COURSE FILE FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

STRUKTUR PROGRAM KOLEJ VOKASIONAL, KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA

BIDANG : TEKNOLOGI AWAM

PROGRAM : TEKNOLOGI PEMBINAAN

KOD KURSUS SEMESTER 1
S2 S3
L PT C
2162
KOD SI 2412 S4 S5 MATAPELAJARAN PENGAJIAN UMUM
MPU 2312 2222 50112
MPU 2322 Islamic Studies 2 00
MPU
MPU 2232 Moral Studies
MPU
MPU Malaysia Studies 2

Professionalism Ethics 2 00

Community Service

English For Communication

JUMLAH JAM / KREDIT MPU 4 00

TERAS 2 20
2 20
DCA 1313 Building Materials 2 20
DCA 1123 2 30
DCA 1233 Construction Safety and Health 1 30
DCA 1343 1 02
DCA 1052 Building Drawing
UMT 1112
DCA Building Construction- I
DCA
DCA Computer Aided Drawing (CAD) I
DCA
UMT Mathematics of Technology
UST
DCA 2312 Building Construction- II
DCA 2022
DCA 2033 Construction Planning
DCA 2043
UES 2122 Computer Aided Drawing (CAD) II
UEB 2112
UST Basic Quantity Surveying
UMT
DCA Calculus
DCA
DCA Kinematics and Dynamics
DCA
3313 Building Construction- III
3123
3033 Fundamental of Mechanic Structure
3042
3012 Specification and Quality Control for Construction Work
3112
3122 Final Year Project- I
3132
Enterpreneurship

English for Business

Energy and Power

Statistic of Technology

4113 Construction Survey
4123
4133 Soil Investigation
4044
Industrialized Building System (IBS)

Final Year Project- II

JUMLAH JAM / KREDIT TERAS 10 12 2

ELEKTIF

ELA 3312 4322 Arabic Language I / II
ELM 3312 4322
ESD 4012 Mandarin I / II
ECC 4012
ECC 4022 Dynamic Skills

Co-Curriculum (Uniform Body)

Co-Curriculum (Sports)

JUMLAH JAM / KREDIT ELEKTIF 0 00

ON-THE JOB TRAINING

DJT On-The Job Training

JUMLAH JAM / KREDIT OJT 00 0
14 12 2
JUMLAH KESELURUHAN

JUMLAH KREDIT

JUMLAH JAM-KREDIT MPU 10 11% JAM KREDIT PERTEMUAN SEM 1
JUMLAH JAM-KREDIT TERAS 62 69% MPU 4
JUMLAH JAM-KREDIT ELEKTIF 6 7% 16
12 13% TERAS 0
JUMLAH JAM-KREDIT OJT 90 100% ELEKTIF 0
JUMLAH JAM-KREDIT 20
36.91 OJT 28
57.72 JUMLAH KREDIT
5.37 JUMLAH JAM PERTEMUAN
100.00
JUMLAH JAM - KULIAH (L) 55
86
JUMLAH JAM- AMALI (P) 8
149
JUMLAH JAM - TUTURIAL (T)
* JUMLAH JAM PERTEMUAN
* Elektif Kemahiran Dinamika

DIPLOMA TEKNOLOGI PEMBINAAN

SEMESTER 2 SEMESTER 3 SEMESTER 4 SEMESTER 5
L P T CR-HR L P T CR-HR
CR-HR L P T CR-HR L P T CR-HR
2
2 200 2 KESELURUHAN
4
3 200 2 000 0 000 0 000 0 10 11
3 200 2
3 600 6
3
2 130 2
2 120 2
230 3
16 230 3
102 2
0 120 2
0 CUTI SEMESTER
20 CUTI SEMESTER
CUTI SEMESTER
CUTI SEMESTER

