Download Modul Ebook Materi Teknik Sipil Gratis

Materi Statika 1
Struktur Statis Tertentu

password : sipilindonesia.blogspot.com

Statika Teknik Sipil

Statika merupakan ilmu yang mempelajari semua benda yang tetap, yang statis. Ilmu Statika merupakan bagian dari bidang ilmu mekanika teknik. Dalam ilmu statika dipelajari segala sesuatu yang tidak bergerak (atau yang tidak akan bergerak). Hal ini berbeda dengan ilmu dinamik, dalam ilmu dinamik diterangkan semua yang bergerak. Akan tetapi, kedua bagian bidang ilmu tersebut mempunyai persamaan, yaitu gaya dan gerak (pergerakan).

Dalam ilmu statika, terdapat persyaratan khusus mengenai pergerakan, yaitu pergerakan v = 0, hal ini berarti bahwa pokok bahasan yang ditinjau adalah hanya bekerja dengan gaya-gaya yang tidak bergerak, atau dengan kata lain keadaan pergerakan sama dengan nol.

Kondisi tersebut terjadi apabila semua gaya yang bekerja atau semua gaya yang membebani suatu benda dan gaya-gaya dalam keadaan seimbang. Sebagai contoh gaya-gaya yang bekerja pada tangkai pengungkit (dengan jarak antara gaya dan benda = momen) saling menutupi, sehingga semua gaya seimbang.

Oleh karena itu, ilmu statika disebut juga ilmu keseimbangan gaya. Keseimbangan pada mulanya tidak ada dan apabila keseimbangan itu tercapai, segera akan terganggu lagi. Atau dapat pula terjadi perubahan dalam keseimbangan, yang diakibatkan oleh daya tarik bumi (dalam ilmu statika disebut berat sendiri), oleh beban yang dikenakan pada benda/konstruksi bangunan itu serta oleh kekuatan alam, sebagai contoh air hujan,

salju, angin dan perubahan suhu.

A. Tahapan Pembangunan Struktur

Ilmu statika pada dasarnya merupakan pengembangan ilmu fisika yang menjelaskan kejadian alam sehari-hari yang berkaitan dengan gaya-gaya yang bekerja. Pada pokok bahasan ini, dalam dunia konstruksi, pekerjaan seorang insinyur sipil secara garis besar dapat dikategorikan sebagai berikut :

1. Bidang perencanaan (design) bangunan sipil.

2. Bidang pelaksanaan (construction) bangunan sipil.

3. Bidang perawatan/perbaikan (maintenance/repair) bangunan sipil.

Salah satu fungsi utama bangunan sipil adalah mendukung gaya-gaya yang berasal dari beban-beban yang dipikulnya, sebagai contoh yaitu :

1. Jembatan/jalan, mendukung gaya-gaya yang berasal dari beban arus lalu lintas yang melintasi jembatan atau jalan tersebut.

2. Dinding penahan tanah (retaining wall), berfungsi menahan gaya timbunan tanah pada dinding retaining wall.

3. Bendung, berfungsi menampung air

4. Lantai pada gedung, berfungsi memikul beban hidup, beban mati dan beban mati tambahan yang bekerja.

Oleh karena itu, penguasaan ilmu statika sangat membantu insinyur sipil dalam

pengambilan keputusan.

B. Definisi Sederhana Struktur

Struktur merupakan sarana yang berfungsi menyalurkan beban yang diakibatkan

penggunaan dan/atau kehadiran bangunan di atas tanah.

Dari Gambar 3.3 dapat kita lihat bahwa struktur jembatan berfungsi untuk menyalurkan beban yang bergerak di sepanjang jembatan, yaitu kereta api.

Dari Gambar 3.4 dapat kita lihat bahwa bangunan gedung bertingkat berfungsi untuk
menyalurkan beban-beban yang ada pada tiap lantai.

C. Tipe-tipe Struktur
Struktur dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa pendekatan, yaitu antara lain :

1. Geometri
Berdasarkan geometri dasar, bentuk struktur dapat diklasifikasikan sebagai salah satu bentuk elemen garis (atau disusun dari elemen-elemen garis) atau sebagai bentuk elemen permukaan. Bentuk elemen garis dapat dibedakan sebagai garis lurus atau garis lengkung. Sedangkan bentuk elemen permukaan bisa berbentuk datar atau lengkung. Elemen permukaan lengkung bisa berupa lengkung tunggal atau lengkung ganda.

Balok Kantilever Beban Terpusat

H = 0
HA –P cos =0

HA = P cos 

V = 0
RA –P sin =0

RA = P sin 

M = 0
MA = P sin .L

Pendahuluan Statika

1. Prinsip-prinsip Mekanika

Mekanika adalah ilmu pengetahuan terapan yang berhubungan dengan gaya dan gerak

Dasar dalam mekanika : kesetimbangan

Statika merupakan bagian dari mekanika yang berhubungan dengan gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda.

2. Momen

Momen = gaya x jarak

A= titik

P= gaya

L= jarak dari titik A ke P yang arahnya tegak lurus

MA = PL (dalam satuan kgm, tm, dll)

MA = P1 L1 + P2 (L1 + L2)

3. Jenis Beban

a. Beban mati : berat benda yang tidak bergerak, berat sendiri struktur (beton, baja, dll)

b. Beban hidup : beban bergerak, berubah tempat atau berubah beratnya (manusia, meja, dll)

c. Beban terpusat : beban titik, beban roda kendaraan, orang berdiri, berat tiang, dll)

d. Beban terbagi rata : beban yang terbagi pada sebuah bidang yang cukup luas

4. Jenis Tumpuan
a. Tumpuan sendi


Tumpuan sendi dapat mendukung gaya tarik dan gaya tekan, garis kerjanya selalu melalui pusat sendi. Sendi tidak dapat meneruskan momen, sendi menghasilkan DUA ANU : RA dan HA


b. Tumpuan Rol


Tumpuan rol hanya dapat meneruskan gaya tekan tegak lurus bidang perletakan. Rol menghasilkan SATU ANU : RB


c. Tumpuan Jepit



Balok yang tertanam di dalam pasangan batu merah, balok, dan kolom. Jepit dapat mendukung gaya vertikal, gaya horizontal, dan momen.

Jepit menghasilkan TIGA ANU : RAx , RAy, MA


CATATAN
TIGA SYARAT KESETIMBANGAN :

H = 0

V = 0

M = 0

HAL INI DISEBUT STRUKTUR STATIS TERTENTU