Kata Pengantar

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Swt, atas rahmat dan segala

karunia-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas

makalah Mekanika Bahan ini.

Adapun dibuatnya tugas ini dengan tujuan untuk memenuhi tugas Semester Pendek

demi perbaikan nilai yang diberi oleh Dosen Mekanika Bahan. Selain itu, penulis berharap

tugas ini sekiranya bisa menambah wawasan pembaca dan penulis sendiri.

Penulis sadar bahwa penulisan makalah ini jauh dari kesempurnaan untuk itu, penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun sekiranya dari pembaca guna melengkapi

kekurangan yang ada dalam

atas perhatiannya terima kasih …..!!!

Malang, 30 Juli 2013

Rengga E. Sarvian M.

Daftar Isi

Kata Pengantar

Daftar Isi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

1.2 Rumusan Masalah

1.3 Tujuan

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Dasar Teori

2.2 Karakteristik

2.3 Mekanika

2.4 Contoh Soal

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

3.2 Saran

Daftar Pustaka

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mekanika Bahan merupakan ilmu yang berhubungan dengan teknik sipil, karena

didalamnya terkandung ilmu yang mempelajari tentang beban - beban yang bekerja di

dalam suatu kontruksi bangunan yang akan direncanakan oleh teknik sipil, kuat tidaknya

suatu kontruksi yang di gunakan pada suatu bangunan, lendutan yang terjadi pada

kontruksi yang di gunakan, dan juga beban yang mampu di tahan oleh konstruksi tersebut.

Hal tersebut harus mampu di hitung sebelum melaksanakan suatu proyek pembangunan

kontruksi agar dapat di ketahui batas aman yang ada dalam setiap batang kontruksi.

Sebagai contoh sebuah perencanaan gedung bertingkat pasti ada perhitungan

pembuatannya agar gedung itu aman dan kokoh berdiri, maka diperlukan ilmu Mekanika

Bahan yang menghitung beban beban yang bekerja dalam gedung itu, dan juga kuat

tidaknya bahan yang digunakan kolom ataupun balok pada gedung tersebut.

Kuatnya konstruksi sangat tergantung dengan bahan yang dipakai dalam konstruksi

tersebut. Bahan konstruksi bisa berasal dari alam maupun buatan manusia yang dibuat

dengan mencampur berbagai bahan yang ada untuk mendapatkan kualitas bahan

konstruksi yang semakin baik. Semakin baik kuat dan kualitas bahan semakin kuat

konstruksi tersebut.

Dalam makalah ini akan dijelaskan teori , sifat , serta karakteristik beberapa bahan

yang sering dipakai dalam kontruksi yaitu :

a. Kayu

b. Aluminium

c. Agregat kasar

d. Agregat halus

e. Tanah

f. Portland cement

g. Aspal, dan

h. Batu bara

Dengan mengetahui karakterisik, jenis dan sifat dari bahan seorang teknik sipil dapat

mengetahui kekuatan bahan serta kelemahan bahan tersebut untuk dipergunakan sebagai

bahan konstruksi.

1.2 Rumusan Masalah

a. Apa yang dimaksud dari :

Kayu

Aluminium

Agregat kasar

Agregat halus

Tanah

Portland Cement (PC)

Aspal

Batu bara

b. Bagaimana Karakteristik sifat, jenis dan kelebihan serta kekurangan dari :

Kayu

Aluminium

Agregat kasar

Agregat halus

Tanah

Portland Cement (PC)

Aspal

Batu bara

c. Apa yang dimaksud dengan mekanika

d. Contoh soal

e. Kesimpulan

1.3 Tujuan

a. Dapat memahami pengertian dari :

Kayu

Aluminium

Agregat kasar

Agregat halus

Tanah

Portland Cement (PC)

Aspal

Batu bara

b. Dapat mengetahui karakteristik sifat dan jenis serta kelebihan dan kekurangan dari :

Kayu

Aluminium

Agregat kasar

Agregat halus

Tanah

Portland Cement (PC)

