan lapisan di lapangan untuk mencapai konsolidasi 50%?

hlab = 19 mmtlab = 6 minH = 8,5 mlapangan: drainase ganda
t = hari
17.Gaya hidrostatisSedang
pintu aird = 0,5 mH = 2,5 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 3 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 = 2,5 mb = 3 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
18.Gaya hidrostatisSulit
pintu aird = 4 mH = 2,5 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 1 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 4 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 4 mH = 2,5 mb = 1 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
19.Gesekan pipa & kehilangan headSedang
Q = 60 L/sD = 250 mmL = 50 mf = 0,03

Air mengalir dengan debit 60 L/s melalui pipa sepanjang 50 m dengan diameter dalam 250 mm. Gunakan faktor gesekan Darcy f = 0,03 dan g = 9,81 m/s². Cari kehilangan head akibat gesekan hf.

Q = 60 L/sL = 50 mD = 250 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
20.Gesekan pipa & kehilangan headSulit
K = 10Δz = 26 mL = 400 m, D = 300 mm, f = 0,0182× belokan (K = 0,3)

Dua reservoir terbuka dihubungkan oleh pipa sepanjang 400 m dengan diameter dalam 300 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,018. Permukaan air reservoir atas berada 26 m di atas permukaan reservoir bawah. Kerugian minornya adalah lubang masuk bersudut tajam (K = 0,5), 2 belokan (masing-masing K = 0,3), sebuah katup (K = 10), dan lubang keluar ke reservoir bawah (K = 1,0). Gunakan g = 9,81 m/s². Cari debit Q dalam L/s.

Δz = 26 mL = 400 mD = 300 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sedang
b = 4,5 my = 1,8 m1 : 1n = 0,03, S = 0,004

Sebuah saluran trapesium tanah berlapis rumput memiliki lebar dasar 4,5 m dan kemiringan sisi 1:1 (horizontal:vertikal). Air mengalir seragam sedalam 1,8 m. n Manning = 0,03 dan kemiringan dasarnya S = 0,004. Cari debit Q dalam m³/s.

b = 4,5 my = 1,8 mz = 1n = 0,03S = 0,004
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sulit
b = 4 my = 0,9 m2 : 1n = 0,022, Q = 9,8 m³/s

Sebuah saluran trapesium tanah bersih dengan lebar dasar 4 m dan kemiringan sisi 2:1 (horizontal:vertikal) harus mengalirkan 9,8 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 0,9 m. n Manning = 0,022. Cari kemiringan dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 9,8 m³/sb = 4 my = 0,9 mz = 2n = 0,022
S = m/m
23.Pompa & daya pompaSedang
PQ = 10 L/sH = 58 m

Sebuah pompa dengan efisiensi 80% mengalirkan 10 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan head 58 m. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari daya poros Pshaft yang diperlukan, dalam kW.

Q = 10 L/sH = 58 mη = 80%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pompa & daya pompaSulit
PQ = 60 L/sΔz = 10 mL = 400 m, D = 200 mm, f = 0,018, ΣK = 8

Sebuah pompa memindahkan 60 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari reservoir bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 10 m lebih tinggi. Pipa sepanjang 400 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,018; 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 = 60 L/sΔz = 10 mL = 400 mD = 200 mmf = 0,018ΣK = 8
H = m
25.Nilai waktu uangSedang
tahun0123…9PV = ?€50 000

Anda butuh €50 000 dalam 9 tahun. Sebuah rekening memberi 4% per tahun, dimajemukkan bulanan. Berapa yang harus Anda setor hari ini? Tentukan nilai sekarang PV.

FV = €50 0004% / 12n = 9
PV = €
26.Nilai waktu uangSulit
bulan0123…204A?AA€10 000

Anda ingin memiliki €10 000 dalam 17 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 = 204
A = €
27.NPV & IRRSedang
tahun01234−60 00024 00013 00019 00027 000

Investasi sebesar €60 000 memberikan arus kas berikut di akhir tahun 1 sampai 4: €24 000, €13 000, €19 000, €27 000. Biaya modal 12%. Tentukan nilai sekarang bersih NPV.

r = 12%CF0 = −60 000CF1 = 24 000CF2 = 13 000CF3 = 19 000CF4 = 27 000
NPV = €
28.NPV & IRRSulit
tahun0123456−50 00010 000+5%+5%+5%+5%+5%r = 12%, NPV = ?

