MEKANIKA TEKNIK II
NAMA : AGUS PRATAMA
NIM : DBB 115 042
A. Mekanika Teknik
Mekanika teknik atau dikenal juga sebagai mekanika rekayasa merupakan bidang ilmu utama untuk perilaku struktur, atau mesin terhadap beban yang bekerja padanya. Perilaku struktur tersebut umumnya adalah lendutan dan gaya-gaya (gaya reaksi dan gaya internal).
Dengan mengetahui gaya-gaya dan lendutan yang terjadi maka selanjutnya struktur tersebut dapat direncanakan atau
diproporsikan dimensinya berdasarkan material yang digunakan sehingga aman dan nyaman (lendutannya tidak berlebihan) dalam menerima beban tersebut.
Dalam mempelajari perilaku struktur maka hal-hal yang banyak dibicarakan adalah:
- Stabilitas
- keseimbangan gaya
- kompatibilitas antara deformasi dan jenis tumpuannnya elastisitas
Hitungan Mekanika Teknik
Hitungan mekanika teknik dilakukan pada kegiatan perencanaan struktur bangunan untuk mengetahui momen yang bekerja pada suatu titik atau bidang, dari gaya hasil perhitungan tersebut kemudian dapat digunakan sebagai dasar menentukan struktur yang kuat meliputi jenis bahan dan ukuran dimensinya.
Di halaman selanjutnya ada beberapa contoh Hitungan dalam mekanika teknik
MENGHITUNG REAKSI TUMPUAN MB = 0
-( ½ x 2 x 2 ) x 6.6667 + RAv x 6 ( 1×6) x 3 + (4×2) ( 4×1) =0 -13.3334 + 6 RAV 18 + 8 4 =0
6 RAv – 27.3334 =0
RAv = 27.3334 / 6 Kontrol ΣV = 0 RAv + RBv = 1/2x2x2 + 1×6 +4 4.5556 + 7.4444 = 12 ton ( O.K )
= 4.5556 ton
MA = 0
-4 x 1 + (4×8) RBv x 6 + (1×6)x3 + 4×2 (4 x1) =0 -4 + 32 6RBv 18 1.3334 =0
– 6 RBv + 44.6666 =0
RBv = -44.6666 / -6 = 7.4444 ton
MENGHITUNG BIDANG M ( MOMEN )
M 2m = – ( 1/2 x 2 x 2 ) x 0.6667 = – 1.3334 ton
M 5m = – ( 1/2 x 2 x 2 ) x 3.6667 + RAv x 3 ( 1 x 6 ) x 1.5 = -7.3334 + 13.6668 9 = -2.6666 ton
M 8m = – ( 1/2 x 2 x 2 ) x 6.6667 + RAv x 6 ( 1 x 6 ) x 3 = -13.3334 + 27.3336 18 = -3.9998 ton
M 10m = – ( 1/2 x 2 x 2 ) x 8.6667 + RAv x 8 ( 1 x 6 ) x 5 + 4 = -17.3334 + 36.4448 30 + 14.8888 + 4 = 0 ton
MENGHITUNG BIDANG Q ( GAYA LINTANG )
Q 2m = -( 1/2 x 2 x 2 ) +RAv = – 2 + 4.5556 = 2.5556 ton Q 8m = -( 1/2 x 2 x 2 ) +RAv (1 x 6) = – 2 + 4.5556 – 6 = -3.4444 ton
Q 10m = -( 1/2 x 2 x 2 ) +RAv (1 x 6) + RBv – 4 = – 2 + 4.5556 – 6 + 7.4444 4 = 0 ton
MENGHITUNG BIDANG N ( GAYA NORMAL ) RBh ( 4 x 1 ) = 0 RBh = 4 ton
B.GAYA LUAR DAN GAYA DALAM A.GAYA LUAR
Adalah muatan dan reaksi yang menciptakan kestabilan atau keseimbangan konstruksi. Muatan yang membebani suatu kontruksi akan dirambatkan oleh kontruksi ke dalam tanah melalui pondasi. Gaya-gaya dari tanah yang memberikan
perlawanan terhadap gaya rambat tersebut dinamakan reaksi.
* Beban P merupakan gaya aksi
* Dan kedua tumpuan menimbulkan gaya reaksi yang biasa disebut reaksi tumpuan a vertikal (Rav) dan reaksi tumpuan b vertikal (Rbv)
· Muatan adalah beban yang membebani suatu konstruksi baik berupa berat kendaraan, kekuatan angin, dan berat angin.
Muatan-muatan tersebut mempunyai besaran, arah, dan garis kerja, misalnya:
- Angin bekerja tegak lurus bidang yang menentangnya, dan diperhitungkan misalnya 40 kN/m2, arahnya umum mendatar -Berat kendaraan, merupakan muatan titik yang mempunyai arah gaya tegak lurus bidang singgung roda, dengan besaran misalnya 5 tN.
- Daya air, bekerja tegak lurus dinding di mana ada air, besarnya daya air dihitung secara hidrostatis, makin dalam makin besar dayanya.
Berdasarkan pengertian tersebut muatan-muatan dapat dibedakan atas beberapa kelompok menurut cara kerjanya :
1. Ada muatan yang bekerjanya sementara dan ada pula yang terus-menerus (permanen). Mutan yang dimaksud adalah:
1.1. Muatan mati, yaitu muatan tetap pada konstruksi yang tidak dapat dipindahkan atau tidak habis. Misalnya:
Ø Berat sendiri konstruksi beton misalnya 2200 kN/m3 , dan Ø Berat tegel pada pelat lantai misalnya 72 kN/m2.
