Mekanika Teknik

(1)

(2)

DIKTAT KULIAH

MEKANIKA TEKNIK (IET1402)

Oleh:

Dr. A. A. Putu Susastriawan, ST., M.Tech.

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA

2022

(3)

ii

KATA PENGHANTAR

Puji syukur dipanjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena telah memberikan Rahmat dan AnugerahNya sehingga Diktat Kuliah Mekanika Teknik ini dapat diselesaikan. Selain merupakan mata kuliah Jurusan Teknik Mesin, Mekanika Teknik juga adalah mata kuliah wajb di Jurusan Teknik Industri Institut Sains dan Teknolog AKPRIND Yogyakarta.

Materi yang diberikan dalam Diktat Kuliah Mekanika Teknik ini meliputi: (1) Sistem Satuan dan Vektor, (2) Sistem Gaya, Momen dan Free Body Diagram (FBD), (3) Keseimbangan Rigid Body, (4) Statis Tertentu Balok Sederhana dan Kantilever, (5) Diagram Kesetimbangan Gaya Normal (NFD),Diagram Keseimbangan Gaya Geser (SFD), Diagram Momen Lengkung (BMD), serta (6) Struktur Rangka Batang. Diktat ini dilengkapi dengan contoh soal dan penyelesaiannya sehingga diharapkan dapat lebih mudah dipahami.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan sehingga sangat diharapkan adanya saran dan kritik guna meningkatkan kualitas Diktat Kuliah Mekanika Teknik ini. Akhir kata diktat ini diharapkan dapat membantu mahasiswa di dalam mempelajari Mekanika Teknik.

Yogyakarta, Februari 2022 Pengampu

A.A.P. Susastriawan

(4)

iii

Sampul i

Kata Penghantar ii

Daftar Isi iii

Rencana Pembelajaran Semester iv

PENDAHULUAN 1

SISTEM GAYA 14

MOMEN & KOPEL 24

EQUILIBRIUM/KESETIMBANGAN 30

STATIS TERTENTU 42

CANTILEVER 54

STRUKTUR RANGKA BATANG 57

Daftar Pustaka 72

(5)

Deskripsi Mata Kuliah:

Mekanika Teknik mata kuliah wajib Prodi Sarjana Teknik Industri yang membahas keseimbangan struktur bangunan atau rangka mesin akibat adanya pembebanan baik berupa beban terpusat maupun beban terdistribusi merata

Capaian Pembelajaran:

1) Mahasiswa memahami prinsip-prinsip dasar sistem gaya, momen, persamaan keseimbangan statis tertentu pada struktur rangka mesin

2) Mahasiswa mampu menghitung reaksi pembebanan pada tumpuan akibat beban terpusat atau terdistribusi merata

3) Mahasiswa mampu menggambar FBD, NFD, SFD, BMD struktur balok sederhana dan kantilever

4) Mahasiswa dapat melakukan analisa gaya pada struktur rangka batang statis tertentu dengan Joint Method maupuan Section Method)

Sillabus/Pokok Bahasan:

1) Sistem Satuan dan Vektor

2) Sistem Gaya, Momen dan Free Body Diagram (FBD) 3) Keseimbangan Rigid Body

4) Statis Tertentu Balok Sederhana dan Kantilever

5) Diagram Kesetimbangan Gaya Normal (NFD),Diagram

Keseimbangan Gaya Geser (SFD), Diagram Momen Lengkung (BMD)

6) Struktur Rangka Batang

iv

(6)

I

Mengetahui posisi Mekanika Teknik dalam Teknik Mesin

Mengetahui sistem satuan dan sistem gaya

Pendahuluan (Silabus &

Referensi)

Satuan dan Vektor

II & III

Mahasiswa dapat mengetahui gaya terpusat dan terdistribusi merata

Mahasiswa dapat menentukan resultante beberapa gaya

Mahasiwa dpat menghitung momen putar

Sistem Gaya Gaya terpusat dan terdistribusi merata Momen puntir

IV

Mahasiswa mengetahui persamaan kesimbangan Mahasiswa mengetahui macam-macam jenis tumpuan dan pembebannya