Aspal

Batu bara

c. Dapat mengetahui mekanika dari :

Kayu

Aluminium

Agregat kasar

Agregat halus

Tanah

Portland Cement (PC)

Aspal

Batu bara

d. Dapat memberikan contoh soal mekanika

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Dasar Teori

a. Kayu

Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras

karena mengalami lignifikasi (pengayuan) dan merupakan hasil hutan yang mudah

diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi Kayu digunakan

untuk berbagai keperluan, mulai dari memasak, membuat perabot (meja, kursi), bahan

bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan kertas, dan banyak lagi. Kayu juga

dapat dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan rumah tangga dan sebagainya.

Penyebab terbentuknya kayu adalah akibat akumulasi selulosa dan lignin pada

dinding sel berbagai jaringan di batang. Ilmu perkayuan (dendrologi) mempelajari

berbagai aspek mengenai klasifikasi kayu serta sifat kimia, fisika, dan mekanika kayu

dalam berbagai kondisi penanganan. Kayu memiliki beberapa sifat yang tidak dapat

ditiru oleh bahan-bahan lain. Pemilihan dan penggunaan kayu untuk suatu tujuan

pemakaian, memerlukan pengetahuan tentang sifat-sifat kayu.

b. Besi

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan

untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang

merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26.

Besi merupakan logam paling banyak, dan dipercayai unsur kimia kesepuluh paling

banyak di alam sejagat.

Besi juga merupakan unsur paling banyak (menurut jisim, 34.6%) membentuk

Bumi; penumpuan besi pada lapisan berlainan di Bumi berbeza antara tinggi

peratusannya pada lapisan dalam sehingga 5% pada kerak bumi; terdapat

kemungkinan bahawa teras dalam Bumi mengandungi hablur besi tunggal walaupun

ia berkemungkinan sebatian besi dan nikel; jumlah besar besi dalam Bumi dijangka

menyumbang kepada medan magnet Bumi. Untuk mendapatkan unsur besi, campuran

lain mesti disingkir melalui pengurangan kimia. Besi digunakan dalam penghasilan

besi waja, yang bukannya unsur tetapi aloi, sebagian logam berlainan (dan sebahagian

bukan-logam, terutamanya karbon).

c. Aluminium

Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak

bumi,dan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. Aluminium terdapat

dikerak bumi sebanyak kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padatdari

kerak bumi, dengan produksi tahunan dunia sekitar 30 juta ton

pertahund a l am b en tu k b auk s i t d an b eb a t uan l a i n ( co r r u nd u m,

g i b bs i t e , b o e h mi t e , diaspore, dan lain-lain) (USGS). Sulit menemukan

aluminium murni di alamkarena aluminium merupakan logam yang cukup reaktif.

d. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah komponen utama alam pembinaan struktur konkrit. Ia

memainkan peranan yang penting dalam proses membantu konkrit. Agregat kasar

adalah terdiri dari serpihan batu yang ukurannya melebihi 5 mm sehingga ukuran

maksimum yang dibenarkan untuk kerja – kerja konkrit yang tertentu, biasanya tidak

melebihi 50 mm. Agregat kasar biasanya diambil dari batu gunung, batu sungai (batu

kali) dan hasil smpingan proses penambangan.

e. Agregat Halus

Agregat halus adalah butiran halus yang memiliki kehalusan 2mm – 5mm. Agregat

halus merupakan pengisi yang berupa pasir. Ukurannya bervariasi antara

ukuran no.4 dan no. 100 saringan standar Amerika. Agregat halus yang baik harus

bebas bahan organik,lempung, partikel yang lebih kecil dari saringan no.100 atau

bahan-bahan lain yang dapat merusak campuran beton. Menurut SNI 1737-1989-F ,

agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir,atau mineral lainnya

baik berupa hasil alam maupun hasil buatan.

f. Tanah

Tanah adalah permukaan bumi atau lapoisan bumi yang di atas sekali. Dalam istilah

teknik, pengertian tanah adalah butiran kerikil kasar, pasir, tanah lempung, tanah liat dan

semua bahan lepas lainnya termasuk lapisan tanah paling atas, sampai pada lapisan tanah

keras. Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme, membentuk

tubuh unik yang menutupi batuan.Proses pembentukan tanah dikenal

sebagai ''pedogenesis''. Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam

yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon

menceritakan mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah

dilalui tubuh tanah tersebut.

