Analisa Batang Tekan dan Buckling

Sep 21, 2024

Catatan Kuliah: Analisa Batang Tekan

Pendahuluan

  • Memperkenalkan dua anak perempuan: Lizzie (5 tahun) dan Lydia (4 tahun).
  • Interaksi anak-anak yang sering bersaing, tetapi saling membutuhkan saat terpisah.
  • Analogi batang tarik dan batang tekan dalam perilaku saudara.

Konsep Dasar

  • Batang Tekan: Elemen struktur yang mengalami gaya tekan.
  • Contoh: Jembatan, menara, rangka baja.
  • Hukum Dasar: Batang yang mengalami gaya aksial, tegangan = P / Luas.
  • Analisa perbedaan antara batang tekan dan batang tarik dengan fenomena:
    • Buckling: Tekuk pada batang tekan saat diberikan gaya.

Fenomena Buckling

  • Contoh penggunaan penggaris untuk menunjukkan buckling.
  • Buckling tidak terjadi pada batang tarik.
  • P-critical (Critical Buckling Load): Gaya yang menyebabkan batang tekan mulai menekuk.

Rumus P-critical

  • Dihitung dengan:
    • P kritikal = (V² * π) / (E * I) * (L²)
  • Dikenalkan oleh Leonard Euler, matematikawan Swiss.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Buckling

  1. Panjang Batang (L):
    • Semakin panjang, semakin mudah ditekuk.
  2. Modulus Elastisitas (E):
    • Berbeda tergantung bahan (baja vs kayu).
  3. Moment Inersia (I):
    • Terkait dengan bentuk dan luas penampang.

Jari-Jari Girasi

  • Jari-jari girasi (R) didapat dari:
    • R = √(I / A)
  • Menggunakan jari-jari girasi untuk menghitung P-kritikal.

Persamaan Final

  • Substitusi menghasilkan:
    • F-kritikal = (V² * E) / (L/R)²
    • Tegangan kritikal ini lebih kecil dari tegangan leleh pada batang tekan.

Plot F-kritikal vs. Rasio Kelangsingan

  • Semakin langsing kolom, semakin kecil F-kritikal.
  • Dua area:
    1. Elastik Buckling: kembali ke posisi semula setelah beban dilepas.
    2. Inelastik Buckling: tidak kembali ke posisi semula (kegagalan permanen).

Kesimpulan

  • Fy: Tegangan leleh tidak sering terjadi pada kolom gaya tekan, hanya pada kolom pendek dengan penampang besar.
  • Elastic Buckling vs Inelastic Buckling: dua kondisi berbeda dengan perhitungan yang berbeda.
  • Persamaan untuk F-kritikal akan dibahas lebih lanjut di video selanjutnya.

Penutup

  • Terima kasih atas perhatian.