MEKANIKAMEKANIKA sebuah pengantar-sebuah pengantar-

Prepared by: Essy Arijoenip y y je-mailI: essy@eng.ui.ac.idDate: January 2011Date: January 2011

Apa yang diartikan denganApa yang diartikan dengan MEKANIKA ???

Mekanika adalah bagian dari lmu Fisika yang mempelajari tentang akibat gaya yang bekerja padaakibat gaya yang bekerja pada sebuah benda baik yang diam maupun bergerak

Di mana mekanika dipelajari ?Di mana mekanika dipelajari ?

Mechanics

Deformable Bodies(Things that do change shape)(Things that do change shape)

Rigid Bodies Fluids

Statics Dynamics Incompressible Compressible

Apa yang diartikan denganApa yang diartikan dengan BEBAN ???

Beban adalah semua pengaruh dari luar yang membebani sebuah benda atau bangunanatau bangunan

Di bidang Teknik Sipil beban diartikan g psebagai GAYA

Apa yang diartikan denganApa yang diartikan dengan GAYA ???

Gaya adalah semua pengaruh luar yang mengenai sebuah benda secara langsung atau tak langsunglangsung atau tak langsung

Apa yang diartikan denganApa yang diartikan dengan BENDA ???

Benda terbuat dari material (bahan) yang dibuat secara alam atau buatan Di bid T k ik Si il b d / t i lDi bidang Teknik Sipil benda/material digunakan sebagai bahan pembuat g g pbangunan

Apa yang diartikan denganApa yang diartikan dengan BAHAN/MATERIAL ???

Bahan/Material adalah bahan pembuat bangunan.Di bid T k ik Si il di b t B hDi bidang Teknik Sipil disebut Bahan BangunangMaterial alamMaterial buatan

J i j i t i lJenis-jenis material secara umumumum

Material PadatMaterial CairMaterial CairMaterial Gas

Apa pangaruh sebuah gaya

GayaSatuanLuasan

GayaSatuanLuasan

GayaSatuanLuasan

Apa pangaruh sebuah gaya terhadap benda/material ???p

Gaya yang bekerja pada permukaan benda akan disalurkan keseluruh bagian benda tersebut.

Gaya akan terdistribusi pada satuan luasan sebagai Tegangan (Gaya/Satuanluasan sebagai Tegangan (Gaya/Satuan Luasan)

Gaya Satuan Luasan

Tegangan = Satuan Luasan

Apa pengaruh tegangan padaApa pengaruh tegangan pada material ????

Tegangan pada material akan menimbulkan perubahan bentuk pada material tersebutperubahan bentuk pada material tersebut.

Perubahan bentuk yang terjadi jika dibandingkan terhadap ukuran awal dari material disebut sebagai regangang g g

Perubahan PanjangPerubahan PanjangPanjang Awal

Regangan =j g

Bagaimana posisi benda diBagaimana posisi benda di dalam ruangan?g

Benda diam (STATIS/STATIK)Benda bergerak (DINAMIK)Benda bergerak (DINAMIK)

M k ik M t i l ???Mekanika Material ???

Menganalisis efek gaya terhadap material

Menganalisis sifat sifat mekanik materialMenganalisis sifat-sifat mekanik materialMenganalisis perubahan bentuk materialg pMenentukan kekuatan material

Apa arti sebuah bangunan ??

A f i b h bApa fungsi sebuah bangunan ????????????

Sebuah bangunan berfungsi untukSebuah bangunan berfungsi untuk menahan beban

Adakah syarat-syarat teknis d b h b ????pada sebuah bangunan ????

Apa pengaruh beban terhadapApa pengaruh beban terhadap bangunan ???g

B b b k j d b hBeban yang bekerja pada sebuah bangunan akan menimbulkan :gReaksi PerletakanGaya DalamPerubahan Bentuk BangunanPerubahan Bentuk Bangunan

A di b d kApa yang disebut dengan struktur

Struktur adalah kerangka dari sebuah bangunan yang berfungsi sebagaibangunan yang berfungsi sebagai sistem perkuatan dari bangunan tersebut.

Struktur Statis TertentuStruktur Statis TertentuSt kt d t di li i hStruktur yang dapat dianalisis hanya dengan menggunakan persamaan g gg pkeseimbangan saja

Struktur hanya mempunyai 3 reaksi perletakan yang tidak diketahuiperletakan yang tidak diketahui

Struktur Statis Tak TentuStruktur Statis Tak TentuTid k d t di li i h d Tidak dapat dianalisis hanya dengan menggunakan persamaan gg pkesetimbangan saja.

mengapa ?????…………………mengapa ?????………carilah jawabnya di literatur j y

!!!!!!!