Hans Jenny (1899-1992), seorang pakar tanah asal Swiss yang bekerja

di Amerika Serikat, menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang telah

mengalami modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organisme (termasuk

manusia), dan relief permukaan bumi (topografi) seiring dengan berjalannya waktu.

g. Portland Cement (PC)

Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) nomor 15-2049-2004, semen

Portland adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak

(Clinker) portland terutama yang terdiri dari kalsium silikat (xCaO.SiO2) yang bersifat

hidrolis dan digiling bersama – sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih

bentuk kristal senyawa kalsium sulfat (CaSO4.xH2O) dan boleh ditambah dengan

bahan tambahan lain (Mineral in component).

h. Aspal

Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa

hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Kandungan utama

aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang

mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen dan

karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa

atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10%

hydrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi,

nikel, dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang

massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal

mengandung 5 sampai 25% aspalten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah

senyawa polar.

i. Batu Bata

Batu bata merah merupakan salah satu bahan material sebagai bahan pembuat

dinding. Batu bata terbuat dari tanah liat yang dibakar sampai berwarna kemerah

merahan. Seiring perkembangan teknologi, penggunaan batu bata semakin menurun.

Munculnya material-material baru seperti gipsum,bambu yang telah diolah, cenderung

lebih dipilih karena memiliki harga lebih murah dan secara arsitektur lebih indah.

2.2 Karakteristik ,

a. Kayu

Sifat - Sifat :

Sifat mekanikal kayu antara lain :

- Kayu memiliki kekuatan tarik lebih besar searah serat kayu

- Kekuatan tekan kayu lebih lemah pada arah melintang serat.

- Keteguhan geser kayu paling besar adalah pada posisi melintang serat kayu

- Kayu juga tahan terhadap gaya yang berusaha melengkungkan kayu dengan

satu kali tekanan secara terus menerus atau berkali-kali (secara mendadak,

seperti pukulan).

- Daya tahan kekuatan kayu terhadap tekanan belah paling rendah pada posisi

searah serat

Jenis – jenis :

- Kayu keras berat

- Kayu keras sederhana

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan kayu antara lain :

- Kayu mudah dalam pengerjaan, bisa dibuat atau dibentuk sesuai keinginan,

misalkan saja untuk ukiran, desain kusen, dll. Selain itu, kayu juga mudah

untuk dipaku, dibaut, dan direkatkan

- Kualitas kayu bisa dilihat secara visual, misalkan saja bila terjadi cacat

kayu dapat diketahui secara kasat mata.

- Kayu lebih tahan terhadap tekanan dan lenturan.

- Dengan adanya bermacam jenis kayu, maka kayu memiliki tekstur yang

baik dan indah.

- Kayu memiliki berat jenis yang cukup ringan sehingga bisa mengapung dan

sifat resonansinya.

- Kayu dapat diubah menjadi bentuk pulp (bubur kayu), dan bisa diolah

untuk dijadikan bahan produk lainnya, misal untuk bahan baku pembuatan

kertas.

Kekurangan kayu antara lain :

- Tidak tahan api, sehingga kayu mudah terbakar, apalagi kalau dalam

kondisi kering.

- Kayu tidak dapat dimanfaatkan secara keseluruhan sehingga sisa

penggunaan kayu hanya menjadi limbah.

- Untuk pekerjaan tertentu (yang besar atau lebar), kayu tidak bisa menutup

secara keselurahan karena terbatasnya diameter kayu. Biasanya untuk

menyikapi hal ini kayu harus disambung atau diperlebar/perbesar.

