Menurutku, definisi mengapa belajar mekanika teknik adalah tidak

sepanjang yang kamu kemukakan. Bagiku tujuannya hanya sederhana, yaitu

untuk mengenal struktur dan mengetahui perilakunya ketika dibebani. Itu

saja. Adapun metode-metode tadi adalah strategi yang dapat digunakan

untuk mendapatkan tujuan itu. It’s simple.

Mengapa aku berpikir seperti itu. Karena selain aku dosen mekanika teknik

klasik tetapi juga juga dosen komputer rekaya struktur, metode yang

berbasis teknologi komputer. Karena aku bisa dua-duanya maka aku dapat

memilih metode-metode cara klasik yang masih diperlukan agar dapat

digunakan untuk mengenal struktur dengan relatif sederhana dan optimal.

Jika kamu rajin membaca blog ini, dan menemukan hal-hal dimana aku

menceritakan tentang struktur, baik itu gedung atau jembatan atau hal lain,

khususnya perangkat pemikul beban dan ketika aku menceritakannya, maka

semuanya itu dalam kerangka cara berpikir dan berlogika yang

mengandalkan mekanika teknik. Tanpa itu semua maka tulisanku ini semua

hanya tulisan fiksi

Jadi setiap kamu belajar tentang mekanika teknik, kamu harus selalu

kaitkan dengan kasus nyata, harus dicari relevansinya antara teori yang

kamu pelajari dengan kenyataan.

Untuk mengenal maka tentu kamu perlu mengetahui sebanyak mungkin

struktur-struktur yang ada. Dalam dunia nyata, maka jelas itu adalah sangat

terbatas, misalnya saja konstruksi jembatan di Jawa sebagian besar hanya

mengandalkan struktur simple beam, suatu sistem struktur yang paling

sederhana yang dipelajari di semester satu ketika jadi mahasiswa. Padahal

sistem struktur itu banyak sekali, itulah mengapa kita dibuku-buku

mekanika teknik disajikan banyak sistem struktur.

Meskipun banyak, tetapi kita tidak boleh belajar dengan menghapalkannya.

Kenapa, karena yang perlu kita pahami adalah perilaku sistem strukturnya.

Itu bisa karenaperilaku mekanik dari sistem struktur tersebut telah

dirasionalisasi secara logis sebagai metode-metode yang diajarkan dalam

mekanika teknik itu.

Misalnya dari suatu sistem jembatan, kita bisa tahu bagaimana sistem

strukturnya,apakah termasuk sistem balok sederhana (simple beam) atau

bukan. Itu terjadi pada waktu mengalihkan kasus nyata ke bentuk model

struktur, yang nantinya akan kita analisis. Coba lihat ini contoh real sbb:

Gambar 1. Jembatan Kayu Sederhana

Apakah kasus di atas dapat dikaitkan dengan mekanika teknik. Karena

jembatan pada kasus di atas jika tidak benar cara masang atau

pembebanannya maka jembatan dapat rubuh, dan itu berarti berkaitan

dengan masalah kekuatan dan kekakuan maka tentu bisa kita kaitkan

dengan mekanika teknik. Bagaimana caranya. Langkah pertama adalah

membuat model struktur dari sistem jembatan di atas. Bentuk model yang

mana yang tepat kita gunakan, apakah dalam hal ini pegangan (railing)

perlu kita masukkan dalam model, juga orangnnya, atau bagaimana. Jika

pada pelajaran mekanika teknik, yang membahas jembatan atau balok maka

kita mengenal yang disebut sebagai sendi dan rol, maka untuk kasus di atas

mana , koq tidak kelihatan.

Proses mengubah dari real ke model struktur adalah sangat penting. Salah

memilih model struktur yang digunakan maka proses selanjutnya, meskipun

sudah menggunakan komputer sekalipun akan salah. Memang tidak

gampang ini. Tetapi ini adalah bagian penting dalam pembelajaran

mekanika teknik. Jika ini juga selalu diungkapkan dalam pembelajaran

maka minimal dapat diketahui apa gunanya mekanika teknik dan mengapa

perlu kita mempelajarinya.

Baik untuk kasus jembatan di atas maka model struktur yang dapat kita

gunakan adalah sistem balok sederhana atau simple-beam. Tahu khan

bentuknya :

Gambar 2. Model struktur “Simple

Beam” dan perilaku ketika dibebani

Bisakah anda mendapatkan alasan mengapa bentuk real pada Gambar 1

harus diubah menjadi model struktur pada Gambar 2.

Yah, betul. Model struktur adalah penyederhanaan kasus real sedemikian

sehingga metode atau cara yang telah kita pelajari di materi mekanika

teknik dapat digunakan untuk memprediksi perilaku struktur tersebut.

