Prasanti Widyasih Sarli, S.T., M.T., Ph.D.

Video ini membahas penerapan idealisasi struktur dalam mekanika teknik/statika dengan contoh Free Body Diagram (FBD). Idealisasi struktur merupakan proses untuk mengidentifikasi gaya dan reaksi yang terjadi pada suatu struktur. Melalui contoh-contoh seperti balok, trakterkan, bola terjepit, tangga, dan tower, kita dapat menggambar FBD untuk menganalisis gaya-gaya eksternal dan reaksi peletakan yang terjadi. Dengan mengidentifikasi gaya-gaya ini, kita dapat memahami interaksi antara beban eksternal dengan struktur dan menghitung nilai-nilai yang diperlukan untuk analisis lebih lanjut.

Oke, tadi kita sudah membahas berbagai macam jenis reaksi peletakan yang mungkin terjadi,

bahkan elemen-elemen itu ada tipe apa saja.

Nah, sekarang semua informasi itu mari kita coba aplikasikan dalam kita melakukan idealisasi struktur.

Idealisasi struktur itu adalah proses di mana sebuah struktur itu kita coba kejawantahkan sampai level-level

sebetulnya ada gaya-gaya apa saja yang ada di situ, reaksi-reaksi apa saja yang akan muncul sehingga nantinya bisa kita coba selesaikan.

Nah, di sini kita sudah punya berbagai macam contoh.

Contoh yang pertama, ini kita lihat di sini, anggaplah saya punya sebuah balok,

balok di sini, kita sebelah sininya itu dia diletakkan pada sebuah sendi

dan di sini saya letakkan saja seperti seolah-olah ada di atas sebuah tanah, jadi dia hanya saya letakkan saja.

Dan di sini saya punya beberapa beban yang akan menumpu terhadap si balok tersebut.

Sekarang bagaimana saya mau mengidealisasi struktur ini?

Jadi, kita bisa menggambar idealisasi strukturnya.

Mungkin pertama, saya gambar balok ini, lalu saya bilang, oke ini bisa saya idealisasi, saya andaikan sebagai sebuah roll.

Kenapa? Karena saya tidak memberikan dia tahanan untuk bergerak ke kiri ke kanan.

Sepertinya bisa nih, dia bisa bergerak karena tidak ada yang menahan.

Dan juga dia bisa berotasi, sehingga kita anggap dia sebagai roll.

Dan di sini dia adalah sebuah sendi dengan beban-beban yang akan saya representasikan mungkin dengan warna yang lain kali ini, seperti ini.

Ini adalah beban-beban eksternal yang terjadi, dan ini adalah idealisasi dari peletakan sendinya dan juga peletakan rollnya.

Tapi tentunya kita bisa idealisasi lagi, kita bikin sebagai diagram badan bebas,

di mana balok ini, sekarang tadi saya masih punya gaya-gaya luar yang terjadi pada balok ini,

lalu saya gambarkan sebetulnya dengan adanya reaksi peletakan berupa sendi dan roll ini,

konsekuensinya reaksi yang terjadi di sini dalam bentuk seperti apa.

Karena dia adalah sendi, maka reaksi yang timbul adalah yang tadi berupa gaya normal dan juga berupa gaya lintangnya.

Tapi tidak ada yang menahan untuk rotasi dia, sehingga di sini saya tidak gambarkan suatu gaya moment.

Kenapa? Karena rotasinya saya izinkan dalam bentuk suatu peletakan sendi,

sedangkan di sini yang ditahan oleh roll itu apa?

Hanyalah sekedar satu gaya normal saja, sedangkan lintang kita izinkan dia untuk bergerak,

bahkan untuk berotasi pun kita izinkan, sehingga reaksi peletakan yang untuk roll kita gambarkan hanya dengan satu gaya seperti ini.

Tegak lurus dengan gaya yang masuk kepada reaksi peletakan tersebut.

Di sini nantinya tentu kalian sudah bisa membayangkan, kita di sini sudah bisa melihat

ini adalah gaya-gaya luar yang terjadi yang saya gambarkan dengan warna hijau,

dan ini adalah reaksi-reaksi peletakan yang akan melawan reaksi yang tadi masuk.

Sekarang bagaimana dengan kasus yang seperti ini?

Ini ceritanya saya membuat sebuah trakterkan, di sini dia punya tangan untuk mengangkat orang ini.

