Semoga Tidak Mengantuk!!!

Transkripsi

1 Assalamu alaykum Wr. Wb. Selamat agi...!!! Nama saya: AHMAD TUSI Semoga Tidak Mengantuk!!! I KNOW WHAT YOU RE THINKING, GUYS!!! Who cares?!! Bahan untuk konstruksi bangunan ini kekuatannya berapa ya?! Bisa dianalisis dan dihitung dalam kuliah.. KEKUATAN BAHAN AHMAD TUSI 2011 ENDAHUUAN engertian: Ilmu Kekuatan Bahan (Strength of Materials) termasuk Ilmu Mekanika terutama untuk bahan padat (Mechanics of Solid Materials) Analisis mengenai reaksi internal (tegangan dan deformasi) dari suatu bahan dengan konstruksi tertentu yang menahan beban Ilmu gaya dan sifat-sifat (mekanis, fisik dan kimiawi) bahan merupakan ilmu-ilmu dasar yang diperlukan dalam analisis, selain matematika dan fisika 1

2 Reaksi Internal: 2 Tegangan (Stress) C M Reaksi Internal 1 Deformasi (Deformation) Akibat pembebanan yang dapat berupa gaya tekan (1), gaya tarik (2), momen (M) dan atau kopel (C), timbul reaksi-reaksi internal berupa tegangan (stress) dan perubahan bentuk atau deformasi (deformation) embebanan Jenis pembebanan (loading) bervariasi menurut tipe atau macam konstruksi dasar dari bangunan yang dipakai, yaitu beban aksial pada konstruksi batang (rod), beban lateral, momen titik dan kopel pada konstruksi balok (beam), beban aksial pada konstruksi kolom (column), dan beban puntir/torsional pada konstruksi poros (shaft), serta kombinasi dari berbagai beban tersebut Berdasarkan garis/cara kerjanya, pembebanan dapat dibedakan menjadi beban-beban terpusat (concentrated loads) dan beban-beban tersebar (distributed loads); sedangkan terhadap waktu dapat dibedakan menjadi beban statis (besaran dan arah tetap sepanjang waktu) dan beban dinamis (besaran dan arah berubah sepanjang waktu) Semua beban dalam kondisi equilibrium, yaitu aksi = reaksi CATATAN: Dalam analisis kekuatan bahan ini lebih dikonsentrasikan pada beban-beban bersifat statis batang tekan batang tarik (1) w (3) kolom balok M R1 (2) R2 T poros (4) T Empat macam konstruksi dasar dengan pembebanannya, dalam bentuk diagram badan bebas 2

3 Sifat-Sifat enampang (Cross Section roperties) h r b D Dimensi-1 (panjang): b, h, D, r (satuan: m) [ 1 ] Dimensi-2 (luas): A (satuan: m 2 ) [ 2 ] Dimensi-3 (modulus penampang): Z (satuan: m 3 ) [ 3 ] Dimensi-4 (inersia): I (satuan: m 4 ) [ 4 ] TARIKAN DAN TEKANAN (Tension and Compression) Suatu batang dengan penampang A dan panjang mengalami gaya tarik (tension) sebesar, maka akan terjadi tegangan tarik σ sebagai reaksi internalnya. Gaya bekerja pada centroid penampang batang. A σ Besarnya tegangan tarik σ (rata-rata) dapat dihitung dengan rumus rancangan sebagai berikut (tegangan yang timbul harus lebih kecil atau sama dengan tegangan ijin atau tegangan kerja): σ = /A σ Dimana σ adalah tegangan ijin/kerja (N/m 2 ) Kesetimbangan yang terjadi bila penampang A yang kita amati membentuk sudut α (miring) adalah bahwa reaksi internal pada penampang tersebut berupa tegangan normal σ dan tegangan geser τ seperti yang terlihat pada bagan badan bebas berikut ini: α A σ τ σ τ Variasi sudut α dari 0º sampai 180º memberikan nilai-nilai σ dan τ seperti pada garafik, dimana: º 45º 90º 135º 180º τ max = 0.5 σ max 3

4 Akibat gaya tarik, suatu batang akan mengalami perpanjangan sebesar Δ. ada kondisi elastis, berlaku Hukum Hooke σ = Εε. Δ Karena tegangan rata-rata σ = /A dan regangan ε = Δ/, maka nilai Δ akibat tarikan dapat dituliskan dalam rumus rancangan sebagai berikut: Δ = Δ A Ε Asumsi: tidak ada perubahan pada penampang selama terjadi perpanjangan (tarikan) atau perpendekan (tekanan). Catatan: Rumus-rumus tegangan dan deformasi untuk tarikan (tension) sama dengan tekanan (compression), hanya saja σ dan Δ untuk tekanan dalam perhitungan bertanda negatif (-). d D Δ Bila pada tarikan terjadi perubahan dimensi dari penampang dengan diameter D menjadi d, atau luas penampang (A) menjadi lebih kecil, maka kemungkinan regangan akan terjadi pada arah sb X, Y, dan Z, dengan rumus sebagai berikut: ε x = 1/Ε[σ x μ(σ y + σ z )] ε y = 1/Ε[σ y μ(σ x + σ z )] ε z = 1/Ε[σ z μ(σ x + σ y )] Dimana μ adalah oisson s Ratio STRESS AND STRAIN DIAGRAM 4

5 5