BAB II MEKANIKA BATUANAnalisis Tegangan (Stress) dan Regangan (Strain)

2.1. DEFINISI TEGANGAN (STRESS) DAN REGANGAN(STRAIN)

Jika sebuah batang prisma diberi tarikan dengan gaya yang terbagi rata di sepanjang ujungnya (Gambar 1b),gaya dalam juga terbagi merata di sepanjang potongan penampang sembarang mm. Tegangan (stress) pada potongan penampang mm tersebut adalah gaya P dibagi dengan luaspotongan penampang A

Regangan (strain) dari batang prisma tersebut adalah pertambahan panjang dari batang prisma tersebut dibagi dengan panjang mula-mula (Gambar 2.1a).

Gambar 2.1bTegangan pada Potongan Penampang Tegak

Tegangan pada potongan penampang miring dengan luas penampang A' = A / Cos θ,,ada 2 buah yaitu tegangan normal (normal stress) σn yang tegak lurus pada bidang potongan dan tegangan geser (shear stress) τnt yang sejajar dengan bidang potongan.

Gambar 2.1c Tegangan Pada Potongan Penampang Miring

A' = A / Cos θ

σn maksimum pada θ = 0 yang besarnya σn = σ

τ nt maksimum pada θ = 45o yang besarnya τ

nt = ½ σ

Tegangan tergantung pada :a. Titik dimana ia dikenakanb. Orientasi dari luas permukaan dimana ia dikenakanc. Sistem dari gaya – gaya luar yang dikenakan pada sebuah benda

Misalkan titik P berada ditengah-tengah sebuah empat pesegi panjang kecil (Gambar 2.2) di mana bidang yang berhadapan sejajar menurut koordinat kartesian x, y, z. Konvesi untuk menggambarkan tegangan normal dan tegangan geser seperti terlihat pada Gambar 2.2..

Tegangan normal yang bekerja pada bidang normal terhadap sumbu x diberi simbol σx .

Tegangan geser yang bekerja searah dengan sumbu y pada bidang normal.terhadap sumbu x diberi simbol τxy .

Tegangan geser yang bekerja searah dengan sumbu z pada bidang normal terhadap sumbu x disebut τxz.

Gambar 2.2 Komponen – komponen tegangan di sebuah empat persegi panjang