- Kayu mudah diserang oleh serangga pemakan kayu seperti rayap atau

serangga lainnya.

- Kayu mengandung air dan berpengaruh besar terhadap bentuk kayu. Kayu

yang belum kering biasanya masih mengalami penyusutan atau perubahan

bentuk, oleh karena itu kayu harus dikeringkan sebelum digunakan.

- Kayu bersifat higroskopis, dan sensitif terhadap kelembaban.

b. Besi

Sifat – sifat :

Sifat fisika besi yaitu :

- Pada suhu kamar berwujud padat, mengkilap dan berwarna keabuabuan.

- Merupakan logam feromagnetik karena memiliki empat electron tidak

berpasangan pada orbital d.

- Penghantar panas yang baik.

Sifat kimia besi yaitu :

- Unsur besi bersifat elektropositif (mudah melepaskan elektron) sehingga

bilangan oksidasinya bertanda positif.

- Fe dapat memiliki biloks 2, 3, 4, dan 6. Hal ini disebabkan karena

perbedaan energy elektron pada subkulit 4s dan 3d cukup kecil, sehingga

elektron pada subkulit 3d juga terlepas ketika terjadi ionisasi selain

electron pada subkulit 4s.

- Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi,

khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu.

- Memiliki bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan

suhu transisi 700, 928, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi

ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola

geometris molekul tidak berubah.

- Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen, sulfur,

pospor, boron, karbon dan silikon.

- Larut dalam asam- asam mineral encer.

Jenis – jenis

Besi terbagi menjadi 5 jenis yaitu :

- Besi mentah atau Pig iron yang mengandungi 4% – 5% karbon dengan

sejumlah bendasing seperti belerang, silikon dan fosforus. Kepentingannya

adalah ia merupakan perantaraan daripada bijih besi kepada besi tuang dan

besi waja.

- Besi tuang (Cast iron) mengandungi 2% – 3.5% karbon dan sejumlah kecil

mangan. Bendasing yang terdapat di dalam besi mentah yang dapat

memberikan kesan buruk kepada sifat bahan, seperti belerang dan fosforus,

telah dikurangkan kepada tahap boleh diterima.

- Besi karbon mengandungi antara 0.5% dan 1.5% karbon, dengan sejumlah

kecil mangan, belerang, fosforus, dan silikon.

- Besi tempa (Wrought iron) mengandungi kurang daripada 0.5% karbon. Ia

keras, mudah lentur, dan tidak mudah dilakurkan berbanding dengan besi

mentah.

- Besi oksida (III) digunakan dalam penghasilan storan magnetik dalam

komputer. Ia sering dicampurkan dengan bahan lain, dan mengekalkan

ciri-ciri mereka dalam larutan.

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan besi di antaranya :

- Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar,

- Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan

- Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

Kekurangan atau kelemahan besi yaitu:

- mudah mengalami korosi Korosi menimbulkan banyak kerugian karena

mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi.

garam.

c. Aluminium

Sifat – sifat :

Sifat mekanik aluminium :

- Aluminium memiliki kekuatan tensil yang sangat rendah, yaitu sekitar

90 MPa, sehingga untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan

tensil yang tinggi, aluminium perlu dipadukan

- Kekerasan bahan aluminium sangatlah kecil, yaitu sekitar 65 skala

Brinnel, sehingga dengan sedikit gaya saja dapat mengubah

bentuk logam.

- Aluminium murni memiliki ductility yang tinggi. ductility yaitu seberapa

jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpaterjadinya retakan

Jenis – jenis

Jenis Aluminium dibedakan berdasarkan kemurnian atau persentase

aluminium murni dalam komposisi kimia materialnya. Pengelompokan ini

diatur oleh Aluminium Association. Aluminium dibagi menjadi 8 yaitu :

- Untuk Aluminium dengan kemurnian di atas 99%

- Untuk paduan Coper

- Untuk paduan Mangan

- Untuk paduan Silikon

- Untuk paduan Magnesium

- Untuk paduan Magnesium Silikon

- Untuk paduan zinc

- other element

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan aluminium yaitu :

- Tahan panas,

- Aluminium murni memiliki ductility yang tinggi. ductility yaitu seberapa

jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpa terjadinya retakan

- Ringan , dan

- Harganya lebih murah dari stainless steel.

