pengertian tumpuan, bidang momen, dan bidang lintang

  1. Tumpuan

                Dalam sebuah perhitungan struktur kita mengenal istilah tumpuan.  Tumpuan adalah tempat bersandarnya konstruksi dan tempat bekerjanya reaksi.  Jenis tumpuan  yang  digunakan berpengaruh terhadap jenis konstruksi. Dalam ilmu mekanika rekayasa,  dikenal ada tiga jenis tumpuan,  yaitu tumpuan sendi,  tumpuan rol,  dan tumpuan jepit.

               

      a. Tumpuan  Sendi

          

Tumpuan sendi dapat menerima gaya dari segala arah tetapi tidak mampu menahan momen. Dengan demikian tumpuan sendi hanya mempunyai dua gaya reaksi yaitu  reaksi vertical RV  dan  reaksi horizontal  RH.

Pada tumpuan ini engsel dapat menerima gaya tarik maupun gaya tekan asalkan garis kerjanya melalui titik pusat engsel dan tumpuan ini tidak dapat menerima momen. Tumpuan ini mampu menerima gaya sembarang sehingga gaya-gaya reaksi berupa gaya sembarang yang  malalui titik pusat engsel sehingga dapat diuraikan menjadi komponen gaya datar dan gaya tegak.

Jenis tumpuan ini hanya dapat berotasi,  namun tak dapat bertranslasi dalam arah vertical maupun  horizontal.  Tumpuan sendi dapat memberikan reaksi dalam arah  horizontal maupun vertikal.  Atau dalam bahasa sederhananya,  tumpuan sendi dapat melakukan perlawanan gaya secara vertical dan  horizontal (Rvdan Rh)  namun tidak dapat melakukan perlawanan momen.

                b. Tumpuan Rol

Jenis tumpuan ini bebas berotasi dan bertranslasi sepanjang permukaan rol ini berada. tumpuan rol hanya mampu menyalurkan gaya vertical  yang  memiliki arah tegak lurus terhadap bidang permukaan.  Atau dalam bahasa sederhananya,   Rol hanya mampu melakukan perlawanan gaya vertical (Rv),  dan tidak melakukan perlawanan gaya horizontal  dan momen.

Tumpuan rol hanya dapat menerima gaya tegak lurus, dan tidak mampu menahan momen.  Dengan demikian tumpuan rol hanya dapat menahan satu gaya reaksi  yang  tegak lurus dengan RV.

Tumpuan rol hanya dapat menerima gaya tekan yang tegak lurus pada bidang perletakan rol,   jadi tumpuan rol ini hanya dapat membuat gaya reaksi yang tegak lurus pada bidang perletakan rol.

                c. Tumpuan Jepit

Tumpuan jenis ini dapat menahan gaya dalam arah vertikal (Rv), horizontal (Rh), serta momen (Mx).  Jenis tumpuan jepit tidak mengalami rotasi dan translasi, sehingga sering disebut tumpuan kaku (rigid).

Tumpuan jepit dapat menahan gaya ke segala arah dan dapat menahan momen. Dengan demikian tumpuan jepit mempunyai tiga reaksi yaitu reaksi vertikal RV, reaksi horisontal RH dan reaksi momen RM.

2. BidangMomen

                Momen merupakan gaya dikali jarak. Momen terjadi akibat bekerjanya gaya-gaya pada suatu balok yang mengakibatkan balok tersebut akan melentur dengan demikian serat bagian terluar akan mengalami tarikan dan serat bagian dalam akan mengalami perpendekan ( tekanan ). Gejala yang terlihat pada serat terluar akan mengalami retak-retak bila kemampuan balok melebihi dari tahanan balok tersebut, bahkan yang lebih fatal balok bias patah.

Pada beton bertulang dimana bahan yang dipakai adalah beton dan besi tulangan, beton hanya kuat menahan desakan atau gaya tekan sedangkan untuk tarikan ini adalah merupakan tugas dari besi tulangan.  Dengan demikian pada serat terluar ( daerah tarikan )  perlu diberikan tulangan pokok untuk menjaga agar balok tersebut dapat menahan kombinasi pembebanan yang bekerja padanya.

Momen (M) merupakan Gaya (P) dengan satuan ton (t) dan jarak (l) dengan satuan meter (m), dari perkalian ini akan didapatkan satuan momen yaitu ton meter (t.m).  Pelaksanaan perhitungan momen ini juga memakai prinsip-prinsip kesetimbangan.  Langkah untuk menentukan momen ini adalah : penentuan reaksi, selanjutnya menentukan momen-momen pada setiap titik dimana gaya-gaya bekerja.  Melalui momen-momen setiap titik yang didapatkan tersebut selanjutnya dapat digambarkan bidang momennya.  Khusus dalam mekanika statis tertentu ini menggunakan kesetimbangan, baik momen, gaya vertical maupun gaya horizontal.

3. Bidang Lintang

                Gaya Lintang (D) adalah merupakan gaya-gaya yang akan menahan Geser  yang terjadi pada Balok.  Penentuannya  juga ditinjau pada setiap titik dimana gaya bekerja.  Dalam proses penggambarannya gaya lintang ini perlu diperhatikan persyaratannya, dimana gaya lintang tersebut  bernilai positif untuk gaya-gaya yang bekerja ke arah atas dan sebaliknya bernilai positif apabila bekerja ke arah bawah.  Gaya-gaya tersebut hanya bekerja pada satu arah yaitu (vertikal). Gaya lintang positif dilukiskan di sebelah atas garis netral dan sebaliknya gaya lintang negative dilukiskan dibagian bawah garis netral.

4. Bidang normal

                 Gaya Normal adalah merupakan gaya-gaya yang bekerja searah sumbu balok  atau sejajar sumbu balok. Untuk menentukan apakah suatu gaya normal positif atau negative dapat diambil patokan : bila gaya normal meninggalkan titik yang ditinjau maka gaya normal adalah positif dan sebaliknya bila menuju titik yang ditinjau maka akanbernilai negatif.  Gaya normal ini banyak digunakan pada konstruksi rangka batang.  Melalui gaya normal ini kita dapat mengetahui lebih jauh apakah terjadi Tekukan dan apakah terjadi Zetting ( besarnya penurunan ).