Menentukan Defleksi/Lendutan Balok Sederhana dengan Metode Beban-Satuan (Unit-Load Method)

Suatu balok yang dibebani secara tegak lurus pada umumnya akan mengalami lendutan atau biasa dikenal dengan istilah defleksi. Selain karena pengaruh beban, lendutan tersebut juga dipengaruhi oleh sifat bahan yang digunakan. Sebagaimana kita tahu bahwa bahan ada yang bersifat elastis dan ada pula yang bersifat getas (brittle). Umumnya bahan yang bersifat elastis mampu berdeformasi tanpa mengalami kehancuran secara tiba-tiba--terlebih dahulu memberikan tanda-tanda awal berupa lendutan tadi. Berbeda dengan bahan yang bersifat getas (brittle) yang mudah mengalami kehancuran secara tiba-tiba ketika terjadi pembebanan.

Oleh karena material/bahan dari suatu bangunan pasti akan mengalami lendutan--meskipun kadang-kadang nilainya kecil sehingga tidak nampak secara kasat mata, maka dari itu kita mesti mencari tahu seberapa besar lendutan yang terjadi untuk mengetahui apakah ia masih berada dalam batas aman atau tidak. Sebab meskipun sifat elastis ini diperlukan dalam suatu konstruksi, namun ketika berlebihan justru akan mengurangi rasa nyaman pengguna bangunan tersebut.

Untuk mengetahui besarnya lendutan pada suatu balok ada beberapa metode yang umum digunakan seperti metode beban satuan dan juga metode bidang momen. Namun disini penulis hanya akan membahas penggunaan metode beban-satuan. Mungkin di lain waktu akan kita bahas metode-metode lainnya.

Metode beban satuan atau unit-load method merupakan suatu metode yang mengasumsikan adanya suatu beban virtual sebesar 1 satuan yang bekerja pada suatu balok. Lendutan yang terjadi pada balok tersebut ditentukan oleh momen lentur dan juga gaya geser. Namun karena pengaruh gaya geser relatif kecil maka kita bisa mengabaikannya. Untuk mengetahui penggunaan dari metode ini kita akan coba menyelesaikan suatu persoalan balok sederhana dibawah ini.

Soal :

Tentukan besarnya lendutan yang terjadi di titik C!

Tahap-tahap penyelesaian:

1.Buatlah tabel seperti dibawah ini

2.Cari reaksi perletakan balok akibat beban P yang sebenarnya untuk mencari nilai momen lenturnya (M)

reaksi perletakan di A dan B akibat beban P yang sebenarnya

hasil perhitungan VA dan VB akibat beban P yang sebenarnya

momen lentur (M) untuk bagian balok AC akibat beban P yang sebenarnya

 momen lentur (M) untuk bagian balok CB akibat beban P yang sebenarnya

3.Kita asumsikan balok dibebani oleh beban virtual sebesar 1satuan, kemudian cari reaksi perletakannya untuk mencari nilai momen lenturnya (m)

reaksi perletakan di A dan B akibat beban 1 satuan

hasil perhitungan VA dan VB akibat beban 1 satuan

momen lentur (m) untuk bagian balok AC akibat beban 1 satuan

momen lentur (m) untuk bagian balok CB akibat beban 1 satuan

4.Dari hasil perhitungan tahap 2 dan 3 didapat hasil seperti pada tabel, sehingga dengan terpenuhinya parameter yang kita butuhkan, maka selanjunya kita bisa menentukan besarnya lendutan yang terjadi di titik C.

Sehingga besarnya lendutan yang terjadi di titik C adalah