Analisis struktur: Perbedaan antara revisi

{{Two other uses|studi struktural di bidang teknik|penggunaan ilmu sosial|strukturalisme}}

 

==Sejarah==

Di abad modern, perkembangan besar ilmu bahan dilakukan oleh ilmuwan [[Rusia]]-[[AS]] Stephen P. Timoshenko. Maha karyanya ''Strenght of Material'' merupakan buku wajib mahasiswa [[teknik sipil]] hampir diseluruh [[dunia]]. Penemuan penting lain adalah metode distribusi momen oleh Hardy Cross pada tahun [[1930]] dalam tulisannya di jurnal ASCE. Kontribusi lain Cross adalah metode analogi kolom. Namun metode klasik yang mulai digantikan seiring dengan berkembangnya kemampuan dan kecepatan komputer. Maka dari itu penggunaan [[metode elemen hingga]] semakin meluas oleh insinyur struktur. Analisis yang sebelumnya memakan banyak kertas dengan ketelitian semakin berkurang dengan banyaknya variabel berhasil diatasi. Metode ini pertama kali dipakai dalam menganalisis gedung [[Sydney_Opera_House|Opera Sydney]] oleh firma konsultan kenamaan Ove Arup. Bisa dikatakan metode elemen hingga merupakan penemuan terpenting dalam bidang analisis struktur.

 

 

==== Elemen lentur: Balok sederhana ====

[[File:Beam bending.png|thumb|Lentur balok]]

Persamaan klasik untuk menentukan tegangan lentur pada balok dengan perletakan sederhana adalah :<ref>Gere, J. M. and Timoshenko, S.P., 1997, '''Mechanics of Materials''', PWS Publishing Company.</ref>

:<math>{\sigma}= \frac{M y}{I_x}</math>

==== Pelat ====

Plat adalah struktur palanar kaku yang secara khas terbuat dari material monolit yang tingginya yang kecil dibandingkan dengan dimensi lainnya. Umumnya dapat dikatakan bahwa pelat yang terbuat dari material homogen mempunyai sifat yang sama pada segala arah.

 

==== Cangkang ====

Cangkang adalah bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan yang lengkung. Beban-beban yang bekerja pada permukaan cangkang diteruskan ke tanah dengan menimbulkan tegangan geser, tarik, dan tekan pada arah dalam bidang (in-plane) permukaan tersebut.

 

Ada dua jenis beban pada struktur yang harus dipertimbangkan dalam desain. Tipe pertama ini disebut dengan '''Beban mati''' yang merupakan berat dari kumpulan setiap anggota struktur maupun berat objek benda yang ditempatkan secara permanen. Sebagai contoh, kolom, balok, balok penopang (girder), pelat lantai, dinding, jendela, ''plumbing'', alat listrik, dan lain sebagainya.

Kedua adalah '''Beban hidup''', yang mana beban yang bergerak atau bervariasi dalam ukuran maupun lokasi. Contohnya adalah beban kendaraan pada jembatan, beban pengunjung pada gedung, beban hujan, beban salju, beban ledakan, beban gempa, dan beban alami lainnya.

 

Pada struktur stabil, deformasi yang diakibatkan beban pada umumnya kecil dan gaya dakhil (internal) yang timbul dalam struktur mempunyai kecenderugan mengembalikan bentuk semula apabila bebannya dihilangkan. Pada struktur tidak stabil, deformasi yang diakibatkan oleh beban pada umumnya mempunyai kecenderungan untuk terus bertambah selama struktur dibebani. Struktur yang tidak stabil mudah mengalami keruntuhan secara menyeluruh dan seketika begitu dibebani.

Sebagai contoh, bayangkan tiga buah balok disusun membentuk rangka segiempat. Berikan gaya horizontal diujung rangka atas balok tersebut. Maka lama kelamaan rangka itu rubuh. Salah satu cara untuk membuatnya lebih stabil dengan ''bracing'' atau mengisinya dengan dinding. Selain dengan yang disebutkan tadi, ketidakstabilitas struktur bisa diakibatkan juga oleh kelemahan kolom yang diakibatkan tekuk maupun efek ''P-Delta''.