ON JOB TRANING
KESELURUHAN
230 3
202 3
220 3
120 2
200 2
200 2
120 2
102 2

8 13 2 14 13 9 4 19 230 3 000 0 62 69
220 3
220 3
250 4
8 12 0 13

200 2 200 2
2
200 4 KESELURUHAN
110
000 0 200 2 120 000 0 67
400
0 40 0 12 12 13
00 0 0 000 0 00 0 0 0 40 0 12 90
14 13 2 20 12 12 0 17 0 40 0 12
15 9 4 21

90

SEM 2 SEM 3 SEM 4 SEM 5 EDISI MBOT 1 / JULAI 2019
6 0 0 0
14 19 13 0
0 2 4 0
0 0 0 12
20 21 17 12
29 28 40
** 24

* *Jumlah jam pertemuan sem 4 termasuk elektif (pilihan) :
Kemahiran Dinamika = 24 j
Kokurikulum (uniform) = 24 j

Kokurikulum (permainan) = 25 j





SYLLA

1. Name of Course: FUNDAMENTAL OF MEC
2. Course Code: DCA 3123
3. (a) Names of Subject Matter Expert: 1 Alwani binti Adnan

2 Nor Gayah binti Mat K

3 Nur Ain binti Hashim

4 Siti Fitriah binti M Ros

5 Dzul Helmi bin Arifin

6 Muhammad Izzat bin

7 Mohamad Faiz bin M

8 Jumatirah binti Mohd

9 Sharinah binti Che Am

10 Norashikin binti Daud

11 Mohammad Khairil Ib

(b) Names of academic staff:

4. Rationale for the inclusion of the course in the programme:

The course provides students to be able to incorporate these basic

Students will also be exposed to the etiquette and cultures of work

5. Semester and Year offered: Year 1 Semester 3

6. Total Student Learning Time (SLT):

Category of Activities Learning Activity

Lecture

Guided learning Tutorial/Practical

Student centered learning activities

Preparation for assignments/projects

Self-learning Independent study/revision

Preparation for assessment

Continuous assessments

Formal assessments Final examination sitting (Theory)

Final examination sitting (Practical)

ABUS KV Melaka Tengah
CHANIC STRUCTURE KV Seri Iskandar
KV Datuk Seri Mohd Zin
Khan KV Muar
KV Muadzam Shah
sly KV Muadzam Shah
KV Slim River
Akasah KV Keningau
Mohd Shuhaimi KV Langkawi
KV Arau
Alias KV Kudat
mdan
d
braq bin Mohamad Badi

c fundamentals into application of these basic theory of simple structure.
k in the related industry.

Total Hours/ Semester
25
28
3
23
25
8
5.5
2.5
0

Total SLT

7. Credit Value: 3 credits

8. Prerequisite (if any): None

9. Course Learning Outcomes (CLO):

CLO1 Explain the fundamental of mechanics in building struc

CLO2 Apply the formula in calculating shear and bending mom

CLO3 Formulate the diagram for shear and bending moment

10. Transferable Skills (Skills and how they are developed and asses

Related PLO Transferable T&L Strategy
Skills

PLO3 Problem solving Lectures &

and scientific skills Practical / tutor

PLO6 Lifelong Learning Lectures &

Practical / tutor

11. Teaching-learning and assessment strategies:

CLO Method of delive

CLO1 Explain the fundamental of Lectures & Studen
mechanics in building structure Centred Learning
Activities
(C2, PLO1)

CLO2 Apply the formula in calculating Lectures & practic
shear and bending moment for tutorial

beam structure (C3, PLO3)

T 120

cture (C2, PLO1)
ment for beam structure (C3, PLO3)
effectively (A4, PLO6)

ssed, project and practical experience and internship):

y Assessment strategy

rial Practical/ Tutorial
rial Assignment

ery Method of KPI
assessment

nt- Quizzes, Test 100% students obtains 50% marks

g and Final and above

Examination

cal / Assignment, 100% students obtains 50% marks
Tutorial, and above

CLO3 Formulate the diagram for shear Lectures & Practic
and bending moment effectively tutorial

(A4, PLO6)

12. Course Synopsis:
Fundamental of mechanic structure is a subject of the basic theor
able to incorporate these basic fundamentals into application o
understand the concepts of stress and strain, shear force and ben

13. Mode of Delivery (e.g. Lecture, Tutorial, Workshop, Seminar etc):
Lecture, Practical / tutorial & Student Centered Learning.

