Gaya Gaya Luar dalam Mekanika Rekayasa

GAYA LUAR

    Gaya Luar

Gaya-gaya yang bekerja di luar struktur atau muatan dan reaksi yang menciptakan kestabilan struktur disebut gaya luar atau gaya yang ada di luar suatu konstruksi biasanya disebut gaya aksi-reaksi. Gaya aksi dapat diartikan gaya yang menghampiri konstruksi tersebut yang direspon oleh gaya reaksi.

§     Gaya Luar terbagi atas dua bagian, anatar lain :

  o   Muatan(Gaya Aksi) : Beban yang bekerja pada suatu struktur dan selalu mempunyai besaran arah, dan garis kerja.

  o   Reaksi Tumpuan(Gaya Reaksi) : Gaya lawan yang ditimbulkan pada suatu struktur\

   Muatan

      Muatan adalah beban yang membebani suatu konstruksi baik berupa berat kendaraan, kekuatan angin, dan berat angin.                 

Muatan-muatan tersebut mempunyai besaran, arah, dan garis kerja, misalnya:

o   Angin bekerja tegak lurus bidang yang menentangnya, dan diperhitungkan misalnya 40kN/m², arahnya umum mendatar.

o   Berat kendaraan, merupakan muatan titik yang mempunyai arh gaya tegak lurus bidang singgung roda, dengan besaran misalnya 5 tN.

o   Daya air, bekerja tegak lurus dinding di mana ada air, besarnya daya air dihitung secara hidrostatis, makin dalam makin besar dayanya.

§  Muatan terdiri atas : 

§   Berdasarkan lamanya pembebanan :

  o   Muatan tetap (beban mati), yaitu muatan yang bekerja terus menerus atau permanen pada struktur yang tidak dapat dipindahkan,

misalnya :

    -           berat sendiri bangunan.

    -           Berat sendiri konstruksi beton misalnya 2200 kN/m³ , dan

    -            Berat tegel pada pelat lantai misalnya 72 kN/m².

   o    Muatan sementara (beban hidup), yaitu muatan yang bekerja sementara pada struktur yang dapat         dipindahkan atau bergerak, misalnya berat orang atau berat kendaraan.

§  Berdasarkan garis kerjanya atau permukaan yang menekan :

  o   Muatan titik (beban terpusat), yaitu muatan yang garis kerjanya bekerja melalui satu titik, misalnya    berat seseorang melalui kaki atau berat kolom pada pondasi.

Gambar : Beban Terpusat

 GAYA LUAR

  o   Muatan terbagi rata (beban merata), yaitu muatan yang bekerja pada bidang terbagi rata sama pada     setiap satuan luas, misalnya berat sekelompok orang di dalam suatu ruangan atau berat slof pada         pondasi.

 

Gambar : Beban Merata

  o   Muatan terbagi tidak rata teratur, yaitu muatan terbagi yang tidak sama berat untuk setiap satuan          luas, misalnya tekanan hidrostatik air pada dinding, muatannya berbentuk segi tiga.

Gambar : Beban Terbagi Tidak Rata Teratur

§  Berdasarkan pengaruh pembebanan lain :

o   Muatan momen, yaitu muatan akibat dari muatan titik pada struktur sandaran. Gaya horisontal pada sandaran menyebebkan momen pada balok.

Gambar : Muatan Momen

o   Muatan puntir, yaitu suatu gaya mungkin bekerja pada balok sehingga menimbulkan suatu muatan puntir.

Gambar : Muatan Puntir

§  Berdasarkan sifat pembebanan :

o   Muatan langsung, misalnya berat seseorang yang berdiri pada titian suatu jembatan yang bekerja langsung pada struktur jembatan tersebut.

o   Muatan tak langsung, misalnya berat seseorang yang berdiri pada lantai suatu jembatan akan bekerja tidak langsung pada struktur jembatan, berat seseorang tersebut dipindahkan lewat lantai ke balok anak, baru dipindahkan lagi ke balok induk struktur jembatannya.

 GAYA LUAR 

   Perletakan

Perletakan adalah suatu konstruksi direncanakan untuk suatau keperluan tertentu.

Tugas utama suatu konstruksi adalah mengumpulkan gaya akibat muatan yang bekerja padanya dan meneruskannya ke bumi. Untuk melaksanakan tugasnya dengan baik maka konstruksi harus berdiri dengan kokoh. Rosenthal menyatakan bahwa semua beban diteruskan ke bumi melalui sesingkat-singkatnya.

Kondisi yang harus dipertimbangkan?

Pertama yang harus dipertimbangkan adalah stabilitas konstruksi. Suatu konstruksi akan stabil bila konstruksi diletakkan di atas pondasi yang baik. Pondasi akan melawan gaya aksi yang diakibatkan oleh muatan yang diteruskan oleh konstruksi kepada pondasi. Gaya lawan yang ditimbulkan pada pondasi disebut: Reaksi. Dalam kasus ini pondasi digambarkan sebagai perletakan. Berikut ini diuraikan tiga jenis perletakan yang merupakan jenis perletakan yang umum digunakan. Yaitu perletakan yang dapat menahan momen, gaya vertikal dan gaya horizontal.

§  macam-macam perletakan yang perlu dipahami yaitu:

o   Perletakan sendi, yaitu perletakan terdiri dari poros dan lubang sendi. Pada perletakan demikian dianggap sendinya licin sempurna, sehingga gaya singgung antara poros dan sendi tetap normal terhadap bidang singgung, dan arah gaya ini akan melalui pusat poros. Atau mampu menahan gaya yang arahnya tegak lurus bidang dimana tumpuan diletakkan.

Gambar : Perletakan sendi

o   Perletakan geser, yaitu perletakan yang selalu memiliki lubang sendi. Apabila poros ini licin sempurna maka poros ini hanya dapat meneruskan gaya yang tegak lurus bidang singgung di mana poros ini diletakkan. mampu menahan gaya yang arahnya tegak lurus dan sejajar bidang dimana tumpuan diletakkan.

Gambar : Perletakan geser

o   Perletakan pendel, yaitu suatu perletakan yang titik tangkap dan garis kerjanya diketahui.

o   Perletakan jepit, perletakan ini seolah-olah dibuat dari balok yang ditanamkan pada perletakannya, demikian sehingga mampu menahan gaya-gaya maupun momen dan bahkan dapat menahan torsi. Atau mampu menahan gaya yang arahnya tegak lurus dan sejajar bidang dimana tumpuan diletakkan dan juga mampu menahan gaya yang menyebabkan tumpuan berputar .

Gambar : Perletakan jepit