xvi Beban
R
AH
R
AV
R
BV
A B
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 : ΣF
x
= 0 ……………………………………………….…….2.29 ΣF
y
= 0 ……………………………………..……….…….. 2.30 ΣM
= 0 ….....……………………………………………….2.31
Gambar 2.7 Diagram pembebanan dan gaya bebas statika kesetimbangan
Beban
xvi
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
kgcm
2
………………………………………2.32 dimana:
s = tegangan normal kgcm
2
N = gaya normal kg
A = luas penampang cm
2
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
kgcm
2
…………………………………….2.33 dimana:
t = tegangan tarik kgm
2
P = gaya normal kg A = luas penampang m
2
c. Momen lentur bending momen
xvi
Gambar 2.10 Tanda untuk momen lentur
Mencari lenturan maksimum:
z x
y
I y
M .
=
s
Nm ..................................................2.34 dimana :
=
y
s tegangan lentur tarikdesak Nm = 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
w
xvi b.
Tumpuan sendi. Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah yang tegak lurus terhadap
sumbu jepitnya.
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
