Gaya pada Mekanika Teknik

Gaya Pada Mekanika Teknik

Gaya adalah sesuatu yang dapat menyebabkan benda yang dalam keadaan diam menjadi bergerak atau sebaliknya. Gaya dapat berupa tarikan, dorongan, tekanan dan lain sebagainya. Contohnya adalah bila seseorang menarik sebuah benda dengan batang/tali, maka benda tersebut telah mendapatkan gaya sehingga benda tersebut berpindah.

Gambar Prinsip Gaya

Gaya pada mekanika teknik dapat diartikan sebagai beban yang bekerja pada suatu konstruksi. Gaya merupakan besaran vektor atau aksi sebuah benda terhadap benda lain yang umumnya ditentukan oleh titik tangkap (kerja), besar dan arah. Sebuah gaya mempunyai besar, arah dan titik tangkap tertentu yang digambarkan dengan anak panah. makin panjang anak panah makin besar gayanya.

Sistem Gaya
Gaya dalam pengertian Mekanika Teknik adalah muatan pada suatu konstruksi yang dinyatakan dengan sepotong garis. Garis tersebut mempunyai:

A. Besaran, Arah dan Titik Tangkap
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.

Gambar Gaya Koliner

Gaya Konkuren : gaya - gaya yang garis kerjanya berpotongan pada satu titik.

Gambar Gaya Konkuren

C. Sifat gaya

• Gaya dapat dipindahkan sepanjang garis kerjanya dan tidak berubah sifatnya.
• Beberapa gaya dapat digantikan dengan satu (1) gaya pengganti yang disebut Resultan Gaya
• Gaya boleh dipindahkan dari garis kerjanya apabila pada gaya tersebut ditambahkan suatu besaran kopel dan sifat gaya tidak berubah.
• Kopel adalah 2 buah gaya sejajar sama besarnya dan berlawanan arah. Contoh: gaya dipindahkan

D. Cara pembebanan
Berdasarkan cara pembebanan gaya terbagi menjadi tiga, yaitu:
1. Gaya terpusat/beban terpusat. 

Contoh: beban orang, beban kolom
2. 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 dalam dapat juga diartikan sebagai gaya pada badan struktur yang timbul akibat adanya keseimbangan gaya aksi dan reaksi. Gaya dalam tidak mungkin timbul jika gaya aksi dan reaksi tidak seimbang. Apabila pada suatu benda bekerja sebuah gaya, maka di dalam benda tersebut terjadi gaya lawan yang besarnya sama dengan gaya tersebut dalam satu garis kerja (gaya aksi = gaya reaksi, hukum Newton III). Tipe gaya internal, yaitu: Tarik, Tekan, Lentur, Geser, Torsi, Tumpu.

• Gaya Tarik. Kecenderungan menarik elemen hingga putus. Kekuatan elemen tarik tergantung dari luas penampang, panjang dan materialnya. Tegangan tarik/ gaya internal tarik terdistribusi merata pada penampang elemen (gaya/luas).
• Gaya Tekan. Kecenderungan menyebabkan hancur atau tekuk pada elemen. Elemen pendek cenderung hancur, elemen panjang dapat tiba-tiba tertekuk/fenomena buckling. Elemen panjang tidak dapat 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 terhadap lentur tergantung dari distribusi material pada penampang dan jenis material.
• Gaya Geser. Aksi-aksi gaya berlawanan arah yang menyebabkan bagian struktur tergelincir/geser terhadap yang lain, umumnya terjadi pada balok
• Gaya Torsi. Torsi adalah fenomena puntir, dimana terjadi gaya rotasi berlawanan secara aksial pada penampang elemen struktur. Pada torsi, terjadi gaya tarik dan tekan.