99
b. Tegangan
geser
baut
t
=
2 2
. 4
d W
se
p
…………………….…2.28 R.S Khurmi, 2002 hlm.
365
2.7. Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan
tersebut. Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi suatu obyek tinjauan utama. Sedangkan dalam
perhitungan kekuatan rangka, gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam.
2.7.1 Gaya luar
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi. Gaya luar
dapat berupa gaya vertikal, horisontal dan momen puntir. Pada persamaan statis tertentu untuk menghitung besarnya gaya yang bekerja
harus memenuhi syarat dari kesetimbangan :
Σ
F
x
= 0 ……………………………………………….…….2.29
Σ
F
y
= 0 ……………………………………..……….…….. 2.30
Σ
M = 0 ….....……………………………………………….2.31
Beban
100
Beba R
AH
R
AV
R
BV
A B
Gambar 2.7 Diagram pembebanan dan gaya bebas statika kesetimbangan
2.7.2 Gaya dalam
Gaya dalam adalah gaya yang bekerja di dalam konstruksi sebagai reaksi terhadap gaya luar. Gaya dalam dapat dibedakan menjadi :
a. Gaya normal normal force adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang.
a b
Gambar 2.8 Tanda gaya normal
Rumus tegangan normal:
A N
=
s kg cm
2
………………………………………2.32 dimana:
s
= tegangan normal kg cm
2
N = gaya normal kg A = luas penampang cm
2
101
b. Gaya lintang geser shearing force adalah gaya yang bekerja tegak
lurus sumbu batang.
Gambar 2.9 Tanda untuk gaya geser
Rumus tegangan tarik :
A P
=
t kg cm
2
…………………………………….2.33 dimana:
t
= tegangan tarik kg m
2
P = gaya normal kg A = luas penampang m
2
c. Momen lentur bending momen
Gambar 2.10 Tanda untuk momen lentur
Mencari lenturan maksimum:
z x
y
I y
M . =
s N m
..................................................2.34
102
dimana : =
y
s
tegangan lentur tarik desak N m = Pa y = jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang dituju m
M = momen lentur pada tampang yang dituju N.m I
z
= momen inersia irisan balok terhadap sumbu netral m
4
2.7.3 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas : a.
Tumpuan roll. Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu.
Gambar 2.11. Tumpuan roll
b. Tumpuan sendi.
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah yang tegak lurus terhadap
sumbu jepitnya. w
103
Gambar 2.12. Tumpuan sendi
c. Tumpuan jepit.
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah dan dapat menahan momen.
Gambar 2.13. Reaksi tumpuan jepit
2.7.4. Diagram gaya dalam
Kategori