Apa yang dimaksud dengan Compressive strength atau Kekuatan tekan

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

17 April 2024, 09.58

Sumber: en.wikipedia.org

Dalam mekanika, kuat tekan (atau kuat tekan) adalah kemampuan suatu material atau struktur untuk menahan beban yang ukurannya cenderung mengecil (berlawanan dengan kuat tarik, yang menahan beban yang cenderung meregang). Dengan kata lain, kuat tekan menahan kompresi (compressing), sedangkan kuat tarik menahan regangan (tertarik). Kekuatan tarik, kekuatan tekan dan kekuatan geser dapat dianalisis secara independen dalam studi kekuatan material.

Beberapa bahan pecah pada batas kuat tekannya; yang lainnya berubah bentuk secara permanen, sehingga sejumlah deformasi tertentu dapat dianggap sebagai batas beban tekan. Kekuatan tekan merupakan nilai kunci dalam desain struktur. Kekuatan tekan sering diukur dengan mesin uji umum. Pengukuran kompresi dipengaruhi oleh metode pengujian tertentu dan kondisi pengukuran. Kekuatan tekan biasanya diberikan dalam kaitannya dengan standar teknis tertentu.

Jika suatu benda diberi gaya yang menyebabkan benda tersebut memanjang, maka benda tersebut disebut dalam keadaan tarik. Sebaliknya jika suatu bahan dikompresi dan mengalami pengurangan panjang, maka dianggap dalam keadaan tekan.

Pada tingkat atom, ketika berada di bawah tekanan, molekul-molekul atau atom-atom mengalami pemisahan, sedangkan ketika berada di bawah tekanan, molekul-molekul atau atom-atom tersebut terdorong mendekat. Ketika atom-atom dalam zat padat secara alami mencari posisi dan jarak keseimbangan dari atom-atom tetangganya, gaya-gaya internal berkembang di seluruh material, menahan tegangan dan kompresi. Oleh karena itu, fenomena tingkat atom yang mendasarinya serupa.

Regangan mengacu pada perubahan relatif panjang yang diakibatkan oleh tegangan yang diterapkan: regangan positif terjadi ketika suatu benda berada di bawah tekanan, yang menyebabkan pemanjangan, sedangkan regangan negatif terjadi dengan tegangan tekan, yang menyebabkan kontraksi. Ketegangan cenderung mengoreksi penyimpangan kecil ke samping, sedangkan kompresi cenderung memperburuk penyimpangan tersebut, yang berpotensi menyebabkan tekuk.

Menurut definisi, kuat tekan ultimit suatu material adalah nilai tegangan tekan uniaksial yang dicapai pada saat material mengalami kegagalan total. Kuat tekan biasanya diperoleh secara eksperimental dengan menggunakan uji tekan. Peralatan yang digunakan pada pengujian ini sama dengan peralatan yang digunakan pada pengujian tarik. Pembebanan tekan uniaksial digunakan sebagai pengganti pembebanan tarik uniaksial. Seperti yang dapat dibayangkan, sampel (biasanya berbentuk silinder) diperpendek dan dipisahkan secara lateral. Perangkat memplot kurva tegangan-regangan yang terlihat berikut ini:

Kekuatan tekan material berhubungan dengan tegangan pada titik merah pada kurva. Dalam pengujian kompresi, terdapat daerah linier dimana material mematuhi hukum Hooke. Oleh karena itu, mengenai wilayah ini,  {\displaystyle \sigma =E\varepsilon ,} dalam hal ini, E mengacu pada modulus kompresi Young. Di wilayah ini, material mengalami deformasi elastis dan kembali ke panjang aslinya ketika tegangan dilepaskan.

Wilayah linier ini berakhir pada titik leleh yang disebut. Mulai saat ini, material berperilaku plastis dan tidak kembali ke panjang aslinya setelah beban dihilangkan.

Kurva tegangan-regangan sebenarnya untuk spesimen tipikal
 

Disadur dari: en.wikipedia.org