MEKANIKA BAHAN Hamdani, S.T, S.Pdi, M.Eng FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK JURUSAN TEKNIK, PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN MEKANIKA BAHAN Hamdani, S.T, S.Pdi, M.Eng

GAYA DAN PENGARUHNYA Gaya (Force) didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan yang bekerja pada sebuah benda yang dapat mengakibatkan perubahan gerak. Akibat dari adanya gaya ,terjadi perubahan dari benda yang diam menjadi bergerak atau perubahan gerak jika telah bergerak dan juga mengakibatkan deformasi.

KARAKTERISTIK GAYA Karakteristik gaya mengacu pada beberapa faktor yaitu: Besar (magnitude), mengacu pada ukuran atau Besar gaya. Misal P : 1000 N Arah (direction), mengacu pada garis lintasan sepanjang garis yang beraksi, disebut garis aksi (line of action). Gaya dapat vertikal, horisontal atau membentuk sudut terhadap vertikal atau horisontal. Titik aplikasi (point of application), mengacu pada titik objek di mana gaya bekerja.

KLASIFIKASI GAYA Gaya secara umum dapat dibedakan menjadi dua yaitu (1) gaya kontak maupun permukaan, misal tarikan atau dorongan, dan (2) gaya tidak kontak atau body force, misal tarikan grafitasi bumi pada semua benda. Jika lebih dari tiga gaya bekerja pada benda berada dalam kesetimbangan jika gaya tersebut melalui satu titik berada dalam bidang yang sama (coplanar concurrent force system) dan jika besar dan arah gaya dinyatakan dalam garis, maka garis tersebut harus membentuk segitiga gaya. Jika ada empat gaya dalam kondisi coplanar dan concurrent maka akan membentuk poligon gaya.

KESETIMBANGAN SISTEM GAYA SEJAJAR Kesetimbangan sistem gaya sejajar dalam satu bidang sejumlah gaya gaya yang bekerja pada sistem dan momen gaya terhadap suatu titik pada bidang harus sama dengan nol. Persyaratan ini dinyatakan dengan: ∑ F = 0 dan ∑ M = 0 Jenis umum dari problem yang berhubungan dengan sistem gaya sejajar adalah menentukan dua reaksi tumpuan yang tidak diketahui.

KESETIMBANGAN SISTEM GAYA NON-KONKUREN Jika sistem gaya koplanar, tidak konkuren dan tidak sejajar berada dalam kesetimbangan maka jumlah komponen gaya vertikal dan horisontal harus sama dengan nol. Jumlah momen gaya terhadap suatu titik bidang juga harus sama dengan nol. ∑ Fv = 0, ∑ Fh = 0 dan ∑ M = 0 Kesetimbangan dari sistem ini tidak dapat diverifikasi hanya dengan penjumlahan persamaan gaya, paling tidak menggunakan satu persamaan momen.

ANALISIS STRUKTUR Struktur yang umum adalah stuss dan frame. Truss adalah kerangka struktural yang terdiri dari batang lurus, semua terletak pada bidang yang sama dan saling dihubungkan membentuk segitiga atau rangkaian segitiga. Frame adalah kerangka struktural yang disusun oleh batang yang bekerja tidak sejajar dengan sumbu batang sehingga bekerja bending.

Untuk menyederhanakan analisis truss, dibuat asumsi sebagai berikut: Semua elemen struktur truss terlatak pada bidang yang sama. Semua beban luar dan reaksi yang berkeja langsung pada titik sambungan elemen truss. Elemen truss dihubungkan oleh sejumlah pin tanpa gesekan. Garis aksi internal terhadap elemen truss adalah aksial. Perubahan panjang elemen truss akibat tarikan atau tekanan besarnya tidaklah cukup untuk mengakibatkan perubahan geometri keseluruhan truss. Berat masing masing elemen (batang) truss dianggap sangat kecil dibanding beban yang ditumpunya (diabaikan).