Kursus Mekanika Bahan Teknik Sipil

Pelajaran 1 • Gaya Dalam pada Elemen Struktur

Memperkenalkan metode potongan untuk mengungkapkan resultan aksial, geser, dan momen. Konsep gaya dalam ini merupakan masukan langsung ke perhitungan tegangan.

Pelajaran 2 • Gaya, Vektor, dan Resultan

Mencakup aljabar vektor, komponen gaya, dan perhitungan resultan. Menyediakan perangkat matematis yang digunakan di seluruh analisis tegangan dan deformasi selanjutnya.

Pelajaran 3 • Kesetimbangan Benda Tegar

Menerapkan hukum Newton pada struktur diam untuk menemukan reaksi yang tidak diketahui. Kondisi kesetimbangan mendasari setiap perhitungan gaya dalam pada bab-bab selanjutnya.

Pelajaran 1 • Sifat Mekanik dari Pengujian

Menginterpretasikan diagram tegangan-regangan tarik untuk mengekstraksi sifat mekanik utama material. Sifat-sifat ini digunakan dalam perhitungan desain di seluruh kursus.

Pelajaran 2 • Tegangan Geser dan Regangan Geser

Mendefinisikan tegangan geser rata-rata pada baut, pin, dan sambungan rekat serta memperkenalkan regangan geser. Menetapkan modulus geser sebagai konstanta elastis yang menghubungkan tegangan geser dan regangan geser.

Pelajaran 3 • Tegangan Normal dan Pembebanan Aksial

Menurunkan rumus tegangan normal rata-rata untuk batang prismatik di bawah beban aksial. Menghubungkan gaya aksial dalam dari kesetimbangan dengan distribusi tegangan penampang.

Pelajaran 4 • Regangan Normal dan Hukum Hooke

Memperkenalkan regangan aksial dan hubungan tegangan-regangan linier untuk material elastis. Memberikan dasar untuk menghitung perpanjangan dan deformasi pada elemen struktur.

Pelajaran 1 • Elemen Aksial Komposit

Menganalisis batang yang terbuat dari dua atau lebih material yang diikat bersama di bawah beban aksial. Menerapkan kompatibilitas deformasi dan kesetimbangan untuk menemukan tegangan pada setiap material.

Pelajaran 2 • Tegangan dan Regangan Termal

Menghitung tegangan yang diinduksi ketika ekspansi termal ditahan pada elemen tak tentu. Menggabungkan deformasi termal dan mekanik menggunakan superposisi.

Pelajaran 3 • Metode Kekakuan untuk Struktur Aksial

Memperkenalkan pendekatan kekakuan berbasis perpindahan sebagai alternatif metode gaya. Mempersiapkan peserta didik untuk metode matriks yang digunakan dalam analisis struktur lanjutan.

Pelajaran 1 • Perhitungan Sudut Puntir

Menghitung deformasi sudut poros dengan torsi atau penampang yang konstan dan variabel. Menerapkan superposisi pada masalah poros multi-segmen dan tak tentu.

Pelajaran 2 • Poros Berongga dan Tabung Dinding Tipis

Memperluas analisis torsi ke penampang lingkaran berongga dan tertutup berdinding tipis. Memperkenalkan rumus Bredt untuk aliran geser pada penampang tertutup non-lingkaran.

Pelajaran 3 • Transmisi Daya dan Desain Poros

Menghubungkan torsi dengan daya dan kecepatan rotasi untuk aplikasi infrastruktur mekanik dan sipil. Menerapkan batas tegangan geser izin dan puntir untuk memilih dimensi poros.

Pelajaran 1 • Jenis Balok dan Kondisi Pembebanan

Mengklasifikasikan balok berdasarkan jenis tumpuan dan beban serta menetapkan konvensi tanda. Konvensi tanda yang benar sangat penting untuk konstruksi diagram yang konsisten dan perhitungan tegangan.

