Gaya Pada Mekanika Teknik
Gaya yakni sesuatu yang sanggup memicu benda yang dalam kondisi membisu menjadi bergerak atau sebaliknya. Gaya sanggup berupa tarikan, dorongan, tekanan dan lain sebagainya. Contohnya yakni jika seseorang memukau suatu benda dengan batang/tali, maka benda tersebut sudah mendapat gaya sehingga benda tersebut berpindah.
Gaya pada mekanika teknik sanggup diartikan selaku beban yang melakukan pekerjaan pada suatu konstruksi. Gaya ialah besaran vektor atau agresi suatu benda kepada benda lain yang biasanya diputuskan oleh titik tangkap (kerja), besar dan arah. Sebuah gaya mempunyai besar, arah dan titik tangkap tertentu yang digambarkan dengan anak panah. kian panjang anak panah kian besar gayanya.
Garis yang dilalui gaya disebut garis kerja gaya. Titik tangkap suatu gaya yang melakukan pekerjaan pada benda sanggup dipindahkan sepanjang garis kerjanya.
Sistem Gaya
Gaya dalam pemahaman Mekanika Teknik yakni muatan pada suatu konstruksi yang dinyatakan dengan sepotong garis. Garis tersebut mempunyai:
- Gaya dalam garis dijumlahkan secara aljabar
- Gaya dalam bidang dijumlahkan secara vektor
B. Jenis Gaya
- Gaya Kolinier : gaya - gaya yang garis kerjanya terletak pada satu garis lurus
- Gaya Konkuren : gaya - gaya yang garis kerjanya berpotongan pada satu titik.
- Gaya sanggup dipindahkan sepanjang garis kerjanya dan tidak berganti sifatnya.
- Beberapa gaya sanggup digantikan dengan satu (1) gaya pengganti yang disebut Resultan Gaya
- Gaya boleh dipindahkan dari garis kerjanya apabila pada gaya tersebut disertakan suatu besaran kopel dan sifat gaya tidak berubah.
- Kopel yakni 2 buah gaya sejajar sama besarnya dan bertentangan arah. Contoh: gaya dipindahkan
D. Cara pembebanan
Berdasarkan cara pembebanan gaya terbagi menjadi tiga, yaitu:
1. Gaya terpusat/beban terpusat.
Contoh: beban orang, beban kolom2. Gaya terbagi
Contoh: beban plat beton, beban angin
- Terbagi rata
- Teratur
- Tidak teratur
3. Gaya momen
Contoh : papan loncat indah, beban plat lantai
- Momen lentur
- Momen puntir
Gaya - Gaya dalam Elemen Struktur
Berdasarkan cara kerjanya gaya sanggup dibagi atas “gaya luar” dan “gaya dalam”.
A. Gaya luar ialah gaya yang melakukan pekerjaan di luar konstruksi. Gaya ini sanggup berupa:
- Gaya vertikal, atau Gaya Lintang atau gaya geser (S), yakni gaya yang tegak lurus kepada sumbu balok.
- Gaya horisontal, atau Gaya Normal (N) yakni gaya yang melakukan pekerjaan tegak lurus pada bidang dan garis kerja searah atau sejajar sumbu batang/balok, disebut gaya normal sentris. Sedangkan jika gaya melakukan pekerjaan di luar garis kerja gaya, maka gaya wajar disebut gaya normal eksentris.
Gaya wajar tekan apabila gaya dalam arahnya menuju titik kumpul, bertanda negatif (-). Sebaliknya gaya wajar tarik apabila gaya dalam arahnya ke luar dari titik kumpul, bertanda (+).
- Momen elastis (M), Momen yakni suatu insiden di mana agresi dan reaksi tidak dalam satu garis kerja. Besarnya momen yakni perkalian gaya berat (P) dengan jarak (l) dari gaya ke titik yang ditinjau. Satuan momen yakni satuan gaya dikali satuan jarak (kg.cm, kg.m, ton.cm, ton.m).
Momen disebut positif (M+) jika memicu bendanya berputar menurut arah jarum jam, dan sebaliknya (M-) bertentangan arah jarum jam.
Contoh menjumlah momen:
- Momen Puntir (Torsi). Kecenderungan gaya untuk memutar benda kepada suatu sumbu disebut momen puntir dari gaya kepada sumbu putarnya. Momen puntir yakni besaran gaya, dimana garis kerjanya terletak sepanjang sumbu putarnya.
B. Gaya dalam
Gaya dalam yakni gaya yang ada di dalam tubuh struktur yang berupaya mempertahankan keseimbangan beban - beban luar yang melakukan pekerjaan pada struktur (Reaksi vertikal/Rv dan Reaksi horisontal/Rh). Aksi gaya eksternal (beban) memicu timbulnya gaya internal (reaksi) di dalam unsur struktur. Timbulnya tegangan dan regangan internal. Tegangan yakni intensitas gaya/satuan luas (N/nm2).
Reaksi (Rv)
Jika pada balok dengan dua perletakan menyerupai pada gambar di bawah ini diberikan gaya F yang arahnya ke bawah, maka reaksi perletakan RA & RB mengarah ke atas.
Gaya dalam sanggup juga diartikan selaku gaya pada tubuh struktur yang muncul akhir adanya keseimbangan gaya agresi dan reaksi. Gaya dalam sulit dipercayai muncul jika gaya agresi dan reaksi tidak seimbang. Apabila pada suatu benda melakukan pekerjaan suatu gaya, maka di dalam benda tersebut terjadi gaya musuh yang besarnya sama dengan gaya tersebut dalam satu garis kerja (gaya agresi = gaya reaksi, aturan Newton III). Tipe gaya internal, yaitu: Tarik, Tekan, Lentur, Geser, Torsi, Tumpu.
- Gaya Tarik. Kecenderungan memukau unsur sampai putus. Kekuatan unsur tarik tergantung dari luas penampang, panjang dan materialnya. Tegangan tarik/ gaya internal tarik terdistribusi merata pada penampang unsur (gaya/luas).
- Gaya Tekan. Kecenderungan memicu hancur atau tekuk pada elemen. Elemen pendek condong hancur, unsur panjang sanggup tiba-tiba tertekuk/fenomena buckling. Elemen panjang tidak sanggup memikul beban yang besar.
- Gaya Lentur. Umumnya terjadi di balok. Jika satu permukaan terjadi tekan, satu permukaan lain terjadi tarik. Tekan dan tarik terjadi pada satu penampang yang sama. Kekuatan kepada elastis tergantung dari distribusi material pada penampang dan jenis material.
- Gaya Geser. Aksi-aksi gaya bertentangan arah yang memicu bab struktur tergelincir/geser kepada yang lain, biasanya terjadi pada balok
- Gaya Torsi. Torsi yakni fenomena puntir, dimana terjadi gaya rotasi bertentangan secara aksial pada penampang unsur struktur. Pada torsi, terjadi gaya tarik dan tekan.
