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

Video ini membahas cara menghitung resultan dari gaya-gaya yang terdistribusi pada struktur dengan beban distribusi merata. Resultan dari gaya tersebut dihitung dengan menjumlahkan setiap gaya sepanjang sumbu X. Jika beban terdistribusi merata, resultannya adalah luas area beban tersebut. Titik kerja resultan bekerja pada titik berat beban. Beban yang tidak merata seperti segitiga atau trapesium dapat dipecah menjadi kasus-kasus yang lebih sederhana untuk menghitung resultannya. Metode ini memungkinkan perhitungan resultan dari gaya-gaya terdistribusi dengan efisien.

Oke, sekarang kita coba melihat bagaimana kita membuat resultan dari gaya-gaya yang terdistribusi pada struktur kita.

Anggeplah sekarang saya punya sebuah struktur gitu ya, ini saya punya balok, dia berdiri di atas suatu tumpuan,

dan saya bikin aja tadi suatu gaya beban yang bentuknya meliuk-liuk seperti ini.

Nah, saya ingin tahu berapa resultan dari semua gaya tersebut, tentunya ini sesuatu yang cukup mudah.

Resultan dari seluruh gaya tersebut adalah penjumlahan dari semua gaya ini satu persatu sepanjang X,

misalnya ini adalah X gitu ya, jadi saya harus menjumlah setiap gaya ini sehingga saya bisa mendapatkan sebuah resultan.

Sehingga sebetulnya kalau mau saya sederhanakan secara konseptual berarti resultannya sendiri adalah se-area dari satu ini,

luas area ini, mungkin saya biar tidak membingungkan, semua dari area ini adalah resultannya.

Tapi tentunya karena ini adalah sebuah faktor, yang juga penting adalah di mana garis kerja dari resultan ini akan bekerja.

Nah, kalian bisa bayangkan bahwa pastinya gaya resultannya harus bekerja pada yang kita sebut sebagai titik berat.

Kalau dalam hal ini, kemungkinan saya mengira-ngira bentuknya akan kurang lebih di sini.

Ini nanti adalah F dari resultannya yang merupakan, besarnya merupakan luas area-nya dan posisinya akan berada di titik berat.

Dari, ini adalah titik berat dari beban saya, titik berat.

Nah, walau begitu kalian harus bersyukur bahwa di dalam dunia persipilan atau bahkan mungkin dalam dunia mesin, jarang sekali kita punya beban yang bentuknya irregular seperti ini.

Jadi, biasanya beban kita sedikit lebih regular, apakah benar-benar bebannya merata secara terdistribusi secara merata.

Jadi, ibaratnya kalau saya gambar, misalnya saya punya seperti ini, berarti beban saya benar-benar sama sepanjang balok saya, artinya saya tinggal membutuhkan luas area.

Jadi, dari ini saya butuh tahu, misalnya ini besarnya adalah 1 N per meter, berarti setiap ini ada 1 N per meter, berarti saya tinggal mencari luas area ini.

Luas area ini adalah, misalnya ini panjangnya, itu adalah X, maka luas area-nya tinggal tinggi ini 1 dikali dengan X tersebut.

Dan tentunya titik kerjanya, karena dia kotak biasa, ada di titik berat yang berlokasi persis di tengah dari beban saya.

Ini kalau dia terdistribusi secara merata.

Kadang-kadang kita juga punya beban yang bentuknya segitiga seperti ini, kalau misalnya kita punya beban segitiga seperti ini dan misalnya kita tahu tinggi di sini adalah 1 N per meter,

dan di sini misalnya panjangnya itu adalah X, pasti luasan area-nya itu adalah 1 dikali X dikali setengah, sama seperti biasa kita menghitung luas area dari sebuah segitiga.

Dan sekarang pertanyaannya adalah titik beratnya itu bekerjanya di mana?

Ini kan tadi luasan area-nya saya hitung, dan pasti luasan area titiknya itu akan bekerja pada titik berat dari segitiga yang biasanya ada di 1 per 3 dari lokasinya, jadi mungkin kurang lebih di sini.

Jadi ini adalah FR-nya, jaraknya itu pasti akan 1 per 3 dari X, dan besarnya itu adalah setengah dikali 1 dikali X.

Ini adalah resultan dari sesuatu yang bentuknya segitiga seperti ini.

Gimana kalau misalnya saya punya bentuk yang trapesium seperti ini, tentunya bisa kita break down jadinya, jadi misalnya kita coba break down menjadi 2 jenis pembebanan,

Yang satu anggaplah ini tingginya 1, ini tingginya 2, berarti kan saya bisa break down ini menjadi 2 kasus,

Yaitu adalah kasus yang pertama saat dia hanya ada beban meratanya saja dengan tinggi kurang lebih 1,

Berarti nanti saya tinggal, kalau ini tadi panjangnya sama-sama X, maka ini luasan area-nya adalah 1 dikali X, dan pasti lokasinya ada di setengah dari X.

Nah, untuk yang berikutnya ini karena ini adalah, tadi saya break down jadi yang beban merata dan ini di atasnya ada beban segitiganya,

Saya tinggal bikin lagi nih beban segitiga yang tadi, ini tingginya berarti tadi 1 N, karena di sini kan 1 N per meter, sedangkan di sini 2 N per meter, berarti sisa tingginya adalah 1 N per meter.

Nah, di sini luasan area-nya bisa saya hitung, sehingga besarnya pasti adalah setengah dikali X dikali dengan 1,

Dan titiknya itu pasti akan bekerja di titik berat yang besarnya sebesar 1 per 3 X,

Sehingga jika saya mau merepresentasikan ini ke dalam sebuah gaya atau dalam hal yang dua buah gaya, maka ini bisa saya representasikan dengan satu gaya di sini dan satu gaya di sini.

Apakah dua gaya ini bisa saya resultankan?

Bisa juga, tinggal saya lakukan resultant dari keduanya, tapi kira-kira beginilah cara saya membuat resultant dari sebuah gaya yang terdistribusi secara merata.