100% students obtains 50% marks

cal / Assignment and above

ry of the fundamental principles of mechanic structure. Student will be
of these basic theory of simple structure. It will assure the students
nding moment.

:

14. Assessment Methods and Types:
Written Test, Quiz, Tutorial, Assignment and Final Assignment.

Course Evaluation:

Coursework 60%
Final Examination (Theory) 40%
Final Examination (Practical)
0
Total 100%

15. Mapping of the course to the Programme Educational Objectives

PEO1 PEO2 PEO3

PLO1 x
PLO3 x
PLO6
x

(PEO):

16. Mapping of the course to the Programme Learning Outcomes (PLO):
COURSE LO / PROGRAM LO

Explain the fundamental of mechanics in building structure

Apply the formula in calculating shear and bending moment for beam structure.

Formulate the diagram for shear and bending moment effectively

√ PLO1
√ PLO2
PLO3
√ PLO4
PLO5
PLO6
PLO7
PLO8
PLO9

17. Content outline of the course and the SLT (lecture hours) per topic:

Fa

Week Topics

1.0 INTRODUCTION

1-2 1.1 Building structure 4
1.2 Forces and loads on building structure 6
Support, reaction and direction of action. 10
1.3
EQUILIBRIUM OF FORCES
2.0
Principal of equilibrium
2.1 Beam
3-5 2.2 Beam supports
Free-body diagram for beam
2.3
CALCULATION FOR SHEAR AND BENDING
2.4 MOMENT

3.0 Point load
Uniformly distribution load
6-10 3.1 Point load and uniformly distribution load
3.2
3.3

0 10 66 44 Theory + SCL ace-To-Face

13 7 0 6 8 5.5 2.5 120 04 Tutorial SLT (Hours)
Non Face-To-Face
Practical
Formal
Preparation Assessment
For

Assignments/
Projects

Independent
Study/

Revision

Preparation
For

Assessment
Continuous
Assessment

Final
Examination

Total SLT

4.0 SHEAR AND BENDING MOMENT DIAGRAM

11-13 4.1 Point load 6
4.2 Uniformly distribution load
4.3 Point load and uniformly distribution load 2
4.4 Determine the maximum shear and bending 28
moment

5.0 STRESS AND STRAIN

14 5.1 Normal stress under point load
5.2 Stress-strain behavior : ductile versus brittle

5.3 Hooke’s Law : Modulus of Elasticity

Total SLT
Notional Hours
Credit Value

66 10 6

22 02
8 28
23 25 8 5.5 2.5 120
120
40
3

18. Main and additional references supporting the course:
1. Panel penulis DBP (2003). Pengajian Kejuruteraan Awam : Dewan Bahasa dan Pustaka.
2. Shamsul Arif b Ismail, Nurazaliza bt Mohamed Noordin @ Ahmad, Modul Politeknik
(Mekanik Struktur 1), Politeknik Malaysia
3. Zulkifli Md. Salleh & Saiful Anuar A. Rahim (1991), Pengenalan Analisis Struktur,DBP
4. Yusof Ahmad, UTM (2001). Mekanik bahan dan Struktur : Universiti Teknologi Malaysia

19. Other additional information: -

1. notapoliteknikdimalaysia.blogspot.com
2. https://ruzilablog.files.wordpress.com
3. www.fkm.utm.my>smj3533>lecture2