Kekurangan aluminium yaitu :

- Memiliki kekuatan tensil yang sangat rendah

- Mudah berkarat

d. Agregat Kasar

Sifat – sifat :

- Memiliki tekstur kasar

Jenis – jenis

Jenis agregat kasar menurut asal kejadian antara lain :

- Batuan beku, berasal dari magma yang mendingin dan membeku

- Batuan sedimen, berasal dari campuran partikel mineral, sisa hewan, dan

tanaman.

- Batu metamorfik, berasal dari batuan sedimen ataupun batuan beku yang

mengalami proses perubahan bentuk akibat banyak adanya perubahan

tekanan dan temperatur dari kulit bumi.

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan agregat kasar :

- Memiliki banyak kegunaan baik sebagai bahan jalan maupun bahan

konstruksi

- Mutu ketahanan kimia agregat kasar lebih besar dari agregat halus

Kekurangan :

- Membutuhkan waktu lama untuk dalam proses penyaringan untuk

mendapatkannya

e. Agregat Halus

Sifat – sifat :

- Memiliki tekstur halus

Jenis – jenis

Adapun tipe daripada agregat halus tersebut antara lain :

- P as i r G a l i an

Pasir ini diperoleh lansung dari permukaan tanah atau dengan cara

menggali. Bentuk pasir ini biasanya tajam, bersudut, berpori dan bebas dari

kandungan garam walaupun biasanya harus dibersihkan dari kotoran tanah

dengan jalan dicuci terlebih dahulu.

- P as i r S un ga i

Pasir ini diperoleh langsung dari dasar sungai, yang pada umumnya berbutir

halus, bulat-bulat akibat proses gesekan. Daya lekatan antar butiran agak

kurang karena bentuk butiran yang bulat.

- P as i r Lau t

Pasir laut adalah pasir yang diambil dari pantai. Butir -butirnya

halus dan bulatkarena gesekan. Pasir ini merupakan pasir yang jelek

karena mengandung banyak garam.

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan :

- Mudah diperoleh dari alam

- Memiliki banyak kegunaan baik sebagai bahan jalan maupun bahan

konstruksi

Kekurangan :

- Mutu ketahanan kimia agregat halus lebih kecil dari agregat kasar

f. Tanah

Sifat – sifat :

Adapun sifat-sifatnya antara lain:

- Bersifat Permeabilitas (Permeability), yaitu mengukur/menentukan

kemampuan tanah di lewati air melalui pori-porinya.

- Tanah memiliki warna yang berbeda-beda tergantung kedalaman tanah

- memiliki tekstur

- Bersifat plastis

Jenis – jenis :

Berdasarkan keadaan tanah dibedakan menjadi 3 yaitu :

- Tanah asli / bank

o Tanah dalam kondisi aslinya (belum terusik)

o Ukurannya dinyatakan dalam bank measure (BM)

- Tanah lepas / loose

o Tanah setelah digusur / digali / diangkut dan sebagainya

o Ukurannya dinyatakan dalam loose measure (LM)

o Volume tanah lepas lebih besar dari volume tanah asli karena mengembang

(swell)

- Tanah padat / pampat / compacted

o Keadaan tanah setelah usaha pemadatan

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan :

- Mudah diperoleh dikarenakan ada di mana-mana

- Bentuk teksturnya bermacam-macam

- Memiliki kemampuan untuk menahan tekanan-tekanan tanpa mengalami

keruntuhan

Kekurangan :

- Mudah terkikis air atau mengalami erosi

g. Portland Cement (PC)

Sifat – sifat :

- Hiderasi semen

- Setting dan hardening

- Penyusutan

- kelembapan

Jenis – jenis :

