Sabtu, 04 Mei 2013

pengertian statika

Statika - Statika adalah ilmu yang mempelajari keseimbangan gaya dengan gaya-gaya tersebut dalam keadaan diam, jadi bisa di bilang statika itu kesetimbangan suatu struktur.

Dan struktur itu sendiri adalah gabungan dari komponen-komponen yang menahan gaya desak dan atau tarik, mungkin juga momen untuk meneruskan beban-beban ke tanah dengan aman.



Tipe Struktur Rekayasa struktur untuk teknik sipil meliputi antara lain:
• Jembatan
• Bagunan gedung
• Menara radio, telivisi, listrik tegangan tinggi.
• Tandon air

Konsep Struktur 
• Seimbang
• Stabil
• Kuat
• Kaku

ElemenStuktur Elemen-elemen yang ada pada sebuah struktur: 
• Batang desak adalah komponen struktur yang hanya mampu menahan gaya desak aksial
• Batang tarik adalah komponen struktur yang hanya mampu untuk menahan gaya tarik aksial
• Balok adalah komponen struktur yang mampu menahan gaya gesek, lentur dan gaya aksial. Balok merupakan komponen struktur horizontal
• Kolom hampir sama dengan balok, hanya saja kolom merupakan komponen vertikal dari suatu struktur

Model struktur yang paling sederhana adalah struktur balok, yang dimana hanya mampu untuk mendukung gaya aksial, geser, dan momen.

Sedangkan struktur yang lebih kompleks adalah struktur portal. Struktur tersebut terdiri dari batang-batang yang mampu untuk menahan gaya geser (shearing force), gaya aksial (normal force) dan momen lentur (bending moment). Beban Jenis beban yang ada pada rekayasa struktur: Beban Mati adalah berat dari semua bagian struktur yang bersifat tetap termasuk berat sendiri dari bagian struktur tersebut.

Contohnya beban benda itu sendiri, lemari, mesin-mesin,

Beban Hidup adalah semua beban yang sifatnya dapat berpindah-pindah (tidak tetap).
Contonya manusia, hewan, air yang mengalir atau beban yang karena penggunaannya dapat dipindah-pindahkan seperti kendaraan, mebel dll.

Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada struktur (bagian struktur) yang disebabkan oleh selisih tekanan udara (angin)

Beban Gempa adalah semua beban yang bekerja pada struktur yang diakibatkan oleh gerakan tanah yang merupakan akibat dari gempa bumi. (baik gempa tektonik atau vulkanik) yang akan mempengaruhi struktur tersebut.

Bentuk-bentuk beban yang sering digunakan dalam rekayasa struktur antara lain.
• Beban Terpusat, contohnya manusia, kendaraan
• Beban Terbagi Merata, contonya genangan air
• Beban Segitiga,
• Beban Trapesium
• Beban Kopel Tipe Dukungan

Tipe dukungan yang dikenal di dalam ilmu mekanika teknik:
• Sendi (hinge) adalah tipe dukungan/perletakan yang dapat menahan gaya vertikal dan gaya horisontal
• Rol (roller) adalah tipe dukungan yang hanya mampu menahan gaya tegak lurus dengan bidang perletakan.
• Jepit (fixed end) adalah tipe dukungan yang mampu menahan gaya yang tegak lurus dan searah bidang perletakan, serta mampu menahan momen.
• Link hampir dengan rol, tetapi link hanya mampu menahan gaya aksial yang searah gaya link.

Sebuah benda (titik materi) yang diam dapat berubah menjadi bergerak. Kalau benda itu bergerak, maka besar dan arah kecepatan salah satu dan kedua-duanya, dapat berubah pula. Sebab perubahan gerak tersebut dinamakan gaya. Download pengertian dasar statika DI SINI


Contoh gayaStatika adalah salah satu cabang dari mekanika teknik yang berhubungan dengan analisis gaya-gaya yang bekerja pada sistem struktur yang dalam keadaan diam/statis dan setimbang. Gaya-gaya yang dimaksud disini pada umumnya termasuk gaya itu sendiri dan juga momen. Di dalam statika, sistem struktur diidealisasikan/dianggap sangat kaku sehingga pengaruh dari lendutan tidak diperhatikan. Ilmu statika umumnya merupakan salah satu mata kuliah bidang teknik pertama yang diberikan di level universitas. Prinsip-prinsip yang dipelajari dalam statika cukup mendasar dan mudah dipahami, hanya memerlukan sedikit dari hukum-hukum fisika mekanika dan matematika dasar. Akan tetapi, karena bidang teknik adalah bidang yang mengaplikasikan teori ke dalam dunia praktis, banyak penyederhanaan yang harus dilakukan sebelum suatu struktur bisa dianalisis dengan ilmu statika. Ini yang kadang membuat statika sulit untuk dipahami oleh sebagian orang. Elemen-elemen struktur yang dibahas dalam statika sudah berupa model dari bangunan fisik. Sedangkan pemodelan itu sendiri tidak secara terinci dibahas dalam statika, karena memerlukan tingkat pengetahuan yang lebih tinggi dan juga pengalaman. Perlu ditekankan disini bahwa meskipun dalam statika hanya membahas hal-hal yang relatif mudah, bukan berarti pengetahuan yang didapat disini tidak ada pengaplikasiannya di dunia kerja. Banyak struktur-struktur penting yang telah berhasil dibangun dan beroperasi hanya dengan  mengunakan prinsip-prinsip statika. Gambar-gambar berikut adalah contoh-contoh struktur jembatan yang didesain dengan menggunakan konsep-konsep dasar yang pelajari dalam statika.
Bridge 02Jembatan sedernahana menggunakan konsep balok diatas dua tumpuan.