Sebuah proyek berbiaya €50 000 hari ini. Arus kasnya €10 000 di akhir tahun 1 dan tumbuh 5% per tahun sampai arus kas terakhir di akhir tahun ke-6. Biaya modalnya 12%. Tentukan nilai sekarang bersih NPV.

C0 = €50 000CF1 = €10 000g = 5%n = 6r = 12%
NPV = €
29.Distribusi normalSedang
−3−2−10123zluas berarsir di sebelah kanan z = 0,6700

Seret z sehingga luas berarsir di bawah kurva normal baku, di sebelah kanan z, adalah 0,6700. Cari z sampai dua desimal.

A = 0,6700
z =
30.Distribusi normalSulit
35455565758595poinbawah 70%

nilai ujian berdistribusi normal dengan rata-rata 65 poin dan simpangan baku 10 poin. Seret batas sehingga 70% terbawah yang diarsir berada di sebelah kirinya. Cari batas x.

μ = 65 poinσ = 10 poin70%
x = poin

3Larutan

1.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: RB = 12 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.

P1​ = 10 kNP2​ = 10 kNABRA​RB​2 m2 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.

ΣMA = 0: RB·5 = 10·2 + 10·4
RB = 60/5 = 12 kN
ΣFy = 0: RA = 20 − 12 = 8 kN

Jawaban

RB = 12 kN
2.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: MA = 142 kN·m

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. Sendi dalam tidak dapat menahan momen lentur, sehingga memberi satu persamaan tambahan: momen terhadap sendi dari gaya-gaya di salah satu sisi sama dengan nol.

Bagian CD

Sendi tidak memiliki momen, jadi momen terhadap C pada CD saja harus seimbang.

W = 4·4 = 16 kN di 2 m dari C
ΣMC = 0: RD·4 = 55·2 + 16·2
RD = 35,5 kN
VC = 71 − 35,5 = 35,5 kN

Bagian AC

Gaya sendi VC bekerja ke bawah pada AC (sama besar dan berlawanan arah dengan aksinya pada CD).

RA = 35,5 = 35,5 kN
MA = 35,5·4 = 142 kN·m

Jawaban

MA = 142 kN·m
3.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: elemen DH

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 D

CD dan DE terletak pada satu garis lurus dan simpul tidak membawa beban. Menyeimbangkan gaya melintang garis itu hanya menyisakan DH.

ΣF⊥ = 0 → FDH = 0

Periksa dengan metode simpul

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

AB: 76,25 kN (T), BC: 76,25 kN (T), CD: 38,75 kN (T), DE: 38,75 kN (T), FG: 77,5 kN (C), GH: 77,5 kN (C), AF: 107,8 kN (C), HE: 54,8 kN (C), BF: 40 kN (T), CG: 25 kN (C), DH: 0, FC: 1,768 kN (T), HC: 54,8 kN (T)

Jawaban

Elemen gaya-nol: DH
4.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: FBC = −11,6 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.

ABBCACACB10 kN5 kNAy​Cy​Ax​

Reaksi tumpuan

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

ΣMA = 0: Cy·5 = 10·4 + 5·3 → Cy = 11 kN
ΣFy = 0: Ay = 10 − 11 = −1 kN
ΣFx = 0: Ax = −5 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 = 3/3,162 = 0,9487, cos γ = 1/3,162 = 0,3162
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −11/0,9487 = −11,6 kN

Jawaban

FBC = −11,6 kN (tekan)
5.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: Mx = −70,63 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.

Ambil bagian ujung bebas

P: −65·1 = −65 kN·m
w: −5·1,5²/2 = −5,625 kN·m
Mx = −65 − 5,625 = −70,63 kN·m

Jawaban

Mx = −70,63 kN·m

Negatif berarti momen negatif: sisi atas tertarik.