- Semen Portland pozolan

- Semen putih

- Semen mansory

- Semen sumur minyak

- Hidropobic cement

- Waterproofed cement

- Semen alumina

Kelebihan dan kekurangan :

Kelebihan :

- Digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan Beton

- Sebagai pengikat dan bahan plesteran

- Mempunyai banyak kegunaan terhadap konstruksi

Kekurangan :

- Biaya pembuatannya mahal

- Tidak tahan terhadap korosi pada beton bertulang

h. Aspal

Sifat – sifat

- Memiliki sifat viskoelastis

- durabilitas aspal yaitu aspal mampu menghambat laju penuaan akibat

oksidasi

- Adesi adalah kemampuan partikel aspal untuk melekat satu sama lainnya

- kohesi adalah kemampuan aspal untuk melekat dan mengikat agregat

- Seluruh aspal bersifat termoplastik yaitu menjadi lebih keras bila

temperatur menurun dan melunak bila temperatur meningkat

Jenis – jenis

- Aspal MacAdam adalah aspal yang digunakan untuk menambal tebal

kontruksi pondasi dan untuk memperbaharui permukaan.

- Aspal beton adalah batuan kering yang dipanaskan dicampur dengan aspal

panas dengan aspal panas dalam pabrik pencampur dan diangkut ketempat

pekerjaan

- Aspal Butas adalah aspal yang tergolong aspal batu / rock aspal, banyak di

temui di pulau buton, sulawesi tenggara. Bentuknya seperti batu cadas

berwarna hitam

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan :

- Digunakan sebagai bahan baku pelekat dan pengikat jalan

- Memiliki kemampuan durabilitas yang dapat menghambat penuaan akibat

oksidasi

Kekurangan :

- Mahal harganya

- Memiliki kelemahan pada sifat termoplastik yaitu melunak apabila

temperature meningkat

i. Batu Bata

Sifat –sifat

- batu bata memiliki daya serap terhadap panas

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan :

- Kedap air, sehingga jarang terjadi rembesan pada tembol akibat air hujan.

- Keretakan relatif jarang terjadi.

- Kuat dan tahan lama.

- Penggunanaan rangka beton pengakunya lebih luas, antara 9 – 12 m2.

Kekurangan :

- Waktu pemasangan lebih lama dibandingkan batako dan bahan dinding

lainnya.

- Biaya lebih tinggi

2.3 Mekanika

Mekanika adalah suatu ilmu yang mempelajari hubungan antara gaya

yang bekerja pada benda kaku. Dalam mekanika bahan ditekankan pada

kekuatan bahan yang berlawanan dengan mekanika. Kekuatan bahan

berkaitan dengan hubungan antara gaya luar yang bekerja dan pengaruhnya

terhadap gaya dalam benda. Dalam hal ini benda tidak lagi dikatakan kaku

ideal, deformasi meskipun kecil tetap diperhitungkan. Sifat bahan suatu

struktur atau mesin mempengaruhi pemilihan dan ukuran yang memenuhi kekuatan

dan kekakuan. Dalam kekuatan bahan, kita harus menyelidiki dulu apakah batang tersebut

tidak akan patah atau cukup ulet sehingga batang tersebut tidak melengkung tanpa beban.

Tegangan

Dalam mekanika bahan, pengertian tegangan tidak sama dengan vektor

tegangan. Tegangan merupakan tensor derajat dua, sedangkan vektor, vektor apapun,

merupakan tensor derajat satu. Besaran skalar merupakan tensor derajat nol. Tensor

ialah besaran fisik yang keadaannya pada suatu titik dalam ruang, tiga dimensi, dapat

dideskripsikan dengan 3n komponennya, dengan n ialah derajat tensor tersebut.