cantilever bridge constructionMetode konstruksi kantilever untuk jembatan.
Konsep dasar dari statika adalah kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja pada suatu struktur. Artinya semua gaya-gaya yang bekerja pada suatu struktur adalah dalam keadaan setimbang, baik struktur itu ditinjau secara keseluruhan maupun sebagian. Jadi hukum Newton ketiga, yaitu jika ada aksi maka akan diimbangi oleh reaksi. Artinya jumlah gaya-gaya yang bekerja adalah nol.  Berikut akan kita coba bahas hal-hal penting di dalam statika seperti gaya, momen, free-body diagram.
Gaya
Gaya adalah besaran yang bertendensi mendorong/merubah bentuk objek yang dikenakan dalam arah gaya tersebut bekerja. Sebagai sebuah vektor, gaya mempunyai tiga karakteristik, yaitu besarnya, arahnya dan juga titik/lokasi bekerjanya yang biasanya direpresentasikan garis bertanda panah seperti terlihat pada gambar dibawah ini. Titik aplikasi bisa direpresentasikan oleh pangkal atau ujung/kepala dari gambar anak panah.
 vectorforce
Artinya jika satu atau lebih dari tiga karakteristik ini dirubah, maka efeknya terhadap objek yang dikenakan gaya tersebut akan berubah juga. Besarnya gaya jelas pengaruhnya. Sebagai contoh, kalau kita berusaha mendorong mobil yang relative besar sendirian, kemungkinan besar mobil tidak bergerak karena gaya yang kita berikan ke mobil tidak cukup besar. Tetapi jika kita minta bantuan dua orang lagi untuk membantu mendorong mobil, maka besar kemungkinan mobil bisa didorong oleh tiga orang tersebut karena gaya yang ditimbulkan oleh ketiga orang tersebut lebih besar dibandingkan dengan gaya yang dihasilkan oleh satu orang. Arah dari gaya jelas mempunyai efek terhadap benda yang dikenai gaya tersebut seperti terlihat pada gambar dibawah ini dimana sebuah gaya diaplikasikan terhadap sebuah peti dalam dua arah berbeda, horisontal dan vertikal. Walaupun kedua gaya tersebut mempunyai besar dan titik aplikasi yang sama, akan tetapi reaksi peti tersebut terhadap gaya horisontal akan berbeda jika dibandingkan dengan reaksi terhadap gaya vertikal.
lineofactionforce
Sedangkan titik aplikasi bisa di gambarkan sebagai berikut dimana sebuah jembatan sederhana yang didukung oleh tumpuan kiri dan tumpuan kanan. Jika gaya yang bekerja posisinya dekat dengan tumpuan yang sebelah kiri (gaya direpresentasikan oleh garis penuh) maka kita dapat merasakan bahwa tumpuan yang kiri akan menerima gaya yang lebih besar dari tumpuan yang sebelah kanan. Sebaliknya jika gaya yang bekerja dekat dengan tumpuan yang sebelah kanan (gaya direpresentasikan oleh garis putus-putus) maka tumpuan sebelah kanan yang akan menerima gaya yang lebih besar. Disini terlihat bagaimana merubah titik aplikasi dari gaya merubah reaksi yang terjadi dari sistem struktur.
pointofactionforce
Momen
Momen adalah besarnya tendensi dari suatu gaya untuk memutar suatu objek/benda terhadap suatu titik. Dalam bentuk skalar, besarnya momen adalah gaya dikali lengan momen yang merupakan jarak tegak lurus antara titik yang ditinjau dan garis kerja gayanya.  Gambar berikut mengilustrasikan sebuah moment.
 momen
Jadi besarnya momen tergantung pada dua faktor, yaitu lengan momen dan gaya yang bekerja. Jika gaya yang bekerja besarnya tetap, maka besarnya momen akan berbanding lurus dengan lengan momen. Lengan momen besar, maka momen yang dihasilkan juga besar dan sebaliknya.
Jadi jelas di sini bahwa dalam statika kita mempelajari analisis gaya-gaya, baik gaya-gaya yang bekerja maupun gaya-gaya dalam. Untuk menggeluti bidang teknik pada umumnya dan bidang tehnik sipil pada khususnya memerlukan latar belakang yang kuat dalam bidang fisika mekanika dan juga matematika. Selain itu juga diperlukan kreativitas yang tinggi sehingga memecahkan persoalan dan juga menghasilkan inovasi-inovasi dan/penemuan yang bermanfaat.
   

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar