Analisis Struktur: latihan soal dan soal ujian

Analisis balok dan rangka batang statis tertentu, diagram gaya geser dan momen lentur, lendutan, dan stabilitas kolom.

Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.

Paket kilat (PDF)Lembar rumus, langkah-langkah metode, dan soal latihan dengan pembahasan lengkap, siap dicetak.

Topik dalam mata kuliah ini

  1. Reaksi tumpuan balok1 beban terpusat · 2 beban terpusat · beban terpusat + meratahitungan
  2. Gaya geser & momen lenturbeban terpusat · beban merata sepanjang bentang · beban terpusat + meratahitungan
  3. Rangka batang: metode titik buhulsimetris · asimetris · beban vertikal + horizontalhitungan
  4. Lendutan balokkantilever, beban ujung · beban merata · superposisi dan desainhitungan
  5. Tekuk kolomujung sendi · kondisi tumpuan lain · desain dan tegangan kritishitungan

Tips ujian untuk Analisis Struktur

  • Sketsa diagram gaya geser dan momen lentur: momen terbesar terjadi di titik gaya geser memotong nol.
  • Gunakan metode potongan jika Anda hanya memerlukan gaya pada satu atau dua batang rangka.
  • Gabungkan kasus lendutan standar dengan superposisi alih-alih mengintegrasikan dari awal.

Contoh dengan pembahasan

Reaksi tumpuan balokMudah
P = 55 kNABRA​RB​ = ?2 m2 m

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

L = 4 mP = 55 kN di 2 m

Tentukan RB (kN)

Tampilkan petunjuk
  1. Gunakan kesetimbangan statis: ΣFy = 0 dan ΣM = 0. Dua besaran tak diketahui, dua persamaan.
  2. Ambil momen terhadap A. RA melewati A sehingga hilang, dan Anda langsung mendapat RB.
  3. Total beban ke bawah adalah 55 kN, jadi RA + RB = 55 kN.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

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.

P = 55 kNABRA​RB​2 m2 m

Diagram benda bebas

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

Kesetimbangan

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

ΣMA = 0: RB·4 = 55·2
RB = 110/4 = 27,5 kN
ΣFy = 0: RA = 55 − 27,5 = 27,5 kN

Jawaban

RB = 27,5 kN
Gaya geser & momen lenturSedang
w = 5 kN/mABpotongan0,5 m5,5 m

Cari momen lentur Mx pada potongan x = 0,5 m dari tumpuan A. Anggap positif momen yang membuat serat bawah tertarik dan gaya geser ke atas pada muka kiri.

L = 6 mw = 5 kN/m dari 0 sampai 6 mx = 0,5 m

Tentukan Mx (kN·m)

Tampilkan petunjuk
  1. Pertama, cari reaksi tumpuan dari kesetimbangan seluruh balok.
  2. Lalu potong balok di x = 0,5 m dan lihat hanya bagian di kiri potongan. Jumlahkan momen gaya-gaya tersebut terhadap potongan.
  3. RA = 15 kN.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

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.

Reaksi tumpuan

Kesetimbangan seluruh balok.

Resultan beban merata: W = w·ℓ = 5·6 = 30 kN, bekerja di x̄ = 3 m
ΣMA = 0: RB·6 = 5·6·3
RB = 90/6 = 15 kN
ΣFy = 0: RA = 30 − 15 = 15 kN
w = 5 kN/mABRA​ = 15RB​ = 15potongan0,5 m5,5 m

Potong di x = 0,5 m dan ambil bagian kiri

Hanya gaya di kiri potongan yang diperhitungkan. Bagian beban merata bekerja sebagai satu gaya di tengah bagian itu.

M = RA·x − (setiap beban di kiri potongan × jaraknya ke potongan)
Mx = 15·0,5 − 5·0,5·0,25 = 6,875 kN·m

Jawaban

Mx = 6,875 kN·m

Cara kerja latihan

  • “Latih mata kuliah ini” mencampur soal dari semua topiknya, seperti ujian sungguhan.
  • Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.
  • Ujian simulasi memiliki batas waktu dan tanpa petunjuk, dan di akhir Anda mendapat skor serta tinjauan lengkap.

Kalkulator untuk mata kuliah ini

Kalkulator reaksi balokKalkulator defleksi balokKalkulator diagram gaya geser dan momen lenturKalkulator tekuk EulerKalkulator tegangan lentur (σ = My/I)Kalkulator rangka batang (metode titik hubung)

Mata kuliah terkait

Latihan ujian FE CivilLatihan ujian FE MechanicalStatikaMekanika BahanPerancangan Elemen MesinRekayasa GeoteknikTeknik Hidraulika
Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.