Kalkulator Balok

Kategoria: Perumahan/Bangunan
- August 13, 2025
| |

Hitung defleksi, tegangan, dan reaksi untuk balok dengan berbagai kondisi tumpuan dan skenario pembebanan. Kalkulator ini membantu insinyur, arsitek, dan mahasiswa menganalisis perilaku balok di bawah berbagai beban.

Properti Balok

Baja ~200 GPa, Beton ~30 GPa, Kayu ~10 GPa
Untuk penampang persegi: bhÂł/12
Untuk penampang persegi: bhÂČ/6

Konfigurasi Tumpuan

Skenario Pembebanan

Jarak dari tumpuan kiri

Teori dan Rumus Balok

Kalkulator ini menggunakan prinsip dasar teori balok dari mekanika struktur:

Persamaan Utama
  • Tegangan lentur: σ = M/S di mana M adalah momen dan S adalah modulus penampang
  • Defleksi balok: Berhubungan dengan momen melalui EI(dÂČy/dxÂČ) = M(x)
  • Gaya geser: V = dM/dx (laju perubahan momen lentur)
  • Beban terdistribusi: w = dV/dx (laju perubahan gaya geser)
Kondisi Tumpuan
  • Tumpuan sederhana: Rotasi bebas, defleksi nol di tumpuan
  • Ujung tetap: Rotasi nol, defleksi nol
  • Kantilever: Tetap di satu ujung, bebas di ujung lainnya
  • Kantilever bertumpu: Tetap di satu ujung, tumpuan sederhana di ujung lainnya

Disclaimer: Kalkulator ini hanya untuk tujuan pendidikan dan desain awal. Hasil harus diverifikasi oleh insinyur yang berkualifikasi sebelum digunakan dalam desain atau analisis struktur. Kalkulator ini menggunakan teori balok yang disederhanakan dan tidak memperhitungkan semua faktor yang mungkin terjadi dalam aplikasi dunia nyata.

Ikhtisar Kalkulator Balok

Kalkulator Balok adalah alat interaktif yang digunakan untuk menganalisis bagaimana balok berperilaku di bawah berbagai jenis beban dan kondisi penyangga. Apakah Anda seorang insinyur yang merencanakan struktur, seorang pelajar yang mempelajari tegangan dan defleksi, atau seorang kontraktor yang memperkirakan kinerja struktural, alat ini membantu Anda membuat perhitungan yang akurat dan cepat.

Perhitungan dan Rumus Utama

Kalkulator ini mengevaluasi beberapa properti struktural penting:

  • Defleksi: Berdasarkan persamaan diferensial: \( EI \frac{d^2y}{dx^2} = M(x) \)
  • Tegangan Lentur: \( \sigma = \frac{M}{S} \)
  • Gaya Geser: \( V = \frac{dM}{dx} \)
  • Beban Terdistribusi (Intensitas Beban): \( w = \frac{dV}{dx} \)

Cara Menggunakan Kalkulator Balok

Ikuti langkah-langkah ini untuk menganalisis balok Anda:

  • Langkah 1: Masukkan panjang balok dan pilih satuan yang sesuai (meter atau kaki).
  • Langkah 2: Berikan Modulus Elastisitas, Momen Inersia, dan Modulus Penampang. Anda dapat mengganti satuan seperti GPa, cm⁎, atau inÂł sesuai kebutuhan.
  • Langkah 3: Pilih konfigurasi penyangga (misalnya, Penyangga Sederhana, Kantilever, dll.).
  • Langkah 4: Pilih skenario pembebanan (Beban Titik, Beban Merata, Momen, atau Beban Segitiga).
  • Langkah 5: Masukkan besaran dan posisi beban (jika diperlukan).
  • Langkah 6: Klik Hitung untuk melihat diagram, gaya reaksi, dan hasil numerik.
  • Langkah 7: Gunakan tab untuk beralih antara grafik Defleksi, Momen, dan Gaya Geser. Anda juga dapat mengunduh hasil rinci untuk referensi.

Hasil yang Akan Anda Dapatkan

Setelah perhitungan selesai, Anda akan menerima:

  • Defleksi Balok: Seberapa besar balok melengkung di bawah beban.
  • Momen Lentur: Momen internal yang terjadi pada balok.
  • Gaya Geser: Gaya internal yang mencoba menggeser penampang balok.
  • Tegangan Lentur: Tegangan pada balok akibat lentur.
  • Gaya Reaksi: Gaya pada penyangga yang diperlukan untuk menjaga keseimbangan.

Mengapa Alat Ini Berguna

Analisis struktural sangat penting untuk desain yang aman dan hemat biaya. Kalkulator ini membantu:

  • Merancang balok yang aman dalam proyek konstruksi atau renovasi.
  • Memperkirakan kebutuhan material untuk fondasi, pelat, atau kerangka — membuatnya berguna dalam perencanaan material fondasi atau bahkan panduan pengecoran beton.
  • Menjembatani kesenjangan pembelajaran bagi pelajar di bidang teknik dan arsitektur.
  • Membantu dalam perencanaan penguatan beton bersama alat seperti Kalkulator Beton, Kalkulator Besi Tulangan, dan Kalkulator Fondasi.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

  • Bisakah saya menggunakan ini untuk konstruksi dunia nyata?
    Gunakan alat ini untuk analisis awal dan tujuan pendidikan. Selalu konsultasikan dengan insinyur struktural berlisensi untuk keputusan penting.
  • Bagaimana jika saya tidak tahu Momen Inersia?
    Anda dapat memperkirakannya menggunakan rumus seperti \( I = \frac{b h^3}{12} \) untuk penampang persegi panjang. Cobalah menggabungkan alat ini dengan Estimator Volume Beton atau Kalkulator Material Pelat untuk cakupan yang lebih luas.
  • Jenis beban mana yang harus saya pilih?
    Itu tergantung pada skenario Anda:
    • Beban Titik: Gaya terkonsentrasi tunggal.
    • Beban Merata: Beban yang tersebar merata.
    • Momen: Gaya rotasi yang diterapkan pada suatu titik.
    • Beban Segitiga: Berubah secara linear sepanjang panjang balok.
  • Apakah alat ini menampilkan satuan?
    Ya. Anda dapat memilih dan mengonversi antara satuan metrik dan imperial seperti meter/kaki, kN/kip, dll.
  • Bisakah saya mengekspor hasil saya?
    Ya. Anda dapat mengunduh file CSV yang berisi data rinci untuk penggunaan lebih lanjut atau pencatatan.

Rencanakan Lebih Cerdas dengan Alat Terkait

Tingkatkan perencanaan proyek Anda dengan menggabungkan Kalkulator Balok ini dengan alat praktis lainnya:

  • Kalkulator Beton: Untuk pengukuran campuran semen yang akurat dan estimasi material fondasi.
  • Kalkulator Kerikil: Rencanakan sub-base atau drainase Anda dengan estimasi volume kerikil.
  • Kalkulator Drywall: Pastikan kerangka dinding dan finishing yang benar dengan estimasi material drywall.
  • Kalkulator Lantai: Gunakan bersama analisis struktural untuk menghitung pengukuran area lantai atau total beban lantai.

Pemberitahuan Penting

Disclaimer: Kalkulator ini adalah panduan untuk penggunaan konseptual dan pendidikan. Alat ini menyederhanakan perilaku dunia nyata dan tidak mempertimbangkan faktor-faktor lanjutan seperti beban dinamis, kelelahan material, atau deformasi nonlinier. Selalu minta desain Anda ditinjau oleh profesional.