Tentunya kita bisa bayangkan bahwa orang ini adalah suatu beban,

dia adalah suatu beban yang tentunya akan menjadi gaya terhadap struktur ini.

Pada saat kita melakukan idealisasi, tergantung kita sedang ingin mengidealisasi pada level mana.

Anggaplah saya hanya ingin mengidealisasi apa yang terjadi dari mulai persendian ini sampai ke atas.

Saya ingin tahu sebetulnya apa reaksi yang harus timbul di sini untuk bisa melawan gaya yang timbul ini.

Maka saya bisa mengidealisasi, pertama saya lihat dia disambungkan pada suatu peletakan yang terlihat seperti peletakan sendi.

Sehingga saya bisa mengidealisasi ini sebagai suatu bentuk,

lalu disini saya bisa mengidealisasi ini sebagai suatu beban,

mungkin bebannya saya letakkan sesuai dengan titik berat dari yang terjadi disini, mungkin sejarak ini.

Dan disini tentunya reaksi peletakan yang ada di sendi ini bisa kita gambarkan,

kalau sendi itu yang tidak ditahan adalah rotasinya,

sehingga yang timbul adalah reaksi peletakan yang ini dengan reaksi peletakan yang ini,

karena rotasinya diizinkan untuk bergerak.

Lalu berikutnya disini saya punya sebuah balok yang menancap pada sebuah tembok,

disini kita coba kita ikat sedemikian rupa sehingga dia sangat kaku,

sehingga ini bisa kita ibaratkan sebagai persendian kaku.

Berarti kalau saya idealisasi maka saya akan gambarkan kurang lebih seperti ini,

ini adalah idealisasi dari balok yang tadi.

Dan disini kita lihat karena dia ada beban dari orang yang ada disini,

maka beban orang pun bisa saya idealisasi dalam bentuk suatu F.

Tentunya kalau kita mau lebih teliti lagi,

kalau kita menganggap bahwa balok ini sendiri pasti punya masa,

maka balok ini pun bisa saya berikan masa yang nanti akan jatuh pada titik berat dari balok ini,

Tapi sekarang bagaimana reaksi peletakan yang akan terjadi?

Karena ini adalah sebuah peletakan yang berupa peletakan kaku,

maka tentunya hal ini bisa saya idealisasi,

saya kembali jangan pernah lupa untuk menggambarkan gaya-gaya apa saja yang timbul.

disini karena dia kaku maka tentunya semua gerakan ditahan,

artinya dia tidak boleh ke kiri ke kanan,

dan tidak boleh juga dia melakukan rotasi,

sehingga semua gaya ini timbul pada saat kita berbicara peletakan jepit.

sekarang disini kita punya ini mungkin sedikit terlihat kompleks,

tapi sebetulnya ini anggaplah bagian dari jacking yang ada di dalam mobil,

lalu disini kita bisa lihat ada semacam sendi,

dan disini ada gaya-gaya yang mencoba menahan juga,

berarti kita sebetulnya pada saat mengidealisasi struktur ini,

kita bisa mencoba melihat apa yang ingin kita breakdown,

kita bisa breakdown di berbagai macam tempat.

Anggaplah saya ingin breakdown apa sih gaya-gaya yang terjadi pada lengan ini,

maka tentunya saya bisa pertama-tama membuat lengannya,

saya sederhanakan saja menjadi seperti ini,

dan jangan lupa bahwa sebetulnya disini ada sebuah gaya,

dan disini sendinya itu bentuknya kurang lebih seperti ini,

sehingga reaksi peletakan yang terjadi pada sendi ini bisa juga kita buat seperti ini,

yang satu pasti akan ada yang tegak lurus dengan sendinya,

dan yang sejajar dengan permukaan dari sendi tersebut,

sehingga ini adalah gaya-gaya reaksi yang muncul akibat aksi P yang ada disini,

berarti P ini akan ditahan oleh gaya-gaya yang terjadi disini,

lalu kita akan, masih ada beberapa contoh lagi,

saya punya bola di sisi sebelah sini dimana bolanya terjepit pada suatu lekukan,

sekarang sebetulnya reaksi peletakan yang terjadi pada bola ini bagaimana?

Tentunya kita tahu gaya pada bola ini akan timbul di titik pusat dari gaya tersebut seperti ini,