Pelajaran 2 • Pengantar Balok Menerus

Meninjau perilaku geser dan momen pada balok menerus statis tak tentu. Memotivasi perlunya metode lanjutan yang diperkenalkan di bab-bab selanjutnya.

Pelajaran 3 • Hubungan Diferensial dan Aturan Diagram

Menurunkan hubungan diferensial beban-geser-momen dan menerapkannya sebagai aturan konstruksi diagram. Memungkinkan pembuatan sketsa diagram yang cepat dan akurat tanpa pemotongan penampang berulang.

Pelajaran 4 • Diagram untuk Pembebanan Kompleks

Membangun diagram geser dan momen untuk balok dengan beban terpusat, terdistribusi, dan momen terapan gabungan. Menangani konfigurasi multi-bentang dan ujung menjorok.

Pelajaran 1 • Balok Komposit dan Balok Bertulang

Menganalisis balok yang terbuat dari dua material menggunakan metode penampang transformasi. Berlaku langsung untuk desain balok komposit beton bertulang dan kayu-baja.

Pelajaran 2 • Lentur Tidak Simetris

Memperluas analisis lentur ke penampang tanpa sumbu simetri vertikal atau dengan beban miring. Menentukan orientasi sumbu netral dan tegangan maksimum untuk pembebanan umum.

Pelajaran 3 • Sifat Penampang dan Sentroid

Menghitung sentroid dan momen inersia untuk penampang standar dan komposit. Sifat penampang yang akurat merupakan prasyarat untuk perhitungan tegangan dan lendutan yang benar.

Pelajaran 4 • Penurunan Rumus Lentur

Menurunkan distribusi tegangan normal dari kompatibilitas regangan geometris dan Hukum Hooke. Menetapkan lokasi sumbu netral dan momen inersia sebagai sifat penampang kunci.

Pelajaran 1 • Pusat Geser Penampang Terbuka

Mendefinisikan pusat geser sebagai titik di mana beban transversal tidak menghasilkan puntiran. Menghitung lokasi pusat geser untuk penampang saluran, siku, dan profil terbuka lainnya.

Pelajaran 2 • Tegangan Geser pada Penampang Berflens

Menerapkan rumus geser pada balok I dan T, membedakan kontribusi badan dan flens. Mendemonstrasikan mengapa badan menahan sebagian besar geser pada penampang baja standar.

Pelajaran 3 • Desain Pengikat Balok Tersusun

Menggunakan aliran geser untuk menentukan jarak spasi paku, baut, atau las yang diperlukan pada balok tersusun. Menghubungkan teori aliran geser langsung ke praktik desain sambungan.

Pelajaran 4 • Aliran Geser pada Penampang Dinding Tipis

Menghitung distribusi aliran geser pada penampang berdinding tipis terbuka di bawah beban transversal. Aliran geser sangat penting untuk menemukan pusat geser dan mencegah puntiran.

Pelajaran 1 • Metode Energi: Teorema Castigliano

Menerapkan teorema kedua Castigliano untuk menghitung lendutan dan kemiringan pada balok dan rangka. Menyediakan pendekatan terpadu berbasis energi yang berlaku untuk geometri struktur yang kompleks.

Pelajaran 2 • Kurva Elastis dan Metode Integrasi

Menurunkan persamaan diferensial kurva elastis dan mengintegrasikannya untuk menemukan kemiringan dan lendutan. Kondisi batas dan kontinuitas diterapkan untuk mengevaluasi konstanta integrasi.

Pelajaran 3 • Metode Luas-Momen

Menggunakan dua teorema luas-momen untuk menghitung kemiringan dan lendutan secara grafis. Efisien untuk balok dengan diagram momen sederhana atau ketika hanya nilai spesifik yang diperlukan.

Pelajaran 4 • Metode Superposisi untuk Lendutan

Menggabungkan rumus lendutan yang ditabulasikan untuk kasus standar guna menyelesaikan pembebanan kompleks. Superposisi adalah metode praktis tercepat untuk perhitungan lendutan balok rutin.