Dengan demikian, untuk persoalan tegangan tiga dimensi pada suatu titik dalam ruang

dapat dideskripsikan dengan 32 komponennya. Pada sistem koordinat sumbu silang,

tegangan tersebut adalah xx , yy , zz , txy , tyx , txz , tzx , tyz , dan tzy seperti

ditunjukkan pada Gambar 2.1(a). Namun demikian, karena txy = tyx , txz = tzx dan

tyz = tzy , maka keadaan tegangan tersebut dapat dinyatakan dengan enam

komponennya, xx , yy , zz , txy , txz , tyz. Sedangkan untuk tegangan bidang, dua

dimensi, pada suatu titik dapat dideskripsikan dengan 22 komponennya, Gambar

2.1(b), dan karena tij = tji untuk maka tiga komponen telah dapat mendeskripsikan

tegangan bidang pada titik itu.

Gambar 2.1 keadaan tegangan pada suatu titik

Pada dasarnya, tegangan secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi dua, yakni

tegangan normal, dengan notasi sij , i = j, serta tegangan geser dengan notasi tij , .

Perhatikan penulisan pada paragrap di atas. Karakter indek yang pertama menyatakan

bidang tempat bekerjanya gaya, sedangkan karekter indek yang kedua menyatakan arah

bekerjanya vektor tegangan tersebut. Tegangan normal ialah tegangan yang bekerja

tegak lurus terhadap bidang pembebanan. Sedangkan tegangan geser ialah tegangan

yang bekerja sejajar dengan bidang pembebanan. Jadi keenam tegangan yang

mendeskripsikan tegangan pada suatu titik terdiri atas tiga tegangan normal, xx , yy ,

dan zz , serta tiga tegangan geser, txy , tyz , dan tzx. Nilai tegangan bisa positif dan bisa

pula negatif. Tegangan bernilai positif bila tegangan tersebut bekerja pada bidang

positif dengan arah positif, atau bekerja pada bidang negatif dengan arah negatif. Selain

itu, nilainya negatif.

Besar tegangan rata-rata pada suatu bidang dapat didefinisikan sebagai intensitas

gaya yang bekerja pada bidang tersebut. Sehingga secara matematis tegangan normal

rata-rata dapat dinyatakan sebagai :

i = j (1a)

= tegangan normal rata-rata (N/mm2 = MPa)

Fn = gaya normal yang bekerja (N)

A = luas bidang (mm2)

i, j = sumbu koordinat pada sistem sumbu silang, x, y,z

ijnF

A =

ij

Sedangkan tegangan geser rata-rata dapat dinyatakan sebagai :

(1b)

= tegangan geser rata-rata (N/mm2 = MPa)

Ft = gaya tangensial atau sejajar bidang yang bekerja (N)

A = luas bidang (mm2)

i, j = x, y, z

Regangan

Gambar 2.2 Keadaan regangan ormal pada suatu titik

Seperti halnya tegangan, regangan juga merupakan tensor derajat dua. Dengan

demikian keadaan regangan ruang, tiga dimensi, pada suatu titik dapat dideskripsikan

dengan kesembilan komponennya. Pada sistem koordinat sumbu silang, regangan

tersebut adalah exx , eyy , ezz , gxy , gyx , gxz , gzx , gyz , dan gzy , sebagaimana

ditunjukkan pada Gambar 2.2(a). Regangan juga dapat diklasifikasikan menjadi dua,

yakni regangan normal, dengan notasi eij , i = j, serta regangan geser dengan

simbul ij , . Sebagaimana dengan tegangan, gxy = gyx , gxz = gzx dan gyz = gzy ,

maka keadaan regangan ruang pada suatu titik dapat dinyatakan oleh enam komponen,

yakni exx , eyy , ezz , gxy , gyz , gzx. Sedangkan regangan bidang, dua dimensi, dapat

dideskripsikan dengan 22 komponennya, dan karena gij = gji maka regangan bidang

pada suatu titik dapat dideskripsikan dengan hanya tiga komponen, Gambar 2.2(b).

ijtF

Ai jt = ¹,

ijt

Gambar 2.3 kondisi regangan geser pada suatu titik

Regangan normal merupakan perubahan panjang spesifik. Regangan normal rata-

rata dinyatakan oleh perubahan panjang dibagi dengan panjang awal, atau secara

matematis dapat dituliskan

, i = j (3)

= regangan normal rata-rata

Dl = u = perubahan panjang pada arah (mm)

l = panjang awal pada arah (mm)

i, j = sumbu koordinat pada sistem sumbu silang, x, y, z.