Elemen Struktur

Struktur Rangka BatangStruktur Rangka Batang

Contoh jembatan rangka bajaContoh jembatan rangka baja

St kt R k B tStruktur Rangka Batang

Struktur BalokStruktur Balok

JembatanJembatan balok terletak

di atas dua ttumpuan

Struktur Portal

Struktur PelengkungStruktur Pelengkung

Pelengkung Tiga Sendi

P t l Ti S diPortal Tiga Sendi

Balok, Kolom, Portal dengan , , gPenampang Potongan

P b h B t k St ktPerubahan Bentuk Struktur Batang/Balok Akibat Gaya NormalBatang/Balok Akibat Gaya Normal

Akibat adanya gaya normal batang/balok tersebut berubah bentuk

M k ik B d P d t ???Mekanika Benda Padat ???M li i f k d iMenganalisis efek dari gaya yang mempengaruhi benda padat / materialp g p

Menganalisis tegangan yang timbul pada elemen struktur akibat gaya dalampada elemen struktur akibat gaya dalam

Menganalisis perubahan bentuk pada g p pelemen struktur akibat tegangan M li i k j di l d t dMenganalisis kejadian lendutan pada struktur akibat beban yang bekerja y g j

P P tPenampang PotonganPenampang potongan merupakan

sebuah bidang datarsebuah bidang datarPenampang potongan biasanya

dibuat ⊥ sumbu batangSebelum dan setelah dibebani

potongan tetap merupakan sebuahpotongan tetap merupakan sebuah bidang datar

P ti P ????Properti Penampang ????

Titik Berat PenampangSi t S lib S b PSistem Salib Sumbu Penampang

Luas Penampang Luas PenampangMomen Inersia PenampangRadius Girasi Penampang

Balok Statis Tertentu

Balok CantileverBalok Sederhana (Terletak di atas dua

t d h di d l)tumpuan sederhana sendi dan rol)Balok GerberBalok GerberPortal / pelengkung Tiga Sendi

Balok CantileverBalok CantileverBalok Cantilever tanpa beban

Balok Cantilever dengan beban terpusat

Lendutan Balok Cantilever akibat bebanterpusat (dapat dilihat mata)

Reaksi PerletakanReaksi Perletakan P

Reaksi Perletakan pada Balok CantileverReaksi Perletakan pada Balok Cantilever akibat beban terpusat P

P

NReaksi Perletakan pada Balok Cantilever

Np

akibat beban terpusat P dan N

F B d DiFree Body Diagram

Free body diagram digambarkan dengan cara memotong motongdengan cara memotong-motong elemen struktur menjadi beberapa bagian yang secara keseluruhan harus memenuhi syaratharus memenuhi syarat kesetimbangan

G D lGaya Dalam

Gaya dalam yang terjadi akibat beban luar adalah gaya Normal Lintangluar adalah gaya Normal, Lintang dan Momen Lentur

Semua gaya dalam yang terjadi pada struktur tersebut akan menimbulkanstruktur tersebut akan menimbulkan tegangan

Gaya dalam pada CantileverGaya dalam pada Cantilever

Contoh CantileverContoh CantileverCantilever Batu (UK)

Papan Lompat di Kolam RenangPapan Lompat di Kolam Renang

B C tilBangunan Cantilever

K i d i t C tilKursi dengan sistem Cantilever

Balok terletak di atas dua tumpuan

Balok di atas dua tumpuan sebelum dibebanip

Balok di atas dua tumpuan dengan beban

L d t b l kLendutan balok

Lendutan balok di atas dua tumpuan akibat beban

R k i l t kReaksi perletakan

PP N

Balok dengan cantilever (konsole)Balok dengan cantilever (konsole)

Balok sebelum dibebani

Balok dengan bebanBalok dengan beban

L d t b l k kib t b bLendutan balok akibat beban

Balok dengan cantileverBalok dengan cantileverBalok sebelum dibebani

Balok dengan bebang

Lendutan balok akibat beban

Gaya dalam balok di atas dua tumpuanGaya dalam balok di atas dua tumpuan

Balok dengan cantileverBalok dengan cantileverBalok sebelum dibebani

Balok sebelum dibebani

Balok dengan beban

Lendutan balok akibat beban

Diagram Gaya Dalam Momen LenturDiagram Gaya Dalam Momen LenturDi titik rol, rotasi kiri = rotasi kanan

M=0, terjadi titik belok kurva lendutan

Analisa StrukturAnalisa Struktur

Gaya DalamPerubahan

Bentuky Bentuk

Struktur

Beban Lendutan

Syarat di dalam Analisa StrukturSya at d da a a sa St u tu Syarat Kesetimbangan ΣM = 0 ΣV=0 ΣH=0

Syarat Sifat MaterialyMaterial dianggap bersifat Linier, Elastis,

Homogen, Isotropo oge , so op Syarat Kompatibilitas Betuk kurva lendutan yang terjadi harus Betuk kurva lendutan yang terjadi harus

merupakan kurva/lengkung kontinyu Menyusun persamaan aljabar yang diperlukan Menyusun persamaan aljabar yang diperlukan

sesuai dengan problematikanya

Syarat Analisa StrukturSyarat Analisa Struktur

Gaya DalamPerubahan

Bentuky Bentuk

Struktur

Beban LendutanPersamaan aljabar yang sesuai dengan problematika

Aplikasi Material untuk StrukturAplikasi Material untuk Struktur Bangunan

Buku buku Referensi:Buku-buku Referensi: Hibbeler, RC, Mechanics of Materials, , , ,

Pearson Prentice Hall, 2010 Beer FP Johnston ER and DeWolf JT Beer, FP Johnston, ER, and DeWolf, JT,

Mechanics of Materials, Mc Graw Hill, 2006 BJ Gere JM and Goodno BJ Mechanics BJ, Gere, JM, and Goodno, BJ, Mechanics

of Materials, Cengage Learning - Technology & Engineering 2009& Engineering, 2009

Popov, EP, Engineering Mechanics of S lid P ti H ll 1998Solids, Prentice Hall, 1998

Dan buku lain tentang Mekanika Bahang