Prasanti Widyasih Sarli, S.T., M.T., Ph.D.

Video ini membahas contoh aplikasi garis pengaruh dengan rangkaian beban terpusat seperti mobil sedan, bus, truk, LRT, MRT, lokomotif, dan kereta cepat. Garis pengaruh digunakan untuk melihat pengaruh pergerakan beban hidup terhadap struktur. Dengan contoh jembatan yang terkena beban kereta, dijelaskan cara menghitung gaya geser maksimum dengan memanfaatkan garis pengaruh. Skenario diberikan untuk menghitung gaya VC yang terjadi akibat berbagai posisi beban terpusat, termasuk mencari kasus dengan VC paling negatif. Penekanan pada latihan soal kompleks untuk meningkatkan pemahaman dalam menyelesaikan masalah statika.

Oke, jadi sekarang kan kita udah tau nih aplikasi dari garis pengaruh itu seperti apa aja.

Nah sekarang saya ingin membawa kalian ke suatu kasus-kasus yang sebetulnya nyata adanya di sekeliling kita.

Nah sekarang coba deh ya, saya coba memberikan kalian beberapa gambaran mengenai beberapa jenis live load

yang akan masuk ke dalam struktur kita misalnya.

Yang pertama yang ingin saya kenalkan misalnya sebuah mobil sedan biasa.

Sebuah mobil sedan biasa itu beratnya kurang lebih sekitar 2,5 ton.

Tapi kalau misalnya kalian perhatikan sebuah mobil biasa itu pasti akan ada kurang lebih 2 ban gitu ya, 2 roda.

Sehingga kalau misalnya kita betul-betul membayangkan tentunya pada saat dia akan masuk ke dalam struktur kita

2,5 ton itu akan dibagi 1,25 ton melalui 1 roda dan 1,25 ton melalui roda berikutnya.

Nah bagaimana dengan jenis-jenis kendaraan lain, live load lain yang juga ada di sekeliling kita?

Bus Transjakarta yang saya pegunakan ini ternyata bebannya itu mencapai 17 ton.

Jauh lebih besar dan kita bisa lihat di sini roda-rodanya itu ada sekitar 3.

Sehingga kita bisa membayangkan per masing-masing roda itu mungkin bisa mengalirkan sampai 5 ton

menuju ke jalan atau kemanapun nanti si bus ini berada.

Berikutnya misalnya ini ada suatu truk gitu ya, truk yang bentuknya seperti ini ternyata bebannya 15 ton.

Tapi kita bisa bayangin tentu bagian belakang dari truk ini yang menyimpan barang pasti akan lebih besar bebannya.

Jadi mungkin bebannya sendiri bisa 10 ton di belakang 5 ton di depan.

Lalu berikutnya ini ada contoh misalnya LRT yang ternyata LRT sendiri itu juga beratnya 48,6 ton.

Dan dia juga ukurannya sangat-sangat panjang dan pasti pada saat masuk ke struktur kita akan melalui roda-roda dari kereta tersebut.

Berikutnya juga ada MRT, MRT itu ternyata beratnya 63,1 ton yang juga nanti akan masuk ke dalam struktur kita

melalui roda-rodanya baru akan menjadi beban terpusat melalui roda-roda itu di dalam struktur kita.

Berikutnya yang juga besar ternyata bebannya adalah suatu lokomotif yang ternyata bebannya bisa sampai 90 t.

Hampir kalau tadi mobil kita mulai dengan mobil yang ukurannya cuma 2,5 ton,

sekarang bayangkan ini sudah berapa ratus kali lipat satu lokomotif beratnya gitu.

Lalu berikutnya saya juga kasih contoh di sini suatu kereta cepat yang ternyata punya beban-beban yang juga bisa kita lihat seperti di layar.

Nah ini semua adalah beban yang nanti pada saat mereka masuk ke dalam struktur kita akan menjadi life load atau beban hidup yang bergerak,

artinya dia bisa berpindah tempat gitu ya.

Tentunya kita akan membutuhkan garis pengaruh untuk melihat apa nih pengaruh dari pergerakan beban tersebut terhadap struktur kita.

Nah di sini saya sudah punya sebuah contoh nih, tadi kan saya sudah memberikan contoh berbagai macam jenis beban yang mungkin terjadi,

sekarang secara spesifik kita akan coba membayangkan sebuah jembatan yang terkena beban kereta gitu ya.

Nah di sini kalau misalnya saya punya beban kereta, saya sengaja nih saya gabungkan ada suatu lokomotif,

lokomotif tadi kita sudah ketahui ternyata bebannya paling besar gitu ya,

dan lokomotif itu besar karena memang dia harus membuat daya gitu,

yang nanti sebetulnya menarik gerbong-gerbong di belakangnya gitu ya.

Nah sekarang ini pada saat masuk ke dalam struktur kita pastinya di sini akan ada beban yang bisa kita anggap sebagai beban terpusat

yang ada pertama untuk lokomotifnya dan juga ini buat gerbong-gerbongnya itu akan ada beban-beban terpusat.

Sehingga sebetulnya kita bisa membayangkan si kereta ini pada saat melewati jembatan kita akan seperti sebuah rangkaian dari beban terpusat.

Nah tentunya pada saat kita ingin mendesain struktur kita, kita butuh mengetahui sebetulnya gaya maksimum yang terjadi

akibat beban bergerak ini kurang lebih berapa dan terjadi pada kasus yang seperti apa.

Nah sekarang pertanyaannya bagaimana kita bisa memanfaatkan garis pengaruh untuk mencoba mengecek itu.

