Mekanika Bahan | Teknik Sipil

Mekanika Bahan adalah Bagian dari Ilmu Teknik Sipil yang mempelajari kaidah fisika tentang perilaku-perilaku suatu bahan apabila dibebani, terutama masalah gaya‑gaya dalam yang terjadi pada bahan tersebut beserta turunan‑turunannya.

Definisi Tegangan adalah gaya per satuan luas, dimana gaya yang dimaksud disini adalah gaya‑gaya dalam, yaitu gaya yang terjadi didalam suatu bahan akibat perlawanan bahan untuk mengimbangi gaya‑gaya luar. Umumnya gaya dalam yang bekerja pada luas yang kecil tak berhingga pada sebuah potongan, akan terdiri dari bermacam‑macam besaran dan arah. 

Dalam Mekanika Bahan, intensitas dari gaya‑gaya dalam ini harus ditentukan dalarn berbagai bagian dari potongan, sebagai perlawanan dari Deformasi , sedangkan kernampuan bahan untuk menahan gaya tersebut tergantung pada intensitas ini.

Pada umumnya intensitas gaya ini berarah miring pada bidang potongan. Biasanya dalam perhitungan intensitas gaya tersebut diuraikan menjadi tegak lurus dan sejajar potongan. Intensitas gaya yang tegak lurus disebut Tegangan Normal (Normal Stress) dilambangkan dengan s (dibaca: Sigma). Sedangkan komponen tegangan yang lain yang sejajar bidang potongan disebut dengan Tegangan Geser (Shearing Stress) dan dilambangkan dengan t (dibaca: Tau).

Selain tegangan‑tegangan tersebut diatas dikenal juga apa yang disebut Tegangan Lentur, yang timbul akibat adanya momen lentur (Bending Moment).

Tegangan Normal.

Suatu gaya-gaya aksial menimbulkan suatu tarikan sama rata pada batang, karena itu batang dikatakan mengalami Tarik (Tension). P bekerja pada ujung batang sebelah kanan. Pada ujung kiri bekerja gaya-gaya aksi. Gaya-gaya ini terdistribusi secara menerus diseluruh penampang batang dan disebut dengan Tegangan Normal (σn). Tegangan Normal didefinisikan dengan:

Tegangan Lentur (σl).

Tegangan Lentur terjadi akibat momen yang timbul akibat gaya dan beban luar.

Tegangan Kombinasi.

Tegangan kombinasi adalah tegangan yang terjadi akibat gaya normal dan momen yan timbul akibat gaya atau beban luar. Dalam kondisi tersebut resultan tegangan-tegangan yang bekerja dapat diperoleh dengan men-superposisikan tegangan yang terjadi yaitu tegangan normal yang disebabkan oleh Gaya aksial (P) dan Momen lentur (M).

Tegangan Geser.

Gaya transversal D bekerja tegak lurus potongan. Gaya-gaya yang bekerja dalam bidang potongan akan didistribusikan secara merata di seluruh penampang batang, dan disebut dengan Tegangan Geser (τ).

τ = DS/bI 

Dimana:

D = gaya lintang.

S = statis momen potongan yang ditinjau.

b = lebar potongan yang ditinjau.

I = Inersia potongan.

Demikian ulasan yang bisa saya berikan mengenai konsep dasar ilmu Mekanika Bahan.
Semoga bermanfaat. Terima Kasih.