UNIT TEKNOLOGI PEMBINAAN
JABATAN TEKNOLOGI AWAM
KOLEJ VOKASIONAL SHAS KUALA LIPIS, PAHANG

PERANCANGAN KURSUS

COURSE OUTLINE

MAKLUMAT KURSUS (COURSE INFORMATION)

SEMESTER/SESI (SEMESTER/SESSION) : 2021/2022

KOD KURSUS (COURSE CODE) : DCA 3123

NAMA KURSUS (NAME OF COURSE) : FUNDAMENTAL OF MECHANIC

STRUCTURE

BEBAN AKADEMIK PELAJAR (STUDENT ACADEMIC LOAD) :

Kategori Aktiviti Aktiviti Pembelajaran Jumlah Jam/Semester
(Category of Activities) (Learning Activity) (Total Hours/Semester)
Pembelajaran berbantu
(Guided learning) Kuliah (Lecture) 25
28
Pembelajaran kendiri Tutorial/Amali (Tutorial/Practical) 3
(Self learning)
Aktiviti pembelajaran bertumpukan pelajar 23
Penilaian rasmi (Student centered learning activities)
(Formal assessments) Persediaan untuk tugasan/projek 25
(Preparation for assignments/projects)
Pembelajaran kendiri/ulangkaji 8
(Independent study/revision)
Persediaan bagi penilaian 5.5
(Preparation for assessment)
Penilaian berterusan 2.5
(Continuous assessments)
Menduduki peperiksaan akhir (Theory) 0
(Final examination sitting)
Menduduki peperiksaan akhir (Practical) 120
(Final examination sitting)

JUMLAH JAM BELAJAR (JJB)

TOTAL STUDENT LEARNING TIME (SLT)

Kursus Pra-syarat (Pre-requisite Course) : None
Nama Pensyarah (Name of Lecturer)
1. : Ts. NOOR ADZWATIANIDA BINTI RAZALI
2. : NURUL QHAYUNNI BINTI MAHADI

Disediakan oleh (Prepared by): Disahkan oleh (Approved by):

Tandatangan (Signature): Tandatangan (Signature):
BIN Nama (Name): Ts. NOOR ADZWATIANIDA
Nama (Name): MOHD ARIFF
BINTI RAZALI
MUSTAFFA@AZHAR Ketua Jabatan

Ketua Program Tarikh (Date): 06 APRIL 2021

Tarikh (Date): 06 APRIL 2021

MATLAMAT (GOALS):

The course provides students with the knowledge on construction works planning and organizing by a developer,
government body or consultant. Students will also be exposed to the etiquette and cultures of work in the related
industry.

SINOPSIS (SYNOPSIS):

Fundamental of mechanic structure is a subject of the basic theory of the fundamental principles of mechanic
structure. Student will be able to incorporate these basic fundamentals into application of these basic theory of
simple structure. It will assure the students understand the concepts of stress and strain, shear force and bending
moment.

HASIL PEMBELAJARAN (LEARNING OUTCOMES):

Upon completion of the course, students will be able to:
1. Explain the fundamental of mechanics in building structure (C2, PLO1)
2. Apply the formula in calculating shear and bending moment for beam structure (C3, PLO3)
3. Formulate the diagram for shear and bending moment effectively (A4, PLO6)

ISI KANDUNGAN (CONTENT):

MINGGU KANDUNGAN PENTAKSIRAN
(WEEK) (CONTENT) (ASSESSMENT)

1 – 2 1.0 INTRODUCTION

3–5 1.1 Building structure TEST
1.2 Forces and loads on building structure
1.3 Support, reaction and direction of action.

