Mekanika Teknik / Mekanika Rakayasa : Merupakan mata kuliah dasar keteknikan di Jurusan T. Sipil

yang sangat penting peranan / fungsinya dalam mempelajari Mat. kuliah keteknikan lainnya.

Di Politeknik MER, dibagi menjadi 2 ;

- STATIKA - IKEBA ( Ilmu Kekuatan Bahan )

* STATIKA Adalah ilmu yang mempelajari keadaan suatu benda tetap/statis

atau suatu benda diam yang menerima gaya.

Cth : - Bangunan Gedung, Jembatan, Menara dsb - Benda diam : setimbang (aksi = reaksi) perubahan tidak tampak

* ILMU KEKUATAN BAHAN Adalah ilmu yang mempelajari tentang perhitungan dan

perencanaan dari kekuatan bahan yang dipergunakan pada setiap konstruksi dari bahan tertentu, supaya aman, nyaman dan kuat dipergunakan.

MERSTATIKA & IKEBA

KONST.KAYU

KONSTBETON

HIDROLIKATEKNIKPONDASI

KONST.BAJA

MEK.TANAH

Kedudukan MER dan Keterkaitan Dengan mata Kuliah Lain Di Jurusan Teknik Sipil ;

Jadi secara umum dapat disimpulkan :

MEK. REKAYASA

STATIKA IKEBA- Penetapan Gaya-gaya luar - Tegangan- Reaksi - Deformasi- Gaya-gaya dalam (M, D, N) - Analisa Kekuatan /

Keamanan Struktur Utk :

- Struktur Statis Tertentu dan - Struktur Statis Tak Tentu

STRUKTURAdalah himpunan elemen-elemen tertentu untuk meneruskan

beban ke tanah dengan aman ( cth ; sebuah pohon struktur alam )

Strukt. Statis Tertentu adalah suatu struktur/konstruksi yang bisa diselesaikan

dengan menggunakan persamaan kesetimbangan

( ΣFV = 0 ; ΣFH = 0: ΣM )

Strukt. Statis Tak Tentu adalah suatu struktur/konstruksi yang tidak bisa diselesaikan

hanya dengan menggunakan pers. Kesetimbangan saja, melainkan dengan pers. kesetimbangan & pers. Tambahan.(dari deformasi sampai perubahan bentuk karena rotasi dll).

HAL-HAL YANG PERLU DIPERIKSA DALAM SUATU STRUKTUR ;

1.Struktur Dalam Kesetimbangan (tdk bergerak) Terjadi bila beban total bekerja ditimbulkan oleh gaya reaksi tumpuan

2.Struktur Stabil

Terjadi jika beban yang bekerja menghasilkan perub bentuk/deformasi yang tidak menyebabkan strk. Runtuh.

3.Struktur mempunyai kekuatan untuk memikul beban tanpa patah (struktur kuat)

4.Struktur cukup kuat, juga bahwa deformasi tidak memb. Struktur tidak berguna.

BEBAN – BEBAN YANG BEKERJA PADA SUATU STRUKTUR

1. Beban Mati ( Q ) : Berat sendiri Konstruksi seperti; konst.atap, dinding, lantai, dsb.

2. Beban Hidup ( P ) : Beban bergerak mis; orang, perabot, kendaraan dsb.

3. Beban Angin ( W ) : Beban hasil dari penyederhanaan dari kenyataan; tekan/isap

4. Beban Gempa ( K ) : Hasil suatu gempa tergantung peta gempa suatu daerah.

5. Beban Khusus (Kh):Spt ; penurunan, efek thermal, susut.

6. Beban tetap : Beban Mati + Beban Hidup

7. Beban Sementara : B. Tetap + B.Angin atau Beban Tetap + B. Angin + B. Gempa

Dalam Dunia Sains dan Teknologi dikenal 4 Sistem Satuan :

1. Sistem Satuan Internasional (SI)2. Sistem Sentimeter – Gram – Detik (CGS = Centimeter-Gram-second)3. Sistem Satuan Amerika4. Sistem Satuan Metrik (MKS = Meter – Kilogram – Second)

7 Besaran/Satuan Pokok menurut SI :

BesaranLambang Dimensi

Satuan Singkatan Satuan

Panjang L meter m

Massa M kilogram kg

Waktu T second (detik)

s

Kuat Arus listrik I ampere A

Suhu derajat kelvin K

Intensitas Cahaya Cd candela Cd

Jumlah Zat Mol mole Mol

Satuan-satuan lain yang terbentuk dari kombinasi satuan pokok disebut satuan turunan.

Beberapa contoh satuan turunan dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Gaya

Menurut Hukum Kedua Newton, gaya dengan satuan newton (N) didefinisikan sebagai gaya yang memberikan percepatan 1 m/s2 pada massa 1 kg sehingga :

F = m.a1 N = 1 kg . 1 m/s2

= 1 kg.m/s2

2. Berat

Berat suatu benda dinyatakan dalam newton (N) dipengaruhi gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut.

