Bab.9-Tegangan dan Regangan :Seperti dipelajari dalam statika bahwa setiap beban yang bekerja pada struktur mengakibatkan reaksi-reaksi luar dan gaya : dalam jumlah gaya dalam yang bekerja pada suatu potongan struktur tergantung pada jenis strukturnya.

Pada gbr di samping menunjukkan unsur gaya dalam pada struktur tiga di mensi.Gaya-gaya dalam ialah:-Gaya aksial : p-Gaya geser : v-Momen: M. lentur (Ml) M. Puntir (MP).

Konsep dasar tegangan dan regangan dapat dijelaskan dengan melakukan percobaan tarik pada sebuah batang. Akibat gaya P timbul Tegangan (Stress)Ket :s = Tegangan normal tarik (N/cm2)P = Gaya tarik (N)A = Luas penampang balok (cm2)

Dalam T. Sipil digunakan simbol; (Sigma) dan (tau) = teg aksial, gaya per satuan luas yaitu; karena gaya aksial dan lendutan = teg. Tangensial(teg.geser),gaya persatuan luas yaitu; karena gaya geser dan momen torsi. normal= aksial= //dengan sb netral. geser= sb Netral.Pengertian Tegangan :Gaya per satu luas di namakan TeganganSatuan : (kN/m2: N/Cm2; Kg/m2)

Perbandingan antara perubahan panjang () dengan panjang semula (Lo) disebut regangan (strain) yang dinyatakan dengan huruf Yunani (epsilon).Keterangan :e = Regangan d = Perpanjangan (cm)Lo = Panjang awal balok (cm)

Pengertian Regangan :

Penerapan Contoh Tegangan-Regangan di Lapangan :

Sebuah tabung aluminium memikul beban 54 kips. Diameter dalam dan luar tabung adalah d1 = 3,6 in dan d2 = 5,0 in dan panjangnya 40 in. Perpendekan tabung akibat beban sebesar 0,022 in. Tentukan Tegangan dan Regangan tekan pada tabung.Contoh: 1Luas penampang melintang tiang :A = A = 9,456 in2

Tegangan tekan tiang adalah :

= - 5710 psi

Regangan Tekan tiang adalah :

Jawaban : = 550 x 10-6

Hubungan Antara Tegangan-ReganganHubungan antara tegangan dan regangan dapat dinyatakan dengan Diagram Tegangan-regangan. Dengan melihat diagram tegangan-regangan sifat bahan atau material dapat diketahui.

Cara uji akan lebih teliti dipelajari pada :TEKNOLOGI BAHAN DAN PENGUJIAN BAHAN

Gbr di bawah: Menunjukkan suatu diagram percobaan tarik untuk suatu batang baja. Sumbu horizontal menggambarkan satuan regangan 1 dan sb vertikal untuk satuan tegangan.

Titik ; A = batas elastis ; AB = Proses plastis-tidak kembali pada Lo CD = Daerah ultimate/leleh-mengalami perpanjangan sampai runtuh D =Titik Batas.Percobaan Tarik Baja :

Seperti pd gbr di atas perbandingan antara gaya tarik dan perpanjangan yang sesuai, hanya berlaku sampai suatu harga batas tertentu A, yang di namakan batas proporsional Di atas titik A hubungan antara perpanjangan dan tegangan tarik mjd lebih komplex. Pada titik B terjadi suatu perpanjangan mendadak terhadap batang itu tanpa ada penambahan gaya tarik yang berarti. Gejala ini dinamakan leleh (yelding of the metal) di gambarkan pada diagram itu dengan suatu bagian kurva yang hampir horisontal. Tegangan yang sesuai dengan titik B itu disebut Titik Leleh.Apabila kita tarik batang itu lebih besar,bahan tsb akan pulih kembali ketahanannya. Harga maksimum dicapai pada titik c.Tegangan ini dinamakan :Kekuatan Batas atau Kekuatan Max. Bahan tsb.

Diagram teg-reg suatu bahan yang menunjukkan suatu hubungan linier maka bahan tersebut dikatakan Elastis Sedangkan perbandingan antara tegangan dan regangan pada daerah elastis linier disebut Modulus Elastis (Modulus Elasticity) yang dinyatakan dengan persamaan :Keterangan : E = Modulus Elastisitas (kg/cm2) s = Tegangan (kg/cm2) e = ReganganModulus elasitas = Satuan tegangan di bagi satuan Regangan

Seperti terlihat pd gbr di samping perbandingan antara gaya tarik dan perpanjangan yang sesuai, hanya berlaku sampai suatu harga batas tertentu A, yang di namakan batas proporsionalDi atas titik A hubungan antara perpanjangan dan tegangan tarik mjd lebih komplex. Pada titik B terjadi suatu perpanjangan mendadak terhadap batang itu tanpa ada penambahan gaya tarik yang berarti.

Gejala ini dinamakan leleh (yelding of the metal) di gambarkan pada diagram itu dengan suatu bagian kurva yang hampir horisontal.Tegangan yang sesuai dengan titik B itu disebut Titik Leleh.Apabila kita tarik batang itu lebih besar,bahan tersebut akan pulih kembali ketahanannya.Harga maksimum dicapai pada titik c.Tegangan ini dinamakan :Kekuatan Batas atau Kekuatan Maximum Bahan TersebutPerpanjangan maximum batang baja berhenti pada titik D untuk harga-harga khusus dari titik leleh dan kekuatan batas dapat dilihat pada pelajaran : Teknologi dan Pengujian Bahan

Percobaan TekanUji tekan pada kubus-kubus beton dipergunakan untuk :Menentukan kekuatan tekan dari betonTegangan regangan dari betonGambar 4-5 menunjukkan suatu diagram uji tekan khas untuk beton :

Gambar 4-5

PenjelasanBila kita bandingkan gambar (4-4) dan gambar (4-5):

Gambar 4-4 = Suatu perbandingan diagram uji tarik untuk batang bajaGambar 4-5 = Diagram uji tekan untuk betonKurva ini menunjukkan perbedaan sifat-sifat baja dan beton

Untuk beton,Hukum Hook hanya berlaku pada teganggan tekan yang rendahUntuk harga-harga speifik dari kekuatan tekan beton,Pula cara uji akan lebih teliti dipelajari pada :

TEKNOLOGI BAHAN DAN PENGUJIAN BAHAN

**************