Pertemuan 10 Tegangan dan Regangan Geser Matakuliah : S0024/Mekanika Bahan Tahun : September 2005 Versi : 1/1 Pertemuan 10 Tegangan dan Regangan Geser

Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Menjelaskan definisi tegangan dan regangan geser

Outline Materi Tegangan dan regangan geser pada elemen suatu benda Arah positif dan negatif

Tegangan dan Regangan Geser Pada batang lurus yang mengalami beban aksial tegangan yang bekerja dalam arah tegak lurus permukaan bahan disebut tegangan normal, sekarang kita tinjau jenis lain dari tegangan yang disebut tegangan geser yang bekerja dalam arah tangensial terhadap permukaan bahan. Contoh : lihat gambar sambungan baut baja.

Sambungan terdiri dari batang datar dijepit dengan pengapit dan baut menembus lubang di batang dan pengapit, akibat aksi beban tarik P batang dan pengapit akan menekan baut dengan cara tumpu (bearing) dan tegangan disebut tegangan tumpu (bearing stress). Selain itu batang dan pengapit cenderung menggeser baut yang ditahan oleh tegangan geser pada baut.

Kesamaan Tegangan Geser pada Bidang-Bidang yang Tegak Lurus Untuk mendapat gambaran lengkap tentang aksi tegangan geser kita tinjau elemen kecil dari suatu bahan persegi panjang p = a, l = b, t = c arah sumbu x, y dan z.

Asumsikan  terbagi rata diatas ac. Agar elemen berada dalam keseimbangan dalam arah x maka gaya geser ac diimbangi gaya geser sama besar berlawanan arah di bagian bawah. Gaya ac bekerja di atas dan bawah membentuk kopel dengan momen terhadap sumbu z keseimbangan elemen mengharuskan momen diimbangi oleh momen yang sama berlawanan arah yang berasal dari tegangan geser di samping kiri dan kanan.

Ini untuk elemen yang hanya mengalami tegangan geser yang disebut geser murni (tanpa tegangan normal).

Tegangan geser pada suatu elemen dari suatu benda haruslah terjadi dalam bentuk dua pasang yang bekerja pada bidang-bidang yang saling tegak lurus. Bila hanya tegangan geser yang terjadi maka elemen tersebut dikatakan berada dalam geseran murni.

Perubahan bentuk seperti itu hanya berlaku untuk benda isotropik homogen sempurna yang memiliki sifat-sifat yang sama pada segala arah. Bila sifat elemen yang ditinjau hanya terbatas dalam daerah kenyal maka kita dapatkan hubungan linier antara tegangan geser dan sudut , karena itu  didefinisikan sebagai regangan geser (shearing strain) dan dapat dinyatakan secara matematis dengan rumus:

G = modulus elastisitas geser atau rigiditas  = rasio Poison antara 0 dan 0,5