W = m.g= 1 kg . 9,81 m/s2

= 9,81 N

Satuan SI yang sering digunakan dalam Mekanika :

Besaran Unit Simbol Rumus

Percepatan Meter per detik kuadrat m/s2

Sudut Radian Rad

Sudut Percepatan Radian per detik kuadratrad/s2

Sudut Kecepatan Radian per detik rad/s

Luas Meter persegi m2

Energi Joule J N.m

Gaya Newton N kg.m/s2

Frekuensi Hertz Hz s-1

Panjang Meter m m

Massa Kilogram kg kg

Momen Gaya Newton Meter N.m

Tekanan Pascal Pa N/mm2

Tegangan Pascal Pa N/mm2

Waktu Detik s

Kecepatan Meter per detik m/s2

Volume (padat) Meter kubik m3

Volume (cair) Liter L 10-3 m3

Kerja Joule J N.m

Satuan Dasar Sistem Satuan Amerika :

Besaran Unit Simbol

Panjang foot ft

Gaya pound lb

Waktu sekon s

Faktor KONVERSI :Sumber :DISAIN BETON BERTULANG Oleh : Chu-KIa Wang

Charles G.Salmon & Binsar Harianja.

Jenis : Merobah ; Ke : x. Dgn :

G A Y A :

kip gaya

N

kN

lb

4,448

0,2248

Tegangan :

ksi

MPa

MPa

ksi

6,895

0,145

Beban Merata

kip/ft

kN/m

kN/m

lb/ft

14,59

68,52

M O M E N :

ft-kip

kN-m

kN-m

ft-kip

1,356

0,7376

Satuan dalam sistem Satuan Amerika yang sering digunakan dalam Mekanika

serta pasangannya dalam sistem Satuan SI dapat dilihat pada tabel – A :

Faktor Konversi antara SI dan Satuan Amerika (US):

Besaran US ke SI SI ke US

Panjang1 in = 25,40 mm 1 m = 39,37 in

1 ft = 0,3048 m 1 m = 3,281 ft

Luas1 in2 = 645,2 mm2 1 m2 = 1550 in2

1 ft2 = 0,0929 m2 1 m2 = 10,76 ft2

Volume1 in3 = 16,39x103 mm3 1 mm3 = 61,02x10-6 in3

1 ft3 = 0,02832 m3 1 m3 = 35,31 ft3

Kecepatan1 in/s = 0,0254 m/s 1 m/s = 39,37 in/s

1 ft/s = 0,3048 m/s 1 m/s = 3,281 ft/s

Percepatan

1 in/s2 = 0,0254 m/s2 1 m/s2 = 39,37 in/s

1 ft/s2 = 0,3048 m/s2 1 m/s2 = 3,281 ft/s2

Massa 1 slug = 14,59 kg 1 kg = 0,06854 slug

Momen Inersia

1 in4 = 0,4162 x 106 mm4 1 mm4 = 2,402x10-6 in4

Gaya 1 lb = 4,448 N 1 N = 0,2248 lb

Beban Merata

1 lb/ft = 14,59 N/m 1 kN/m = 68,54 lb/ft

Tekanan atau Tegangan

1 psi = 6,895 kPa 1 kPa = 0,1450 psi

1 ksi = 6,895 MPa 1 MPa = 145,0 psi

Momen 1 lb.ft = 1,356 N.m 1 N.m = 0,7376 lb.ft

1 lb.in = 0,1130 N.m 1 N.m = 8,8496 lb.in

Kerja 1 ft.lb = 1,356 J 1 J = 0,7376 ft.lb

Daya1 ft.lb/s = 1,356 W 1 W = 0,7376 ft.lb/s

1 hp = 745,7 W 1 kW = 1,341 hp

Mengubah suatu satuan dalam Sistem Amerika ke Satuan SI dilakukan dengan mengalikan atau membagi dengan faktor konversinya.

Contoh Soal -1

Ubahlah satuan momen dari suatu gaya yang dinyatakan dalam M = 47 lb.in kedalam satuan SI !

Penyelesaian :

Berdasarkan tabel - A 1 lb = 4,448 N dan 1 in = 25,4 mm,

Maka ; M = 47 lb.in = 47 x (4,448 N) x (25,4 mm)

= 5310 N.mm atau = 5,31 N.m

Contoh Soal - 2

Ubahlah satuan momen dari suatu gaya yang dinyatakan dalam M = 40 N.m kedalam satuan Amerika !

Penyelesaian :

Berdasarkan tabel - A 1 lb = 4,448 N dan 1 ft = 0,3048 m,

Maka ; M = 40 N.m = 40 N.m x ( ) x ( ) = 29,5 lb.ft

Contoh Soal - 3

Berapa besar kapasitas desain suatu pondasi Qa = 600 kip dalam satuan SI ?

Penyelesaian :

Berdasarkan tabel – A. 1 kip = 1000 lb dan 1 lb = 4,448 N,

Maka : Qa = 600 kip = 600 x 1000 lb

= 600.000 lb x ( )

= 2.668.800 N atau = 2.668,8 kN

Contoh Soal - 4

Berapa besar kekakuan (konstanta pegas) kolom baja k = 30700,0 lb/in bila dinyatakan dalam satuan SI ?

Penyelesaian :

Berdasarkan tabel - A 1 lb = 4,448 N dan 1 in = 25,4 mm,

Maka : k = 30700 lb/in = 30700 lb/in x ( ) x ( )

= 5376,126 N/mm atau = 5376,126 kN/m

Latihan Soal

1. Ubahlah nilai-nilai berikut ini ke dalam satuan SI

a.250 lb/ft

b.125 lb/in2

c.300 lb/ft2

d.2,5 ton/ft2

e. 105 lb/ft3

f.25 ft3

2. Ubahlah nilai-nilai berikut ini ke dalam satuan Amerika

a.10 kN/m3 d. 22 kN

b. 40 kg/cm2 e. 25 kN/m

c. 25 kN/m2 f. 0,8 cm2/detik