JENIS – JENIS TEGANGAN

ByM Firdaus, MT

www.dauspoli.co.cc

A. JENIS – JENIS TEGANGAN 1. Tegangan aksial

Tegangan aksial yaitu tegangan yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan yang mengalami tegangan atau sejajar sumbu batang

Simbol : σ (sigma)

Terjadi sebagian besar karena aksial dan lentur

Ada dua jenis, yakni : tarik (memanjang) & tekan (memendek)

2. Tegangan geser

Tegangan tangensial atau tegangan geser, gaya per unit luas sejajar dengan potongannya

Tegangan geser yaitu tegangan yang bekerja sejajar dengan permukaan yang mengalami tegangan

Simbol : τ (tau)

Terjadi akibat gaya geser dan momen torsi

3. Tegangan dukungtegangan dukung yaitu tegangan tekan yang terjadi pada suatu permukaan luar dari suatu benda

B. TEGANGAN NORMAL (TEGANGAN AKSIAL)Asumsi yang dipakai :• Batang / elemen adalah lurus• Gaya yang bekerja berada di titik pusat penampang (titik

berat)• Tidak terjadi tekuk• Distribusi tegangan dianggap merata• Rumus :

N = gaya normal (kg)A = luas penampang (cm2)σN = tegangan normal (kg/cm2)

A

NN

Perjanjian tanda :• Tegangan tarik yaitu tegangan akibat gaya tarik bertanda

positif• Tegangan tekan yaitu tegangan akibat gaya tekan bertanda

negatif

Dengan menurunkan persamaan tegangan didapat :1. Penentuan tegangan normal untuk pemeriksaan keamanan

2. Penentuan luas penampang untuk perencanaan penampang

ijinA

N max

ijin

NA

max

3. Penentuan gaya aksial/ normal maksimum yang dapat bekerja pada batang

Contoh soal :Sebuah batang baja dengan luas penampang 50 cm2 menerimagaya aksial tarik sebesar 50 ton. Apabila baja tersebutmemiliki tegangan leleh 2400 kg/cm2. tentukan :a. Tegangan ijin penampang jika SF = 1,5b. Tegangan normal penampangc. Keamanan penampangd. Gaya maksimum yang diijinkan bekerja

ijinAN .max

Penyelesaian :A = 50 cm2

N = 50 ton = 50000 kg

a) σijin = f =

b) σN =

c) Penampang dikatakan aman jika :

d) Nmax = A.σijin = 50.1600 = 80000 kg

2/16005,1

2400cmkg

SF

f y

2/100050

50000cmkg

A

N

!/1600/1000 22 amancmkgcmkgN

N

ijin

ijin

C. TEGANGAN GESER

Tegangan geser yang bekerja pada suatu penampang dengananggapan bahwa tegangan tersebar merata pada penampang

Pernyataan – pernyataan analitis sebagai berikut :1. Penentuan tegangan geser untuk pemeriksaan keamanan

2. Penentuan luas penampang untuk perencanaan penampang

ijinA

Pgeserteg max).(

ijin

PA

max

3. Penentuan gaya maksimum yang dapat bekerja pada batang

dimana : P = gaya yang mengakibatkan geser

(N,kN,ton)A = luas penampang (cm2, m2)

Pada struktur, tegangan geser diakibatkan oleh gaya lintang :

Dimana :Q = gaya lintang pada potongan yang ditinjauS = momen statis bagian tergeser terhadap garis berat penampang (cm3)Io = momen inersia penampang terhadap garis berat penampang (cm4)

b = lebar bagian yang tergeser (cm)

ijinAP .max

oIb

SQ

.

.

D. TEGANGAN AKIBAT MOMEN

Momen lentur yang bekerja pada sumbu simetris1. Momen tunggal

Momen lentur yang bekerja pada bidang simetris daripenampang maka akan timbul Normal Stress sebesar :

dimana :

M = momen yang bekerjay = jarak yang ditinjau terhadap titik

beratIz = momen inersia terhadap sumbu z

Catatan :• Garis netral (tegangan = 0) akan melalui titik berat penampang• Momen yang bekerja menimbulkan tarik pada sumbu y (+)

• Momen yang bekerja menimbulkan tekan pada sumbu y (-)

zx I

yM .

zx I

yM .

zx I

yM .

2. Momen rangkap

Dimana :Mz = menekan sb.y(+); tanda(-)Mz = menarik sb.y(+); tanda (+)My = menekan sb.z(+); tanda(-)My = menarik sb.z(+); tanda (+)

y

y

z

zx I

zM

I

yM ..

E. TEGANGAN AKIBAT MOMEN & NORMALApabila momen dan normal bekerja secara bersama, makategangan yang dihasilkan :

A

Ny

I

M .

A

Ny

I

M

A

Ny

I

M ..