Jadi di sini saya langsung akan lagi-lagi menggunakan contoh yang tadi, ini saya punya sebuah jembatan dengan panjang 50 meter

yang mana sekarang saya sudah punya ini adalah VC ya,

berarti VC itu adalah gaya geser yang terjadi pada titik C di dalam jembatan tersebut yang mana C ini berjarak 12,5 dari titik A

sehingga dia kurang lebih sekitar 1,4 dari jembatan tersebut dan saya ingin tahu pada saat saya punya sebuah kereta

yang akan melewati struktur ini sebetulnya gaya misalnya sama seperti tadi gaya geser maksimum yang akan terjadi itu terjadi pada kondisi yang seperti apa.

Gaya geser maksimum dan juga mungkin nanti saya ingin tahu juga gaya geser negatif maksimumnya.

Nah di sini kita bisa lihat ini saya sudah coba gambarkan lokomotifnya dengan angka-angka yang tadi realistis 90 ton,

90 ton itu kan tentunya harus saya konversi dulu sebagai kilogram,

tadi berarti saya kali dengan seribu ya, dikali seribu kan ton ke kilogram,

berarti ini saya kali dengan seribu untuk jadi kilogram,

lalu ini masih dalam bentuk masa tentunya kalau saya mau jadi gaya berarti saya harus kalikan dengan gravitasi,

sebetulnya nilai gravitasi adalah 9,8 tapi saya akan asumsikan menjadi 10 untuk memudah perhitungan saya,

sehingga nanti saya bisa untuk menghitung masing-masing ini berarti 90 dikali dengan seribu dikali dengan 10,

sehingga saya akan dapat kurang lebih 900 ribu newton yang bisa saya bikin menjadi 900 kilo newton,

lalu di sini berarti saya akan dapat dengan melakukan hal yang sama tadi ya,

berarti saya punya ini dikali dengan seribu dikali dengan 10 akan kurang lebih menjadi 400 kilo newton,

sebenarnya ini ada 3 roda tapi saya akan simplifikasi menjadi kurang lebih 1 roda besar dengan 2 roda yang lebih kecil,

yang ini jaraknya adalah 10 dan di sini adalah jaraknya 12,

yang ini tadi besarnya berapa? 900 kilo newton,

berarti kalau saya bagi secara merata di sini akan menjadi 200 dan di sini adalah 200 kilo newton,

nah sekarang saya kan sudah punya garis pengaruhnya tadi saya sudah bikin,

berarti pasti di sini tingginya 0,75 di sini tingginya adalah 0,25,

lalu saya akan coba memanfaatkan garis pengaruh ini untuk menghitung berapa kira-kira gaya yang akan terjadi akibat dari pembebanan yang seperti ini,

nah saya bisa membayangkan beberapa skenario,

untuk skenario 1 dengan garis pengaruhnya tadi saya,

maafnya tidak sama persis ada di bawah struktur karena tadi saya ini,

ini berarti skenario 1 maka roda yang pertama itu terletak di sini,

lalu habis itu ada 12 meter ada di sini berarti kurang lebih akan ada yang berikutnya,

dan ada yang berikutnya ini tadi jaraknya adalah 12,

skenario kedua adalah apabila saya punya beban-bebannya saya letakkan justru pada struktur saya dengan beban terpusatnya,

berarti ada di yang ini adalah beban yang terbesarnya berarti 900,

lalu di sini nanti saya akan punya bejarak dengan 12 meter itu adalah 200,

dari sini saya bisa dengan 2 skenario yang mungkin dengan kasus ini,

saya bisa menghitung berapa gaya VC yang akan terjadi akibat kedua kasus tersebut,

Untuk skenario 1 apabila titik berat dari 900 kN itu ada di sini berarti kan sebetulnya dia akan menghasilkan VC 0,

sedangkan di sini saya akan punya nilai VC nya adalah ini bisa kita hitung dengan segitiga,

berarti kalau misalnya di sini adalah 0,25 dan itu adalah pada saat X nya adalah 12,5 berarti tingginya tinggi ini adalah ini H nya,

misalnya saya bilang itu H berarti H itu dibagi dengan 12 itu sama dengan 0,25 dikali dengan 12,5,

sehingga H nya sendiri adalah 0,25 per 12,5 dikali dengan 12,

sehingga saya akan bisa dapatkan ini adalah tinggi ini nilainya adalah negatif dan bisa saya kalikan dengan gayanya,

gayanya itu adalah 200 kN dan di sini berarti saya bisa juga mendapatkan tinggi dari ini dengan hubungan kesebandingan juga,

kalau ini tadi ke sini 12 meter berarti dari sini 12 ke 10 ini berarti 22 meter berarti dari sini ke sini adalah 50 dikurangin 22 adalah 28 meter,

sehingga tinggi yang ini anggeplah di H2, H2 per 28 itu adalah 0,75 dibagi dengan panjang ini adalah 27,5,

panjang dari sini ke sini itu adalah 50 dikurangin 27,5,

sekarang berarti saya punya tinggi ini sehingga saya bisa menghitung VC akibat dengan kasus skenario 1 900 kN tidak menyebabkan VC apapun,

tapi yang 200 kN akan menyebabkan minus 200 dikali dengan tinggi itu adalah 0,25 per 12,5 dikali dengan 12,

dan ini semua minus ya ditambah dengan berarti 200 karena bebannya 200 dikali dengan 0,75 dibagi 37,5 dikali dengan 50 dikurangin 22,

kalau kita hitung saya akan dapat nilai VC secara sepintas saya bisa lihat kemungkinan nilainya akan positif,

lalu dari sini yang ini pun saya bisa menghitung,