Penjelasan awal mekanika bahan

Kekuatan bahan berkaitan dengan hubungan antara gaya luar yang bekerja dan pengaruhnya terhadap gaya dalam benda..

Kemampuan elemen struktur dalam menahan tegangan sangat ditentukan oleh 2 hal :

- Ukuran penampang struktur- Material yang digunakan sebagai bahan dari elemen struktur

Komponen Mekanika Bahan

a. Tegangan dan perubahan panjang akibat gaya normal ( mempelajari berbagai sifat bahan, analisis gaya dalam tegangan normal dan geser, tegangan dan tegangan izin, dan lingkaran mohr )

b. Tegangan dan lendutan akibat momen lentur ( mempelajari penurunan rumus lentur, tegangan akibat momen lentur, dan melenturkan lendutan dengan diagram bidang momen )

c. Tegangan dan lendutan akibat gaya lintang ( mempelajari penurunan rumus geser, tegangan geser maksimum, dan lendutan akibat gaya lintang )

d. Tegangan puntir/torsi ( mempelajari perumusan penurunan rumus puntir, tegangan geser puntir dan berbagai cara pemecahannya )

e. Tekuk ( mempelajari perubahan kritis batasan rumus siuler dan rumus tekmayer, tekuk pada kolom pendek, langsing dan kolom beban eksentris )

f. Dasar-dasar statis tak tentu ( mempelajari balok 3 tumpuan, struktur balok dan berbagai macam cara pemecahannya )

Komposisi Mekanika Bahan

Kemampuan bahanKemampuan elemen struktur dalam menahan tegangan sangat ditentukan oleh 2 hal :- Ukuran penampang struktur- Material yang digunakan sebagai bahan dari elemen struktur

Analisis dan desaino Analisis adalah menentukan respon struktur (reaksi gaya dalam, tegangan,

deformasi dll) akibat dari konfigurasi pembebanan.o Desain adalah menentukan konfigurasi dan dimensi struktur agar respon yang

terjadi memenuhi sejumlah kriteria, yaitu kekuatan, kekakuan dan kestabilan yang telah ditetapkan.

Kriteria desaino Kekuatan kemampuan struktur untuk menerima beban tanpa mengalami

kegagalan (kegagalan yg dimaksud adalah patah, retak dan runtuh).o Kekakuan struktur tidak mengalami deformasi berlebihan, karena jika berlebihan

maka akan berdampak merusak struktur yang ada.o Kestabilan struktur tidak mengalami perpindahan besar yang tiba2 akibat

peningkatan beban.

Fungsi kegunanaan struktur terkait didalamnya peralatan yang tidak boleh mengalami deformasi besar, kenyamanan pengguna dll sehingga deformasi dibatasi dengan suatu nilai tertentu.

Ada suatu nilai gaya tekan kritis yang akan mengakibatkan struktur mengalami deformasi lateral yang besar yang disebut fenomenal tekuk.

Prinsip desainPrinsip desain ada 2 macam :

o Allowable stress design (ASD) adalah elemen struktur dirancang agar respon akibat beban layan (servis load) tidak melebihi sebagian dari respon batas.Servis load = beban yang diperkirakan akan bekerja pada struktur dalam kondisi normal.Tegangan itu harus lebih kecil dari tegangan izin. Karena jika ia lebih besar dari itu maka akan mengalami kegagalan struktur.

SF = Safety Factor= jaga-jagaPemilihan SF berdasarkan dari variasi karakteristik struktur itu yaitu jenis beban, jenis kegagalan, ketidakpastian pada metode analisis, tingginya suatu kegagalan pada struktur, resiko kegagalan struktur terhadap jiwa ekonomi dll.Respon batas (ultimate) akibat beban terfaktor itu tidak boleh melebihi kekuatan nominal terfaktor yaitu :

faktor beban ditentukan dari statistik masing-masing beban. faktor kekuatan ditentukan dari statistik masing-masing komponen struktur

dan gaya/tegangan yg bekerja padanya.

o Load Resistance Factor Design (LRFD)

Ket. :γ = faktor beban/load factor.Q = beban layan beban mati, beban hidup dan beban lingkungan∅ = faktor kekuatan/resistance factorRn = kekuatan nominal

Jika merencanakan suatu perencanaan gedung/ struktur menggunakan kombinasi menurut ASCE 7-10 yang menjelaskan tentang gedung/struktur :

1.4 D D = dead/beban mati 1.2 D + 1.6 L L = life/beban hidup 1.2 D + 1.0 L + 1.6 W W = wind/angin 1.2 D + 1.0 L + 1.0 E E = Earthquake/gempa bumi

Beban mati adalah semua beban yang tidak hidup seperti jendela, kolom, beton, pintu, meja dll.

Beban hidup misalnya manusia, kendaraan.

Tegangan yang terjadi pada elemen struktur berbanding terbalik dengan besaran penampang dan berbanding lurus dengan beban yang bekerja.

Tegangan dapat didefinisikan sebagai besarnya gaya-gaya yang bekerja pada tiap satuan tampang benda yang dikenai suatu besaran gaya tertentu.

Material

Setiap material adalah elastis pada keadaan alaminya, karena itu jika gya