6.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: E (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 = 20 kN, R2 = 70 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 = −40, MC = −60, MD = −80, ME = −100 kN·m, MF = −50, MG = 0

Jawaban

Tanda E: ME = −100 kN·m
7.Lendutan balok

Jawaban: δP = 1,361 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 = 3000 N, a = 2000 mm, L = 6000 mm
EI = 5,88 × 10¹² N·mm²

Lendutan di bawah beban

δP = Pa³/(3EI) = 3000·2000³/(3·5,88 × 10¹²) = 1,361 mm

Jawaban

δP = 1,361 mm
8.Lendutan balok

Jawaban: RB = 12,5 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 = 5·40/16 = 12,5 kN

Jawaban

RB = 12,5 kN
9.Tekuk kolom

Jawaban: Pcr = 16,79 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 = 100·20³/12 = 66667 mm⁴

Panjang efektif

KL = 0,7·4000 = 2800 mm

Beban kritis

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·200000·66667/2800² = 16785 N = 16,79 kN

Jawaban

Pcr = 16,79 kN
10.Tekuk kolom

Jawaban: d = 58,37 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 = 2·90000 = 180000 N
KL = 1·2500 = 2500 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·180000·2500²/(π³·200000))^(1/4) = 58,37 mm

Jawaban

d = 58,37 mm

Periksa: kelangsingan KL/r adalah 171,3, jadi kolom langsing dan rumus Euler berlaku.

11.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 40,82 × 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 = (22500·75 − 2827·90)/(22500 − 2827) = 72,84 mm

Pelat penuh terhadap ȳ

150·150³/12 + 22500·2,156² = 42,29 × 10⁶ mm⁴

Lubang terhadap ȳ

π·60⁴/64 + 2827·17,16² = 1,468 × 10⁶ mm⁴

Kurangkan

Ix = 40,82 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 40,82 × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 75,41 × 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 = (24000·100 − 2400·60)/(24000 − 2400) = 104,4 mm

Pelat penuh terhadap ȳ

120·200³/12 + 24000·−4,444² = 80,47 × 10⁶ mm⁴

Lubang terhadap ȳ

60·40³/12 + 2400·−44,44² = 5,061 × 10⁶ mm⁴

Kurangkan

Ix = 75,41 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 75,41 × 10⁶ mm⁴
13.Tegangan efektif tanah

Jawaban: u = 98,1 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) = 9,81·10 = 98,1 kPa

Jawaban

u = 98,1 kPa
14.Tegangan efektif tanah

Jawaban: σ′ = 86,35 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·3,5
σ = 15·3 + 19·1 + 19·3,5 = 130,5 kPa

Tekanan air pori

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah muka air tanah.

u = γw·(z − zw) = 9,81·4,5 = 44,15 kPa

Tegangan efektif

σ′ = σ − u = 130,5 − 44,15 = 86,35 kPa

Jawaban

σ′ = 86,35 kPa
15.Penurunan konsolidasi

Jawaban: S = 286,5 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 = 45 + 200 = 245 kPa > 95 kPa

Penurunan

Rekompresi sampai σ′p, kompresi murni setelahnya.

S = 0,05·4/(1 + 0,95)·log₁₀(95/45) + 0,3·4/(1 + 0,95)·log₁₀(245/95)
S = 33,28 + 253,2 = 286,5 mm

Jawaban

S = 286,5 mm
16.Penurunan konsolidasi

Jawaban: t = 833,9 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 = 19/2 = 9,5 mm = 0,0095 m
Hdr,field = 8,5/2 = 4,25 m

Skalakan waktunya

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

tfield = 6·(4,25/0,0095)² = 1,201 × 10⁶ min
tfield = 1,201 × 10⁶/1440 = 833,9 hari

Jawaban

t = 833,9 hari
17.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 128,8 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 = 0,5 + 2,5/2 = 1,75 m
A = H·b = 2,5·3 = 7,5 m²
pintu aird = 0,5 mH = 2,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·1,75·7,5 = 128,8 kN

Jawaban

F = 128,8 kN
18.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 128,8 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 = 4 + 2,5/2 = 5,25 m
A = H·b = 2,5·1 = 2,5 m²
pintu aird = 4 mH = 2,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·5,25·2,5 = 128,8 kN

Jawaban

F = 128,8 kN
19.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: hf = 0,4569 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 = 0,06/0,04909 = 1,222 m/s

