-
BAB IIGAYA PADA BIDANG DATAR
Gaya adalah suatu sebab yang mengakibatkan benda diam jadi bergerakatau benda bergerak menjadi diam. Konstruksi dalam teknik sipil pada umumnya diam walaupun menerima gaya, hal ini berarti konstruksi dalam keadaan setimbang ( akasi = reaksi ). Cth :
-
Gaya aksi = Bangunan atas + Bangunan Bawah ; aksi = reaksi dan setimbangGaya Reaksi = Daya dukung tanah Ingat : Hukum Newton III ; aksi = reaksi (tetapi berlawanan) K = -R atau K+R = 0
-
2. MACAM-MACAM GAYA PEMBEBANAN
a. Beban Terpusat; N, Ton, Kg, gr, dll Contoh ;Kolom pada pondasiBeban terpusat adalah suatu beban yang disebabkan oleh gaya yang bekerja pada satu titik.Beban ini biasa disimbolkan P atau F dengan satuan N atau kN (satuan SI)
-
b. Beban garis. N/m, T/m, Kg/m, gr/cm, dll Bbn tembok/dinding sepanjang pondasiBeban garis adalah gaya yang bekerja tiap meter panjang pada suatu bidang tertentu. Berat lantai beton terhadap balok profil merupakan beban garis yang sama besar (merata).
-
c. Beban terbagi rata N/m, T/m, Kg/m Beban penutup atap.Beban tebagi rata adalah gaya yang bekerja pada tiap meter persegi dari luas bidang tertentu.
-
3. SIFAT-SIFAT GAYA:
Gaya ditentukan oleh besar, arah & titik tangkapnya 1.Besar ditentukan oleh suatu bilangan 2.Arah ditentukan grs kerja & di ujung gaya 3.T. Tangkap ditentukan koordinat / ltk ttk tersebut
VEKTOR ; Ditentukan oleh besar, arah & ttk tangkap Seperti : gaya (P), Kecepatan (V), percepatan (a) dsb.
SKALAR ; Ditentukan oleh besarnya saja Seperti : panjang (l) , massa (m), waktu (t) , suhu ( T) dsb.
-
4. PRINSIP-PRINSIP PERPINDAHAN GAYA :4.1. Gaya dapat dipindahkan sepanjang garis kerjanya, misal :Ket : Alat pengukur gaya akan menunjukkan angka sama, walaupun tali diatas diperpanjang. Namun jika tali dibawah alat pengkur gaya, diperpanjang angkanya akan berbeda.
-
4. 2. Gaya dipindahkan sejajar garis kerja, misal:Kesimpulan 1 : Jika gaya dipindahkan sepanjang garis kerjanya akan memberi pengaruh yang sama pada konstruksiKesimpulan 2 : Jika gaya dipindahkan sejajar garis kerjanya akan memberi pengaruh yang berbeda pada konstruksi
-
5.RESULTANTE GAYA :Beberapa gaya tersebut melalui suatu titik yang sama satu dengan yang lain sehingga gaya-gaya itu disebut Gaya konkuren.Gambar ; Beberapa gaya konkurenResultante adalah penjumlahan gaya untuk mencari sebuah gaya pengganti equivalen, yang memberi pengaruh = pada sebuah benda.
Resultante gaya dapat ditentukan dengan cara grafis atau analitis
-
5.1 Gaya gaya yang melalui satu garis kerja. Cth : skala gaya 20N = 1CmCara Analitis :a). R1 = P1 + P2 + P3 = 20N + 40N + 30N + = 90Nb). R2 = P1 + P2 P3 + P4 = 20 + 40 30 + 50 = 80N
-
5.2. Resultan Dua Gaya Pada Dua Garis KerjaMetode Grafisa. Metode Jajaran Genjangb. Metode Segi tiga gaya
-
Metode AnalitisMetode Analitis didasarkan pada hukum sinus dan hukum cosinus segitiga. Hukum sinus untuk segitiga sembarang sebagai berikut :dan Hukum cosinus adalah :
c2 = a2 + b2 2ab cos g
-
Aplikasi hukum cosinus untuk menghitung besar resultan dua buah gaya konkuren adalah :ataukarena cos g = cos (180 f) = - cos f Maka :Sedangkan aplikasi hukum sinus untuk menghitung arah resultan adalah :
-
Contoh Soal - 1Hitung besar dan arah Resultan gaya-gaya pada gambar berikut ini dengan cara analitis :
Penyelesaian :Besar resultan gaya-gaya tersebut : R2 = F12 + F22 + 2F1 F2 cos f = 5002 + 8002 + 2.500.800 cos (180 o-56o) R = 665,32 lb 2959,34 NArah resultan R terhadap gaya F1 adalah :
= = 85,46o
-
Contoh Soal -2 Hitung besar dan arah Resultan gaya-gaya yang bekerja pada braket berikut ini dengan metode analitis :
Penyelesaian :Besar resultan gaya-gaya tersebut : R2 = F12 + F22 + 2F1 F2 cos f = 9002 + 6002 + 2.900.600 cos 40o R = 1413,3 N Arah resultan R terhadap gaya F1 adalah : = = 15,84o sedangkan arah resultan terhadap sumbu x adalah:f = b + 35o = 50,84o
-
Hitung besar resultan dan arah dari resultan tersebut terhadap sumbu x pada gambar di bawah ini dengan cara grafis dan Cara ANALITIS :
a. Metode Jajaran Genjang; SKALA TENTUKAN SENDIRI
(2. )(1. )(3. )(4. )
****************