Sedangkan regangan geser merupakan perubahan sudut dalam radial. Regangan

geser bernilai positif bila sudut pada kuadran I dan atau kuadran III pada sistem

koordinat sumbu silang

iji

i

i

i

l

l

u

le = =

D

ije

2.4 Contoh Soal

Diketahui tiang dari kayu dengan ukuran 20 x 20 cm dengan panjang 5 m, dibebani

dengan beban 3 ton bekerja excentris, bagian bawah tiang terjepit sedang atas bebas,

E kayu = 105 kg/cm2 Ditanyakan Tegangan extrim pada ujung yang terjepit dan

pergeseran diujung bebas ?

Penyelesaian :

= =

xb.h

3 =

x20.20

3 = 13.333,33 cm

4

=

r = √

= 5,77 cm

panjang x tekuk = 2 x = 2 x 500 = 1.000 cm

=

=173,5 > 105

Digunakan rumus Euler

PT = Pcr =

=

= 13.080 kg = 13,08 t

Angka keamanan n =

=

= 4,36 aman

Momen pada sisi penampang atau titik A = P.10cm = 3.000.10

= 30.000 kg/cm

Pergeseran akibat momen =

=

= 2,92 cm

Pergeseran akibat moment dan tekuk y =

.y =

.2,92

= 3,79 cm

Jadi pergeseran diujung bebas = 3,79 cm

Sehingga momen akibat pergeseran

= P.10+379 =3.000 x13,79 = 413. kg/

Tegangan ekstrim di jepitan =

=

+

= 38,5 kg/

=

-

= 23,5 kg/cm

2

Aman karena tegangan batas kayuj jati klas IV = 60 kg/cm2 belum dilampaui.

BAB III

PENUTUP

a. Kesimpulan

- Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras karena

mengalami lignifikasi (pengayuan) dan merupakan hasil hutan yang mudah diproses

untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi.

- Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk

kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan.

- Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi, dan unsur ketiga

terbanyak setelah oksigen dan silikon.

- Agregat kasar adalah terdiri dari serpihan batu yang ukurannya melebihi 5 mm sehingga ukuran

maksimum yang dibenarkan untuk kerja – kerja konkrit yang tertentu, biasanya tidak melebihi 50

mm.

- Agregat halus adalah butiran halus yang memiliki kehalusan 2mm – 5mm. Agregat

halus merupakan pengisi yang berupa pasir

- Tanah adalah permukaan bumi atau lapoisan bumi yang di atas sekali. Dalam istilah teknik,

pengertian tanah adalah butiran kerikil kasar, pasir, tanah lempung, tanah liat dan semua bahan

lepas lainnya termasuk lapisan tanah paling atas, sampai pada lapisan tanah keras.

- PC adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak (Clinker) portland

terutama yang terdiri dari kalsium silikat (xCaO.SiO2) yang bersifat hidrolis dan digiling bersama

– sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat

(CaSO4.xH2O) dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Mineral in component).

- Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan

sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor.

b. Saran

- Sebagai seorang teknik sipil kita harus lebih mengenal bahan-bahan yang akan

digunakan untuk membuat suatu konstruksi sehingga konstruksi yang kita bangun

memiliki nilai konstruksi yang efisien, aman dan kuat berdasarkan pengetahuan tentang

bahan-bahan tersebut .

Daftar Pustaka

http://anasaff.blogspot.com/2012/08/aspal-dan-kharakteristiknya.html.

Gare & Timoshenko, Mekanika Bahan 1

Johnston Beer, Mechanics of Engineering

Anonymus, Mechanics of materials