Beban struktural

Pengarang: Leandro Alegsa

18-05-2022

Beban atau aksi struktural adalah gaya, deformasi, atau akselerasi yang diterapkan pada struktur atau komponennya. Beban adalah jumlah berat yang harus dipikul oleh struktur. Beban menyebabkan tegangan, deformasi, dan perpindahan dalam struktur. Analisis struktural adalah perhitungan efek beban pada struktur fisik. Kelebihan beban atau beban berlebih dapat menyebabkan kegagalan struktural. Hal ini merupakan pertimbangan dalam desain dan konstruksi struktur.

Struktur mekanis, seperti pesawat terbang, satelit, roket, stasiun ruang angkasa, kapal laut dan kapal selam, memiliki beban dan aksi strukturalnya sendiri-sendiri. Pada kendaraan, khususnya truk, sasis dirancang untuk membawa beban struktural. Pada banyak mobil, konstruksi unibody digunakan, di mana kulit logam (atau bahan lainnya) didesain untuk memikul beban.

Gravitasi di Bumi adalah gaya tarik-menarik yang memengaruhi semua benda. Beban gravitasi adalah salah satu yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi ke bawah.

Beban struktural

Berikut ini adalah beban tipikal yang diberikan terhadap sebagian besar struktur:

Beban mati adalah beban yang bekerja secara permanen pada struktur. Ini termasuk struktur itu sendiri. Beban mati adalah beban gravitasi.
Beban hidup adalah segala sesuatu yang dirancang untuk dipikul oleh struktur. Beban hidup dapat bergerak di dalam struktur yang memberikan beban berbeda di berbagai bagian struktur pada waktu yang berbeda. Beban hidup tidak bersifat permanen. Beban hidup dapat berupa perabot dan orang di dalam gedung. Mungkin penumpang dan bagasi dalam kendaraan.
Beban angin adalah gaya angin terhadap permukaan struktur. Beban angin adalah gaya lateral horizontal. Beban angin sangat penting dalam desain bangunan tinggi. Geser angin adalah gaya yang dapat mempengaruhi struktur secara vertikal atau horizontal. Uplift adalah gaya negatif yang disebabkan oleh angin. Ini dapat menyebabkan atap terangkat ke atas.
Beban salju adalah beban yang disebabkan oleh salju. Mirip dengan beban hidup, beban salju tidak permanen dan dapat bergerak karena angin yang menyebabkan salju melayang di atas atap.

Beban lingkungan lainnya

Beban seismik
Perubahan suhu yang menyebabkan ekspansi termal menyebabkan beban termal
Beban genangan air
Embun beku naik
Tekanan lateral tanah, air tanah atau material curah
Beban dari cairan atau banjir
Pencairan lapisan es

Beban struktural pesawat terbang

Untuk pesawat terbang, pembebanan dibagi menjadi dua kategori utama: beban batas dan beban ultimit. Beban batas adalah beban maksimum yang dapat dipikul komponen atau struktur dengan aman. Beban ultimit adalah beban batas dikalikan faktor 1,5 atau titik di mana komponen atau struktur akan gagal. Beban hulu ditentukan secara statistik dan disediakan oleh lembaga seperti Federal Aviation Administration (FAA). Beban tumbukan dibatasi secara longgar oleh kemampuan struktur untuk bertahan dari perlambatan tumbukan tanah yang besar. Beban lain yang mungkin penting adalah beban tekanan (untuk pesawat bertekanan, ketinggian tinggi) dan beban di darat. Beban di darat bisa berasal dari pengereman yang merugikan atau manuver selama taxiing. Pesawat terbang secara konstan mengalami beban siklik. Beban siklik ini dapat menyebabkan kelelahan logam.

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apa yang dimaksud dengan beban struktural?

J: Beban struktural adalah gaya, deformasi, atau akselerasi yang diterapkan pada struktur atau komponennya. Ini adalah jumlah berat yang harus ditanggung oleh sebuah struktur.

T: Bagaimana beban mempengaruhi struktur?

J: Beban menyebabkan tekanan, deformasi, dan perpindahan pada struktur.

T: Apa yang dimaksud dengan analisis struktur?

J: Analisis struktural adalah perhitungan efek beban pada struktur fisik.

T: Apa yang terjadi jika terjadi beban berlebih atau kelebihan beban?

J: Ketika ada kelebihan beban atau overloading, hal ini dapat menyebabkan kegagalan struktur yang harus dipertimbangkan selama desain dan konstruksi struktur.

T: Apakah ada beban dan tindakan khusus untuk struktur mekanis seperti pesawat terbang dan kapal laut?

J: Ya, struktur mekanis seperti pesawat terbang, satelit, roket, stasiun luar angkasa, kapal, dan kapal selam memiliki beban dan aksi struktur tersendiri.

T: Bagaimana kendaraan dirancang untuk membawa beban struktural?

J: Pada kendaraan seperti truk, sasis dirancang untuk memikul beban struktural, sementara banyak mobil menggunakan konstruksi unibody di mana kulit logam (atau bahan lainnya) memikul beban.

T: Jenis gaya apa yang mempengaruhi semua benda di Bumi?

J: Gravitasi di Bumi memengaruhi semua benda karena merupakan gaya tarik-menarik. Beban gravitasi mengacu pada gaya gravitasi ke bawah yang mempengaruhi sesuatu.