PENDALAMAN MATERI MEKANIKA TEKNIK MODUL 2 :GAYA GAYA DAN PENYUSUNANNYA GAYA DAN PENYUSUNANNYA KARAKTERIKSTIK GAYA Gaya pada mekanika teknik diartikan sebagai aksi yang bekerja pada suatu elemen struktur dalam kondisi kesetimbangan Gaya adalah besaran vektor yang memiliki panjang, besaran, arah, tujuan dan titik tangkap yang digambarkan dengan anak panah disamping, Gaya dapat dipindahkan asalkan besar (angka) dan arahnya sama. Titik Tangkap Gaya dan Tujuan Gaya Garis yang dilalui gaya disebut lintasan gaya atau garis kerja gaya. Titik tangkap suatu gaya yang bekerja pada benda dapat dipindahkan sepanjang lintasan gayanya. RESULTAN GAYA Resultan adalah gaya perumpamaan sebagai pengganti dari gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda Resultan dua gaya dengan titik tangkap sama SIFAT DAN BENTUK GAYA Gaya pada elemen struktur adalah beban yang didukung oleh suatu konstruksi. beban mati (Dead Load/DL), BEBAN beban yang tetap di tempatnya atau tidak bergerak kemanapun dan beratnya tetap beban hidup (Life Load/LL) beban yang dapat bergerak dan berpindah tempat bersama beratnya BEBAN MENURUT SIFATNYA BEBAN MENURUT BENTUKNYA Beban hidup Beban terpusat/ titik (p) Beban mati Beban terbagi merata (q)- Beban khusus Beban Terbagi Rata Beban terpusat berbentuk segitiga seperti beban tekanan air dan tanah CARA KERJA GAYA Muatan langsung yaitu beban bekerja langsung di atas balok, tanpa perantara bagian lain. Beban yang langsung ditopang (plat terhadap balok). Muatan tidak langsung yaitu beban yang melalui perantara lain diteruskan (balok beton terhadap pondasi). Beban bekerja secara tidak langsung di atas balok utama. Misalnya pada bentangan yang besar, bentang dibagi dalam 4 bagian menjadi beban terpusat. Beban diteruskan pada balok utama dengan perantaraan balok memanjang & pemikul melintang. MACAM MACAM GAYA GAYA LUAR 1. Gaya luar 2. Gaya Norma 3. Momen Lentur 4. Momen Puntir (Torsi) GAYA 1. 2. GAYA DALAM 3. 4. 5. 6. 7. Gaya dalam berupa reaksi vertical di titik simpul A (RA) dan reaksi horizontal (HA). Gaya dalam sebagai gaya pada elemen struktur yang timbul akibat adanya aksi dan reaksi. Gaya Tarik Gaya Tekan Gaya lentur Gaya Geser Gaya Torsi Pada Gambar disamping terlihat bahwa gaya K1 arah gaya ke bawah, gaya K2 arah gaya ke bawah, gaya K3 arah gaya ke atas, gaya K4 arah gaya ke bawah, dan gaya K5 memiliki arah gaya ke atas, sehingga didapatkan Resultan R. Resultan gaya pada sebuah batang sepanjang AB dengan beban 4 buah gaya Catatan: Gaya adalah besaran vektor yang memiliki arah dan besaran (P1 sampai P4) Gaya bisa dipindahkan asal besar dan arahnya sama Gaya yang searah saling menjumlahkan dan gaya yang tidak searah saling meniadakan Gaya yang tidak searah dengan titik tangkap sama membentuk Resultan (R, RA dan RB) Catatan: Gaya adalah besaran vektor yang memiliki arah dan besaran (P1 sampai P4) Gaya bisa dipindahkan asal besar dan arahnya sama Gaya yang searah saling menjumlahkan dan gaya yang tidak searah saling meniadakan Gaya yang tidak searah dengan titik tangkap sama membentuk Resultan (R, RA dan RB) Batang tunggal dengan beban majemuk arah tidak teratur TUMPUAN ELEMEN STRUKTUR Elemen struktur dapat berupa balok/batang, kolom, rangka, rangka batang, dan pelengkung. Konstruksi gelagar jembatan bentang pendek (a) rangka kuda-kuda (b) rangka batang batang atau seperti gambar di atas ditumpu oleh tumpuan sendi atau rol. Khusus untuk Gambar disamping (a) tumpuan dapat berupa sendi, rol rangka kuda-kuda (c) Jembatan kereta api (d) atau jepit. A. TUMPUAN ROL Tumpuan rol menerima gaya tumpuan yang sembarang dan menentukan titik tumpuan pada sistem statis. Reaksi atau gaya tumpuan yang sembarang hanya menerima gaya tumpuan yang tegak lurus sumbu bumi (V). B. TUMPUAN SENDI Reaksi yang sembarang pada tumpuan sendi umumnya dibagi pada reaksi yang vertikal (V) dan yang horisontal (H). Tumpuan rol tidak menahan gaya horisontal dan momen. Pada perhitungan tumpuan rol hanya menentukan satu nilai yang belum diketahui yaitu gaya V. konstruksi tumpuan sendi C. TUMPUAN JEPIT Reaksi yang sembarang pada tumpuan jepit terdapat reaksi yang vertikal (V), reaksi yang horisontal (H), dan reaksi lentur momen (M). konstruksi tumpuan jepit Balok Simbol tumpuan rol V konstruksi tumpuan rol Simbol tumpuan sendi Simbol tumpuan jepit konsep keseimbangan ini dinyatakan sebagai: ∑V=0 ∑H=0 ∑M=0 Gaya atau kumpulan gaya yang bekerja pada konstruksi akan diteruskan pada tumpuan konstruksi berupa tumpuan sendi, rol atau jepit Balok tunggal tumpuan sendi (A) dan rol (B) dengan beban tunggal P dengan reaksi bermilai positip (+) apabila tumpuan ditekan dan arah gaya tumpuan menuju ke atas Balok tunggal tumpuan sendi (A) dan rol (B) dengan beban tunggal P dengan reaksi bermilai negatif (-)apabila tumpuan ditarik dan arah gaya tumpuan menuju ke bawah P P Gaya Normal adalah gaya yang sejajar serat batang, menjadi positif (+) apabila meninggalkan simpul dan disebut Gaya Tarik Gaya Normal menjadi Negatif (-) apabila meenuju simpul dan disebut Gaya Tekan P (+ ) (-) Gaya Lintang adalah gaya yang tegak lurus serat batang, menjadi Positif ( + ) apabila batang di sebelah kiri dari suatu potongan akan naik keatas dan menjadi Negatif (-) apabila sebaliknya Momen Lentur menjadi Positif (+) apabila momen sebelah kiri dari suatu potongan akan memutar searah jarum jam dan menjadi negatif (-) apabila sebaliknya Momen Lentur menjadi Positif ( + ) apabila ada gaya tarik pada serat bawah Momen Lentur menjadi Negatif ( - ) apabila ada gaya tarik pada serat atas HAPPY LEARNING AND GOOD LUCK!!
