Sifat bahan dan geometri masih linear elastik

jika kita perhatikan, hasil uji tegangan suatu material, katakanlah baja yang mempunya modulus elastisitas E = 2.1 * 10^5 MPa, maka grafiknya terlihat seperti gambar dibawah ini,


Terlihat jelas perilaku tegangan-regangan baja menunjukkan kurva linear elastik sebelum terjadi kelelehan. Hal ini yang mendasari konsep desain berdasarkan metoda tegangan kerja (working stress design).

Untuk beton, perilaku tegangan-regangan seperti pada gambar di bawah ini,


Jadi, hampir untuk semua material (baja, beton, dll) perilaku linear elastik bekerja pada elemen struktur yang deformasinya (defleksi dan rotasi) yang tidak terlalu besar.

Nonlinear geometri terkait dengan large deformation. Seperti ditunjukkan pada kedua grafik di atas, sangat jelas memperlihatkan ketidaklinearan untuk regangan yang relatif besar. Kasus nonlinear geometri misalnya ketika menganalisis pushover. Untuk lebih detailnya, silakan dibaca lebih detail di thread sebelah



Perpindahan titik simpul (berupa translasi dan rotasi) sangat kecil
sudah diterangkan di point Sifat bahan dan geometri.


Analisis struktur dibatasi pada kondisi statik taktentu internal dan eksternal

struktur statik tertentu terbagi menjadi:

1. Struktur statik taktentu eksternal
   
2. Struktur statik taktentu internal
   
3. Struktur statik taktentu eksternal dan internal
   

keduanya bisa diterangkan dengan membuka kembali formulasi yang sudah disampaikan,

r = 2j - m

jika r > 2j - m, maka dikatakan struktur statik taktentu eksternal, misalnya terlihat pada gambar di bawah ini,


r = 5
j = 11
m = 19

2j - m = 2(11) - 19 = 3

r = 5 > 3

u = 5 - 3 = 2

jadi struktur di atas termasuk statik tak tentu eksternal berderajat 2.

jika m > 2j - r, maka dikatakan struktur statik taktentu internal, misalnya terlihat pada gambar di bawah ini,


r = 3
j = 11
m = 20

2j - r = 2(11) - 3 = 19

m = 20 > 19

u = 20 - 19 = 1

jadi struktur di atas termasuk statik tak tentu internal berderajat 1.

Dan kombinasi struktur taktentu internal dan eksternal seperti terlihat pada gambar di bawah ini,


struktur di atas termasuk statik tak tentu eksternal berderajat 2 dan internal berderajat 1.

oleh karena itu, sekarang kita tahu alasannya....kenapa sebabnya bahasan fisika di SMA tentang kesetimbangan gaya, hukum Newton I hanya dipelajari struktur statis tertentu saja, misalnya gambar seperti ini...



Jika α dan β diketahui, dengan menerapkan persamaan ΣFx = 0 dan ΣFy = 0, maka semua gaya kabel/tali bisa dicari.

Tapi............
jika gambarnya seperti ini,

maka semua gaya kabel/tali tidak bisadiselesaikan hanya dengan persamaan ΣFx = 0 dan ΣFy = 0 meskipun α, β dan γ diketahui.
Apalagi kalau kabel/talinya diperbanyak.
Kenapa sebabnya ?
karena gambar yang kedua merupakan struktur statik taktentu internal.


Hanya gaya aksial (tarik atau tekan) pada setiap elemen struktur

Ini adalah pemisalah konservatif supaya designer memiliki saving keamanan, karena pada dasarnya....titik-titik simpul masih terdapat gaya-gaya lain terutama jika sistem sambungannya tidak sempurna. Pemodelan pada komputer dengan mendefinisikan elemen struktur yang direlease di kedua ujungnya terhadap momen gaya dan gaya geser.


Pemecahan masalah berdasarkan analitik

Untuk sementara, perhitungan gaya-gaya aksial elemen rangka dengan cara analitik (metoda titik kumpul dari Cullman, cara potongan dari Ritter), sedangkan metoda grafis dari Cremona dibahas jika media dan waktu memungkinkan....



masih dilanjut....

buat agan/sist yang mau bertanya, berdiskusi, atau apapun seputar mekanika teknk, silakan.....terbuka lebar...