2. Ada muatan yang garis kerjanya dianggap suatu titik, ada yang tersebar. Muatan yang dimaksud adalah:
2.1. Muatan titik atau muatan terpusat. Yaitu muatan yang garis kerjanya dianggap bekerja melalui satu titik, misalnya:
Ø Berat seseorang melalui kaki misalnya 60 kN dan Ø Berat kolom pada pondasi misalnya 5000 kN;
Muatan terbagi ini dapat dijabarkan sebagai berikut:
Ø Muatan terbagi rata, yaitu muatan terbagi yang dianggap sama pada setiap satuan luas.
Ø Muatan terbagi tidak rata teratur, yaitu muatan yang terbagi tidak sama berat untuk setiap satuan luas.
3. Muatan momen, yaitu muatan momen akibat dari muatan titik pada konstruksi sandaran. Gaya horizontal pada sandaran menyebabkan momen pada balok.
4. Muatan puntir, suatu gaya nonkoplanar mungkin bekerja pada suatu balok sehingga menimbulkan suatu muatan puntir, namun masih pada batas struktur statik tertentu.
5. Dalam kehidupan sehari-hari sering dijumpai muatan yang bekerjanya tidak langsung pada konstruksi, seperti penutup atap ditumpu oleh gording dan tidak langsung pada kuda-kuda.
· Perletakan
Perletakan adalah suatu konstruksi direncanakan untuk suatau keperluan tertentu.
Tugas utama suatu konstruksi adalah mengumpulkan gaya akibat muatan yang bekerja padanya dan meneruskannya ke bumi. Untuk melaksanakan tugasnya dengan baik maka
konstruksi harus berdiri dengan kokoh. Rosenthal menyatakan bahwa semua beban diteruskan ke bumi melalui sesingkat- singkatnya.
Kondisi yang harus dipertimbangkan?
Pertama yang harus dipertimbangkan adalah stabilitas konstruksi. Suatu konstruksi akan stabil bila konstruksi
diletakkan di atas pondasi yang baik. Pondasi akan melawan gaya aksi yang diakibatkan oleh muatan yang diteruskan oleh konstruksi kepada pondasi. Gaya lawan yang ditimbulkan pada pondasi disebut: Reaksi. Dalam kasus ini pondasi digambarkan sebagai perletakan. Berikut ini diuraikan tiga jenis perletakan yang merupakan jenis perletakan yang umum digunakan. Yaitu perletakan yang dapat menahan momen, gaya vertikal dan gaya horizontal.dan ada maca-macam perletakan yang perlu
dipahami yaitu:
Ø Perletakan sendi, yaitu perletakan terdiri dari poros dan
lubang sendi. Pada perletakan demikian dianggap sendinya licin sempurna, sehingga gaya singgung antara poros dan sendi tetap normal terhadap bidang singgung, dan arah gaya ini akan
melalui pusat poros.
Ø Perletakan geser, yaitu perletakan yang selalu memiliki lubang sendi. Apabila poros ini licin sempurna maka poros ini hanya dapat meneruskan gaya yang tegak lurus bidang
singgung di mana poros ini diletakkan.
Ø Perletakan pendel, yaitu suatu perletakan yang titik tangkap dan garis kerjanya diketahui.
Ø Perletakan jepit, perletakan ini seolah-olah dibuat dari balok yang ditanamkan pada perletakannya, demikian sehingga
mampu menahan gaya-gaya maupun momen dan bahkan dapat menahan torsi.
B.GAYA DALAM
Gaya dalam adalah gaya rambat yang diimbangi oleh gaya yang berasal dari bahan konstruksi, berupa gaya lawan, dari
konstruksi.
- panah biru = gaya momen(M) - panah hijau = gaya lintang(D) - panah merah = gaya normal(N)
Analisis hitungan gaya dalam dan urutan hitungan ini dapat diuraikan secara singkat sebagai berikut:
1. Menetapkan dan menyederhanakan konstruksi menjadi suatu sistem yang memenuhi syarat yang diminta.
2. Menetapkan muatan yang bekerja pada konstruksi ini.
3. Menghitung keseimbangan luar.
4. Menghitung keseimbangan dalam.
5. Memeriksa kembali semua hitungan.
Dengan syarat demikian konstruksi yang dibahas akan digambarkan sebagai suatu garis sesuai dengan sumbu konstruksi, yang selanjutnya disebut: Struktur.
Misalkan pada sebuah balok dijepit salah satu ujungnya dan dibebani oleh gaya P seperti pada gambar
maka dapat diketahui dalam konstruksi tersebut timbul gaya dalam.
Apabila konstruksi dalam keadaan seimbang, maka pada suatu titik X sejauh x dari B akan timbul gaya dalam yang
mengimbangi P.
Gaya dalam yang mengimbangi gaya aksi ini tentunya bekerja sepanjang sumbu batang sama besar dan mengarah berlawanan dengan gaya aksi ini. Gaya dalam ini disebut Gaya normal (N).
Bila gaya aksi berbalik arah maka berbalik pula arah gaya normalnya. Nilai gaya normal di titik X ini dinyatakan sebagai Nx.
menggambarkan gaya P yang merambat sampai titik X dan menimbulkan gaya sebesar P’ dan M’. Apabila struktur dalam keadaan seimbang maka tiap-tiap bagian harus pula dalam keadaan seimbang. Selanjutnya gaya P’dan M’ harus pula diimbangi oeh suatu gaya dalam yang sama besar dan