2.0 EQUILIBRIUM OF FORCES

2.1 Principal of equilibrium
2.2 Beam
2.3 Beam supports
2.4 Free-body diagram for beam

6-10 3.0 CALCULATION FOR SHEAR AND BENDING
MOMENT

3.1 Point load INDIVIDUAL
3.2 Uniformly distribution load ASSIGNMENT
3.3 Point load and uniformly distribution load

11-13 4.0 SHEAR AND BENDING MOMENT DIAGRAM

4.1 Point load
4.2 Uniformly distribution load
4.3 Point load and uniformly distribution load

4.4 Determine the maximum shear and bending moment

14 5.0 STRESS AND STRAIN QUIZ

15 5.1 Normal stress under point load
16-17 5.2 Stress-strain behaviour: ductile versus brittle
5.3 Hooke’s Law: Modulus of Elasticity

STUDY WEEK
FINAL EXAMINATION / FINAL TEST

TUTORIAL :

1. Calculation For Shear and Bending Moment
2. Shear and Bending Moment Diagram

PENILAIAN (ASSESSMENT): 60%
15%
Coursework 20%
a. Quiz 25%
b. Test 40%
c. Individual Assignment
Final Examination (Theory) -
Final Examination (Practical) 100%

Total

Assessment Specifications Table (AST):

CLO ASSESSMENT
METHODS FOR
COURSEWORK (CA)

CONTEXT CLO1
CLO2
CLO3
QUIZ
TEST
INDIVIDUAL
ASSIGNMENT

1.0 INTRODUCTION √ √
√√
2.0 EQUILIBRIUM OF FORCES √
√
3.0 CALCULATION FOR SHEAR AND BENDING √
MOMENT

4.0 SHEAR AND BENDING MOMENT DIAGRAM

5.0 STRESS AND STRAIN

Remark:

1. Suggested time for

 Quiz : 60 minutes

 Test : 2 hours

 Individual assignment : 2 hours 30 minutes

2. 40 Notional hours is equivalent to 1 credit.

RUJUKAN (REFERENCES):

1. Panel penulis DBP (2003). Pengajian Kejuruteraan Awam : Dewan Bahasa dan Pustaka.
2. Shamsul Arif b Ismail, Nurazaliza bt Mohamed Noordin @ Ahmad, Modul Politeknik Mekanik

Struktur 1, Politeknik Malaysia
3. Zulkifli Md. Salleh & Saiful Anuar A. Rahim (1991), Pengenalan Analisis Struktur,DBP
4. Yusof Ahmad, UTM (2001). Mekanik bahan dan Struktur : Universiti Teknologi Malaysia

KEHADIRAN/PERATURAN SEMASA KULIAH (LECTURE ATTENDANCE/REGULATION):

1. Pelajar mesti hadir tidak kurang dari 80% masa pertemuan yang ditentukan bagi sesuatu kursus.
Students must attend lectures not less than 80% of the contact hours for every course.

2. Pelajar yang tidak memenuhi perkara (1) di atas tidak dibenarkan menghadiri kuliah dan menduduki
sebarang bentuk penilaian selanjutnya. Markah sifar (0) akan diberikan kepada pelajar yang gagal memenuhi
perkara (1).
Students who do not fulfill (1) will not be allowed to attend further lectures and sit for any further
examination. Zero mark (0) will be given to students who fail to comply with (1).

3. Pelajar perlu mengikut dan patuh kepada peraturan berpakaian yang berkuatkuasa dan menjaga disiplin diri
masing-masing untuk mengelakkan dari tindakan tatatertib diambil terhadap pelajar.
Students must obey all rules and regulations of the university and must discipline themselves in order to
avoid any disciplinary actions against them.

4. Pelajar perlu mematuhi peraturan keselamatan semasa proses pembelajaran dan pengajaran.
Student must obey safety regulations during learning and teaching process.

MATRIK HASIL PEMBELAJARAN KURSUS DAN HASIL PEMBELAJARAN PROGRAM
(MATRIX OF COURSE LEARNING OUTCOMES AND PROGRAMME LEARNING OUTCOMES)

Dilampirkan (As attached).

