Catatan Kuliah tentang Tegangan Kabel dan Gaya Internal

Pendahuluan

• Kuliah berfokus pada penentuan beban maksimum dan gaya internal dalam sistem kabel.
• Pernyataan Masalah: Kabel gagal pada tegangan 2 kN. Perlu menemukan beban vertikal terbesar (P) yang dapat didukung bingkai dan menghitung gaya internal pada titik C.

Langkah 1: Reaksi Penyangga

• Diagram Benda Bebas: Diperlukan untuk memvisualisasikan gaya di titik A.
  • Gaya normal di titik A.
  • Gaya horizontal karena tegangan (T = 2 kN).
• Kondisi Keseimbangan:
  • Jumlah momen sekitar titik A = 0.
  • Gaya yang menghasilkan momen:
    • Beban P menghasilkan momen berlawanan arah jarum jam (positif).
    • Tegangan T menghasilkan momen searah jarum jam (negatif).
  • Perhitungan Momen:
    • P
    • Jarak tegak lurus: 0,75 m dan 0,6 m untuk T.
    • Persamaan: P * (0,75 + 0,5) - T * 0,6 = 0.
    • Hasil: Beban vertikal terbesar P = 0,533 kN.

Langkah 2: Gaya Reaksi

• Jumlah Gaya dalam Arah X:
  • A_x - T = 0
  • Maka, A_x = 2 kN.
• Jumlah Gaya dalam Arah Y:
  • A_y - P = 0
  • Maka, A_y = 0,533 kN.

Langkah 3: Beban Internal di Titik C

• Gambar diagram benda bebas segmen AC.
• Identifikasi Gaya:
  • Di A: A_x dan A_y.
  • Di C: Gaya geser (V_C), Gaya normal (N_C), dan Momen (M_C).
• Kondisi Keseimbangan:
  • Arah X:
    • N_C - A_x = 0
    • N_C = 2 kN (arah yang diasumsikan dikoreksi).
  • Arah Y:
    • V_C - A_y = 0
    • V_C = 0,533 kN (mengarah ke bawah).
• Perhitungan Momen:
  • Jumlah momen sekitar titik C = 0.
  • Persamaan: -M_C + A_y * (0,75) = 0.
  • Hasil: M_C = 0,40 kN·m.

Kesimpulan

• Beban internal di titik C:
  • Gaya Normal (N_C): 2 kN (dikoreksi).
  • Gaya Geser (V_C): 0,533 kN (ke bawah).
  • Momen (M_C): 0,40 kN·m.