Head kecepatan

V²/(2g) = 1,222²/(2·9,81) = 0,07615 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,03·(50/0,25)·1,222²/(2·9,81) = 0,4569 m

Jawaban

hf = 0,4569 m
20.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: Q = 265,7 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 = 0,018·400/0,3 = 24
ΣK = 0,5 + 2·0,3 + 10 + 1,0 = 12,1

Persamaan energi

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

26 = (24 + 12,1)·V²/(2·9,81)
V = √(2·9,81·26/36,1) = 3,759 m/s

Debit

Q = V·π·D²/4 = 3,759·0,07069 = 0,2657 m³/s = 265,7 L/s

Jawaban

Q = 265,7 L/s
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: Q = 26,73 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 = (4,5 + 1·1,8)·1,8 = 11,34 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 4,5 + 2·1,8·√(1 + 1²) = 9,591 m
R = A/P = 1,182 m

Kecepatan

V = (1/0,03)·1,1822/3·0,0041/2 = 2,357 m/s

Debit

Q = A·V = 11,34·2,357 = 26,73 m³/s

Jawaban

Q = 26,73 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: S = 0,003027 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 = (4 + 2·0,9)·0,9 = 5,22 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 4 + 2·0,9·√(1 + 2²) = 8,025 m
R = A/P = 0,6505 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0,022·9,8/(5,22·0,7507) = 0,05502
S = 0,05502² = 0,003027

Jawaban

S = 0,003027

Itu penurunan 3,027 m per kilometer.

23.Pompa & daya pompa

Jawaban: Pshaft = 7,112 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 = 1000·9,81·0,01·58 = 5,69 kW

Daya poros

Pshaft = Ph/η = 5,69/0,8 = 7,112 kW

Jawaban

Pshaft = 7,112 kW
24.Pompa & daya pompa

Jawaban: H = 18,18 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 = 0,06/0,03142 = 1,91 m/s
V²/(2g) = 0,1859 m

Kehilangan head

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (36 + 8)·0,1859 = 8,18 m

Head pompa

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

H = Δz + hL = 10 + 8,18 = 18,18 m

Jawaban

H = 18,18 m
25.Nilai waktu uang

Jawaban: PV = 34905 €

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 = 0,04/12 = 0,003333
N = 12·9 = 108

Nilai sekarang

PV = FV/(1 + i)N = 50 000/1,432 = €34 904,71

Jawaban

PV = €34 904,71
26.Nilai waktu uang

Jawaban: A = 37,64 €

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 = 12·17 = 204

Setoran

A = FV·i/((1 + i)N − 1) = 10 000·0,0025/(1,664 − 1) = €37,64

Jawaban

A = €37,64
27.NPV & IRR

Jawaban: NPV = 2475 €

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 = −60 000
CF1/(1 + 0,12)1 = 24 000/1,12 = 21 428,57
CF2/(1 + 0,12)2 = 13 000/1,254 = 10 363,52
CF3/(1 + 0,12)3 = 19 000/1,405 = 13 523,82
CF4/(1 + 0,12)4 = 27 000/1,574 = 17 158,99

Jumlahkan

NPV = €2 474,90

Jawaban

NPV = €2 474,90

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

28.NPV & IRR

Jawaban: NPV = −4133 €

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 anuitas bertumbuh

((1,05)/(1,12))6 = 0,6789
PV = 10 000/(0,12 − 0,05)·(1 − 0,6789) = 45 866,55

NPV

NPV = 45 866,55 − 50 000 = −€4 133,45

Jawaban

NPV = −€4 133,45

NPV negatif, jadi proyek menghasilkan kurang dari pengembalian yang disyaratkan.

29.Distribusi normal

Jawaban: z = −0,44

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 − 0,6700 = 0,3300

Baca tabel z secara terbalik

Cari 0,3300 di dalam tabel dan baca z.

z = −0,44

Jawaban

z = −0,44
30.Distribusi normal

Jawaban: x = 70,2 poin

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) = 0,7

z dari tabel

z ≈ 0,52

Kembali ke satuan semula

x = 65 + 0,52·10 = 70,2 poin

Jawaban

x = 70,2 poin

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