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

BAHAGIAN PENDIDIKAN DAN LATIHAN TEKNIKAL VOKASONAL
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
ARAS 5 & 6, BLOK E14, KOMPLEKS E,

PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN
62604 PUTRAJAYA

NOTA KULIAH 1

SEMESTER SEMESTER 3 DIPLOMA SESI 2021
JABATAN
PROGRAM JABATAN TEKNOLOGI AWAM
KOD/KURSUS
KOMPETENSI TEKNOLOGI PEMBINAAN/ DCA

DCA3123 / FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

1.0 INTRODUCTION

KOMPETENSI UNIT 1.1 Building structure
1.2 Forces and loads on building structure
1.3 Support, reaction and direction of action.

Trainee must be able to:

1. Explain the fundamental of mechanics in building structure (C2,

PLO1)

HASIL PEMBELAJARAN (LEARNING 2. Apply the formula in calculating shear and bending moment for

OUTCOMES) beam structure (C3, PLO3)

3. Formulate the diagram for shear and bending moment effectively
(A4, PLO6)

NO KOD MUKA : 01 DARIPADA 14
NO KOD JPK

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

1.0 PENGENALAN
MEKANIK STRUKTUR

Takrifan ‘mekanik’ :-kajian tentang gerakan benda ( daya yang
menyebabkan gerakan).

Takrifan ‘struktur’ :- sesuatu yang terbentuk daripada pelbagai bahagian
hingga menjadi bentuk tertentu.

Dari segi istilah, ‘Mekanik Struktur’ dikaitkan dengan
kajian/analisis terhadap terhadap sifat-sifat dan kelakuan struktur apabila
ia dikenakan beban atau daya.

Secara rasionalnya, apabila sesuatu jasad/objek dibebankan, ia
akan mengalami ubah bentuk bergantung kepada magnitud dan arah beban
tersebut.

Dengan itu, sebelum sesuatu anggota struktur boleh digunakan, mesti
dipastikan
ianya kukuh dan selamat supaya dapat menanggung beban seriwayat
hidupnya.

Mekanik struktur sangat sinonim dengan perkataan beban/daya.
Seterusnya kita akan melihat dengan lebih lanjut mengenai
daya. Alih ke mukasurat yang selanjutnya sekiranya anda telah
faham konsep yang diterangkan sebelum ini.

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

1.1 Building Structure (Struktur Bangunan)

Definisi : Struktur merupakan satu sistem sambungan anggota-anggota struktur yang direkabentuk
untuk menanggung beban bagi mengekalkan bentuk dan kestabilan.
Contoh : Bangunan - gabungan beberapa anggota struktur seperti tiang, rasuk, papak dan
kerangka.

1.1.1 Jenis Struktur
Struktur terbahagi kepada 2 jenis iaitu:
i. Struktur Jisim
Struktur ini bergantung pada jisimnya untuk menanggung beban. Contohnya
empangan tanah atau empangan timbus batuan yang dapat menanggung beban air
yang tinggi kerana jisimnya yang besar.

ii. Struktur Kerangka
Struktur yang dibina mengikut komponen tertentu. Satu kompenan yang menerima
beban akan memindahkan beban tersebut kepada kompenan lain sehinggalah
kepada kompenan yang paling bawah mengikut bentuk geometrinya. Rajah 1
menunjukkan struktur kerangka sebuah bangunan.

Kerangka
Bumbung

Tiang
Rasuk

Rajah 1: Struktur Bangunan

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE
1.2 Forces And Loads On Building Structure (Daya dan beban yang bertindak pada

struktur bangunan)
1.2.1 Jenis Beban Pada Struktur.

Beban yang berlaku pada sebuah bangunan adalah biasa nya dalam bentuk statik dan dari
berbagai sumber seperti yang disebutkan diatas tetapi untuk tujuan rekabentuk mereka
dibahagikan kepada beberapa jenis iaitu ;
i) Beban Mati ( Dead Loads)
Beban mati boleh ditakrifkan sebagai beban yang tidak berubah seperti berat struktur
sendiri atau bahagian struktur yang tidak boleh dipisahkan daripada struktur utama.
Beban mati dalam sebuah bangunan adalah faktor yang penting dalam rekabentuk
struktur dan boleh melebihi beban yang lain.

