Tegangan Tangensial

Jika suatu bidang melewati suatu benda, maka gaya yang bekerja di sepanjang bidang tersebut disebut gaya geser atau gaya gesek (shearing force). Gaya ini kita simbolkan dengan Fs. Perbandingan tegangan geser dan tegangan normal apabila kita misalkan suatu potongan batang dengan bidang a-a tegak lurus pada sumbunya, seperti gambar dibawah. Tegangan normal σ tegak lurus bidang a-a. Tegangan geser bekerja di sepanjang atau sejajar bidang, yang ditunjukkan dengan simbol τ. Dengan demikian perbedaan antara tegangan geser dan tegangan normal adalah didasarkan pada arahnya. Tegangan geser berbeda dengan tegangan tarik maupun tegangan tekan, karena tegangan geser disebabkan oleh gaya yang bekerja sepanjang atau sejajar dengan luas penahan gaya, sedangkan tegangan tarik atau tegangan tekan disebabkan oleh gaya yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya. Tegangan geser terjadi apabila beban terpasang menyebabkan salah satu penampang benda cenderung mengelincir pada penampang yang bersinggungan. Tegangan geser dapat dibagi menjadi dua, apabila ditinjau dari banyaknya geseran bidang yang terjadi yakni geser tunggal dan geser ganda. Dalam geser ganda, masing-masing gaya geser sama dengan setengah dari beban total yang disalurkan. Tegangan geser langsung merupakan tegangan yang dihasilkan oleh aksi langsung dari gaya-gaya dalam upaya memotong bahan. tegangan geser langsung terjadi pada desain sambungan yang menggunakan baut, sendi, paku keling, kunci, las, atau lem. Tegangan geser secara tidak langsung apabila elemen struktur mengalami tarik, torsi, dan lentur. Pada setiap kasus, apabila tegangan geser terjadi di sepanjang luas yang sejajar dengan beban kerja maka disebut tegangan geser langsung searah. Tegangan geser langsung searah berlawanan dengan tegangan geser induksi yang terjadi pada penampang miring dengan beban resultan. Sebagai ilustrasi tentang aksi tegangan geser, maka kita dapat meninjau sambungan baut. Sambungan tersebut terdiri dari batang datar, pengapit, dan baut yang menembus lubang di batang dan pengapit. Akibat aksi beban tarik, batang dan pengapit akan menekan baut dengan cara menumpu (bearing) dan tegangan kontak yang disebut tegangan tumpu akan timbul. Selain itu, batang dan pengapit cenderung menggeser baut dan kecenderungan ini ditahan oleh tegangan geser pada baut. Sifat dari tegangan geser yakni apabila tegangan geser pada muka yang berhadapan (dan sejajar) dari suatu elemen sama besar dan berlawanan arah. Dan apabila tegangan geser di muka yang bersebelahan (dan tegak lurus) dari suatu elemen sama besar dan mempunyai arah sedemikian sehingga tegangan-tegangan tersebut saling menuju atau saling menjauhi garis perpotongan kedua muka tersebut. Apabila tegangan geser dijabarkan dalam rumus, maka tegangan geser akan menjadi : τ = V/A dimana : τ = tegangan geser (N/m2) V = gaya geser (newton) A = luas (m2)