Kesimbangan Rigid Body

Statis Tertentu Macam-macam tumpuan

V, VI, VII

Mahasiswa pata menggambar FBD

Mahasiswa mampu menghitung reaksi tumpuan, gaya geser, dan momen lengkung

Mahasiswa mampu menggambar NFD, SFD, BMD

Pembebanan balok sederhana

Beban terpusat Beban terditribusi merata

VIII. UJIAN TENGAH SEMESTER (UTS)

IX

Mahasiswa mengetahui penyelesaian yang benar soal soal UTS

Mahasiswa mengetahui struktur sederhana cantilever

Umpan balik UTS Cantilever

X & XI

Mahasiswa pata menggambar FBD Cantilever Mahasiswa mampu menghitung reaksi tumpuan, gaya geser, dan momen lengkung Cantilever Mahasiswa mampu menggambar NFD, SFD, BMD Cantilever

Pembebanan Cantiever Beban terpusat

Beban terditribusi merata

XII &

XIII

Mahasiwa mampu menghitung gaya internal (Tension/Compressive Force) pada tiap rangka dengan metode join

Statis Tertentu Struktur Rangka Batang (Truss) Joint Method

XIV &

XV

Mahasiswa mampu menghitung gaya internal (Tension/Compressive Force) pada tiap rangka dengan metode potongan (section)

Statis Tertentu Struktur Rangka Batang (Truss) Section Method

XVI. UJIAN AKHIR SEMESTER (UAS)

v

(7)

Institut Sains & Teknologi AKPRIND 1

PENDAHULUAN

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

SISTEM GAYA

(21)

(22)

(23)

SISTEM GAYA 2D

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

MOMEN & KOPEL

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

EQUILLIBRIUM/KESETIMBANGAN

Kesetimbangan Partikel

(37)

(38)

(39)

(40)

Kesetimbangan Rigid Body

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

STATIS TERTENTU

BALOK SEDERHANA

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

CANTILEVER

(61)

(62)

(63)

TRUSS (STRUKTUR RANGKA BATANG)

Capaian Pembelajaran:

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

Daftar Pustaka

1. F. P. Beer and E. R. Johnston Jr., “Vector Mechanics for Engineers: Statics”, SI Metric Edition, 3

^rd

Edition , McGraw- Hill.

2. R.C Hi bbeler, “Engineering Mechanics: Statics”, 4

^th

Edition, Macnillan Publishing Company New York

3. R.C Hi bbeler, “Engineering Mechanics: Statics”, 12

^th

Edition, Ebook Series

4. J.L. Meriam & L.G. Kraige, “Engineering Mechanics: Statics”, 5

^th

Edition, Ebook Series.

5. C.K. Wang, “Statically Interminate Structure”, Int. Student Ed, McGraw-Hill, 1981.

6. http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://statikastrukt

ur.files. wordpress.com

(79)

Mekanika Teknik

DIKTAT KULIAH

MEKANIKA TEKNIK (IET1402)

Oleh:

Dr. A. A. Putu Susastriawan, ST., M.Tech.

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA

2022

PENDAHULUAN

SISTEM GAYA

SISTEM GAYA 2D

MOMEN & KOPEL

EQUILLIBRIUM/KESETIMBANGAN

Kesetimbangan Partikel

Kesetimbangan Rigid Body

STATIS TERTENTU

BALOK SEDERHANA

CANTILEVER

TRUSS (STRUKTUR RANGKA BATANG)

Capaian Pembelajaran:

Daftar Pustaka

1. F. P. Beer and E. R. Johnston Jr., “Vector Mechanics for Engineers: Statics”, SI Metric Edition, 3

Edition , McGraw- Hill.

2. R.C Hi bbeler, “Engineering Mechanics: Statics”, 4

Edition, Macnillan Publishing Company New York

3. R.C Hi bbeler, “Engineering Mechanics: Statics”, 12

Edition, Ebook Series

4. J.L. Meriam & L.G. Kraige, “Engineering Mechanics: Statics”, 5

Edition, Ebook Series.

5. C.K. Wang, “Statically Interminate Structure”, Int. Student Ed, McGraw-Hill, 1981.

6. http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://statikastrukt

ur.files. wordpress.com

Further Contact:

Dr. A. A. Putu Susastriawan, ST., M.Tech.

Department of Mechanical Engineering

Mobile: 08179400013

e-mail: [email protected]