Beban mati dalam struktur kayu dan konkrit boleh dikira dengan mudah dengan
mengetahui ketumpatan konkrit dan dimensi (isipadu) struktur tersebut.
Jika ketumpatan rasuk konkrit bertulang adalah 24 KN/m3 dan lebar b= 250mm dan
ketingginan h= 400mm maka berat sendiri rasuk konkrit bertulang (ie. beban mati)
yang ditunjukan dalam Rajah 2 adalah:
24 x 0.25 x 0.4 x 6 = 14.4 KN

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

Rajah 2
ii) Beban Hidup (Live Load)
Merupakan beban selain daripada beban mati yang berlaku pada struktur serta beban yang
boleh berubah seperti manusia , binatang , mesin , lekapan (fixtures) dan elemen yang
tidak membawa beban ( eg. Pintu & tingkap).
Penentuan nilai nilai beban hidup pada struktur adalah rumit dan boleh berbeza dari
tempat ketempat yang lain. Kajian telah dibuat untuk menetukan nilai statistik purata
oleh kod kod rekabentuk struktur dan kadangkala nilai nilai yang digunakan adalah
konservatif .
Ada kalanya walaupun sesuatu jenis beban itu bertindak di suatu tempat tetapi mesti
diandaikan berlaku pada kesuluruhan struktur .
Ada pula terdapat beban kenaan pada bangunan ( imposed load ) . Mereka
kadangkala penting dalam rekabentuk bangunan. Antaranya adalah :
iii) Beban Angin
Beban angin pada bangunan adalah dalam bentuk beban yang
seragam (distributed) yang boleh bertindak pugak dari permukaan bangunan atau
selari dengannya. Kesan utama beban angin pada bangunan boleh dalam pelbagai
bentuk dan diantaranya adalah

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

Beban angin boleh
menyebabkan
bangunan bergerak
secara sisi.

Rajah 3
Rupabentuk dan tekstur sebuah bangunan boleh memberi kesan kepada aliran angin
dan mengubah kesan akhir kepada bangunan.
Kekuatan angin biasanya dikira dari halaju uadra yang bergerak dan kesan pada
bangunan boleh dikira dalam unit tekanan KN/m2. Suatu formula yang biasa digunakan.

iv) Getaran Dan Gempa Bumi
Kesan yang tepat dari gempa bumi adalah pergerakan / getaran bumi yang berlaku dari
kejutan gelombang dari pusat gempa bumi. Getaran boleh menyebabkan masalah kepada
bangunan serta penghuninya. Jisim sebuah bangunan melalui kesan sifat tekun perlu
mengambil getaran pada struktur tersebut.
Jumlah daya sifat tekun ini boleh mempunyai nilai 0.03W hingga lebih dari 0.1W
untuk bangunan dimana W adalah jumlah berat bangunan.
Tindakbalas sebuah struktur kepada getaran bumi bergantung kepada beberapa factor
seperti ; ciri pergerakan bumi , keadaan tanah dan nilai “damping”.

v) Perubahan Suhu dan Mendapan
Perubahan suhu bangunan boleh menyebabkan pengembangan yang tidak seimbang di
antara ahli struktur bangunan atau pun pada suatu elemen bangunan seperti dinding
penutup. Pengembangan ini boleh menyebabkan daya dan tegasan berlaku pada struktur
tersebut.

