Bab 1 Mekanik Struktur

Transcript

1 Bab 1 Mekanik Struktur P E N S Y A R A H : D R. Y E E M E I H E O N G M O H D. N O R H A F I D Z B I N M O H D. J I M A S ( D B ) R E X Y N I R O AK P E T E R ( D B ) J O H A N A M I R U D I N B I N M O H D. Z A M E R I ( D B ) H A Z R U L H E L M I B I N J A M A L L U D D I N ( D B )

2 Takrifan Mekanik Struktur Mekanik Kajian tentang gerakan benda (daya yang menyebabkan gerakan). Struktur Sesuatu yang terbentuk daripada pelbagai bahagian hingga menjadi bentuk tertentu. Mekanik Struktur Kajian terhadap sifat-sifat dan kelakuan struktur apabila ia dikenakan beban atau daya.

3 Bebanan Graviti, Tekanan dan Tindakbalas Bebanan Graviti Keseimbangan Daya Tekanan Tindakbalas

4 Bebanan Graviti Rajah 1.4: Sebuah kotak diletakkan di atas satah mendatar. Hasil darab antara jisim, m dan tarikan graviti, g kotak tersebut akan menghasilkan daya. (Tarikan graviti : 9.81 msˉ²)

5 Tekanan dan Tindakbalas Tekanan Tindakbalas Luas permukaan sentuhan antara kotak dengan satah adalah A, maka tekanan, p yang di alami oleh permukaan dalam sentuhan ialah daya per unit luas; p=f/a (Unit tekanan Nmˉ²) Apabila jasad/kotak mengenakan daya sebanyak mg ke atas permukaan yang disentuhnya, maka terdapat daya tindakbalas, Ryang sama nilainya bertindak ke atas jasad itu. Tindakan daya tindakbalas ini berlawanan arah dengan daya yang dikenakan ke tas jasad. 1 N/m ² = 1 Pascal (Pa) 1kN/m ² = 1 kpa

6 Prinsip Keseimbangan Daya Prinsip keseimbangan daya ialah suatu jasad itu berada di dalam keseimbangan apabila: a. Jumlah daya kekiri sama dengan jumlah daya kekanan. ( Fx = Fx ) b. Jumlah daya ke atas sama dengan jumlah daya ke bawah. ( Fy = Fy ) c. Jumlah momen ikut jam sama dengan jumlah momen lawan jam. ( M = M )

7 Daya Suatu agen yang menghasilkan atau cenderung menghasilkan; memusnahkan atau cenderung memusnahkan pergerakan. 2 jenis daya Daya luaran Daya dalaman

8 Daya luaran P P Beban yang dikenakan ke atas struktur Meliput berat struktur dan berat beban yang dikenakan ke atas struktur a Tindakan daya luaran menghasilkan tindakbalas untuk memberi keseimbangan kepada struktur b

9 Daya dalaman Daya Dalaman Arah tindakan daya

10 Jenis-jenis daya dalaman dan luaran Daya paksi Daya ricih Daya lenturan Daya putiran

11 Daya paksi Daya yang bertindak bersudut tepat dengan luas keratan jasad Bertindah ke arah dalam (mampatan) atau bertindak ke arah luar (tegangan) Mengakibatkan ubah bentuk pemendekan dan pemanjangan

12 Daya ricih Daya lentur Daya yang bertindak serenjang/selari dengan luaspermukaan keratin Ia mengakibatkan ubahbentuk ricihan Sambungan bolt Rivet yang menanggung beban Dua momen senilai dan berlawanan arah pada kedua-dua hujung Ia mengakibatkan ubahbentuk lenturan Rasuk yang membawa beban

13 Daya putiran/kilasan Daya yang mengandungi dua momen yang sama nilai yang bertindak pada arah berlawanan di kedua-dua hujungnya Ia mengakibatkan putaran

14 JENIS-JENIS TUPANG/PENYOKONG Objek yang digunakan untuk menyokong atau menyangga suatu anggota struktur Terdapat 3 iaitu rola (roller support), pin (pin support) dan hujung terjempit (fixed end support)

15 ROLA (ROLLER SUPPORT) Keseimbangan tercapai kerana penyokong memberi daya tindakbalas terhadap beban yang dikenakan Penyokong rola hanya mampu memberi tindakbalas dalam arah menegak sahaja Penyokong rola bersudut tepat dengan satah penyokong ΣFy = 0

16

17 PIN (PIN SUPPORT) Penyokong jenis pin dapat memberikan dua arah tindakbalas iaitu arah menegak dan mendatar ΣFx = 0, Σfy = 0

18

19 HUJUNG TERIKAT (FIXED END SUPPORT) o Penyokong hujung terikat memberi tindakbalas dalam kedua-dua arah menegak dan mendatar o Penyokong memberi tindakbalas kepada momen o Penyokong memberi 3 daya tindakbalas iaitu arah menegak, mendatar dan momen o ΣFx = 0, Σfy = 0, ΣM = 0

20

21 Beban Tumpu Beban tumpu juga dikenali sebagai beban titik. Beban ini bertindak ke atas luas yang terlalu kecil dan boleh dianggap bertindak ke atas satu titik. Simbolnya anak panah dan unitnya N atau kn. (rajah 2.23)

22 Beban Teragih Seragam Beban ini boleh dianggap bertindak keseluruhan atau sebahagian rasuk dengan cara teragih seragam.(rajah 2.24) Unitnya N/m atau kn/m. Untuk memudahkan pengiraan tindakbalas, kita gunakan nilai jumlah beban yang dibawa dan mnganggapnya bertindak ditengahtengah jarak beban teragih seragam. Contohnya (rujuk 2.24), jika nilai beban teragih seragam 15 kn/m dan ia bertindak disepanjang rentang rasuk 4 m, jumlah beban yang ditanggung oleh rasuk ialah 15kN/m X 4 m = 60 kn dan bertindak 2 m dari penyokong.

23

24 Beban Momen Momen dihasilkan oleh sepasang daya. Daya ini bertindak pada suatu titik tertentu dan ia mengakibatkan pintalan berlaku pada titik tersebut. Ia bertindak mengikut arah pusingan jam atau melawan arah pusingan jam. Sekiranya ia bertindak mengikut arah pusingan jam, anggapkan nilainya positif dan arah momen melawan jam, anggapkan nilainya negatif. Unitnya ialah Nm atau knm. Momen dinyatakan dalam dua bentuk sebagaimana ditunjukkan dalam rajah 2.25 (a & b)

25