Bentuk model tersebut yaitu simple beam kita pilih karena dengan model

tersebut pada kasus-kasus sebelumnya telah berhasil diidentifikasi dan

diprediksi kekuatan dan kekakuannya. Keyakinan bahwa itu benar jelas

diperlukan oleh kita ketika memilih model simple beam tersebut. Keyakinan

tersebut bisa diperoleh dari membaca buku-buku tentang mekanika teknik

atau kalau masih belum yakin maka dapat dikerjakan sendiri seperti

misalnya membuat eksperimental.

Lho eksperimental perlu pak.

Lha iya. O iya aku belum pernah cerita ya bahwa untuk memprediksi

perilaku struktur yang dibebani maka ada dua cara , cara pertama adalah

dengan cara analitis yaitu ilmu mekanika teknik itu misalnya, sedangkan

cara kedua adalah dengan eksperimental atau disebut cara empiris. Ketika

suatu rencana jembatan diwujudkan (dibangun) dan kemudian dibebani

maka itu adalah cara empiris yang paling sederhana. Jadi intinya, sudah

diperoleh bukti-bukti empiris sebelumnya bahwa pemilihan kasus real di

atas ternyata dapat diwakili pemodelan strukturnya sebagai simple beam.

Tapi pak, kalau melihat bentuk jembatan real pada Gambar 1, mana rol-nya

dan mana sendi-nya. Itu di Gambar 2 khan terdapat sendi-rol. Koq bisa ya

pak.

Dapat menjelaskan mengapa pada model ada rol-sendi adalah penting.

Karena bagaimanapun yang namanya model struktur secara visual belum

tentu sama miripnya dengan struktur real. Ingat secara visual lho. Tetapi

untuk yang lain tentu harus ada kemiripan, dalam hal ini adalah perilaku

deformasi yang terjadi.

O ya, perilaku balok sederhana jika dibebani seperti pada kasus di Gambar

2 adalah melendut. Agar dapat melendut seperti Gambar 2 di atas, maka

pada bagian tumpuannya harus dapat mengalami rotasi, tetapi tidak

mengalami perpindahan dalam arah vertikal. Betul nggak.

Tumpuan yang bisa berotasi dan tidak mengalami perpindahan arah vertikal

pada mekanika teknik apa hayo. Itu adalah model tumpuan rol. Tapi apakah

kalau begitu tumpuannya rol-rol. Coba perhatikan kembali jembatan di

Gambar 1, apakah jembatan dimungkinkan untuk bergeser pada arah

horizontal.  Jelas tidak khan. Adanya berat jembatan dan juga gesekan

antara kayu jembatan dan tepi jembatan ternyata mencukupi bekerja

sebagai penahan agar jembatan tidak bergeser ke samping (horizontal). Jadi

kalau modelnya rol-rol jelas salah, karena kalau rol-rol maka jembatan bisa

bergeser ke samping, padahal kenyataannya tidak demikian. Jadi kalau

begitu kita pilih sendi-rol agar sesuai dengan kondisi real, yaitu tidak

mengalami pergerakan ke samping dan vertikal di tumpuannya. Apalagi jika

yang kita pentingkan dalam pemodelan tersebut hanya perilaku baloknya

saja.

Selanjutnya setelah membuat pemodelan di atas, maka adalah memprediksi

beban-beban yang bekerja di atasnya, apa saja. Jelas, berat sendiri balok

perlu diperhitungkan, dalam hal ini sebagai beban merata. Lalu orang yang

berjalan di atas sebagai beban terpusat. Ini hitungannya dengan cara

mekanika teknik.

Gambar 3. Hitungan mekanika teknik dari model simple beam

Pada balok sederhana di atas ketika dibebani terpusat maupun merata

akibat berat sendiri dapat kita ketahui gaya-gayanya yang bekerja dengan

metode mekanika teknik di atas. Dari formula tersebut besarnya gaya

ditentukan oleh parameter L, yang merupakan bentang jembatan (diukur

dari jarak tumpuannya). Dari situ dapat diketahui, mengapa semakin besar

bentang jembatan tersebut suatu penampang kayu (balok) menjadi tidak

kuat. Parameter L merupakan fungsi kuadrat, pantas !

Kira-kira begitu salah satu guna mekanika teknik untuk memprediksi

perilaku mekanik dari balok jembatan di atas. Wah jadi panjang banget ya.

Padahal ini baru pemodelan dan perhitungan gaya-gaya, belum tegangan

pada kayu bulat. Namanya saja penulis, jadi kalau mau buat artikel

panjang . . siapa takut. Gini dulu aja ya, nanti di lanjut.