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

Mendapan tanah yang berlainan boleh menyebabkan penurunan yang tidak serata pada
sebuah bangunan.Ini menyebabkan asas bangunan mendap secara tidak serata justeru
membangkitkan tegasan kepada komponen struktur bangunan.

vi) Beban Air Dan Tanah

Tekanan oleh cecair normal kepada permukaan objek yang di tenggelami cecair adalah ; p
= y h dimana y adalah ketumpatan cecair hadalah kedalam dari permukaan cecair hingga
ketitik yang hendak dikira. Tekanan linar ini boleh berlaku pada tangki dan struktur
dibawah air .Struktur yang dibawah tanah seperti dinding asas bangunan dan dinding
penahan juga mengalami tekanan di sebabkan tekanan dari tanah. Tekanan ini bergantung
kepada banyak faktor seperti ; cohesion & geseran tanah , pengembangan tanah dan
ketegaran

1.2.2 Jenis Daya

Daya adalah faktor yang penting di dalam bidang sains kejuruteraan. Ia
didefinisikan sebagai suatu agen yang menghasilkan atau cenderung
menghasilkan; memusnahkan atau cenderung memusnahkan pergerakan.

i. Daya Luaran
Daya luaran dikaitkan dengan beban yang dikenakan ke atas struktur. Ia meliputi berat
struktur itu sendiri dan beban luaran yang dikenakan ke atas struktur. Tindakan daya
luaran ini menghasilkan tindakbalas untuk memberi keseimbangan kepada struktur.
Merujuk kepada rajah 3, sebatang rod AB dikenakan daya luaran dengan magnitud P
Newton (seolah-olah ditarik arah ke luar di kedua-dua hujung).

Rajah 3: Daya Luaran
ii. Daya Dalaman
Daya dalaman adalah daya yang terdapat pada bahan struktur untuk menanggung beban
yang dikenakan. Daya dalaman bertindak berlawanan arah dengan daya luaran. Merujuk

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

kepada rajah 4(a), suatu struktur kerangka mempunyai 3 anggota; iaitu AB, BC dan AC
yang dikenakan daya luaran dengan magnitud W Newton pada titik B. Apabila daya
luaran dikenakan, anggota struktur AB, BC dan AC mempunyai daya dalaman yang
menentang daya luaran, W
Daya dalaman bertindak berlawanan dengan arah daya luaran. Oleh
demikian, daya luaran dan daya dalaman merupakan tindakan pasangan
daya dan masing-masing boleh terbentuk samada sebagai daya mampatan
atau daya tegangan.(lihat rajah 4 (b) )

Rajah 4 (a) Rajah 4 (b)

1.2.3 Jenis-jenis Daya Luaran dan Dalaman
Amnya terbahagi kepada 4 jenis iaitu:-
i. Daya Paksi
 Daya yang bertindak bersudut tepat dengan luas keratan jasad.

 Daya ini bertindak samada arah ke dalam (mampatan) atau bertindak
arah ke luar (tegangan) dan masing-masing.

 Mengakibatkan ubahbentuk pemendekan(cth: tiang yang menanggung
beban)

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

 Mengakibatkan ubahbentuk pemanjangan (e/g: beban yang digantung pada
dawai spring)

ii. Daya Ricih

 Daya yang bertindak berserenjang/selari dengan luas permukaan

 keratan. Ruabjaahhb5e:ntDuakyariPciahkasni (cth: sambungan bolt
Ia mengakibatkan

dan rivet yang menanggung beban)

Rajah 6 : Daya Ricih

iii. Daya Lentur

 Dua momen yang senilai dan berlawanan arah pada kedua-dua hujung
 Ia mengakibatkan ubahbentuk lenturan (e/g:- rasuk yang membawa

beban)

Rajah 7 : Daya Lentur

1.1 BEBANAN GRAVITI, TEKANAN DAN TINDAKBALAS
Beban graviti, tekanan dan tindakbalas merupakan suatu bentuk tindakan daya. Ketiga-
tiganya mempunyai hubungkait dalam menghasilkan keseimbangan dalam tindakan daya

1.3.1 Bebanan Graviti
Rajah 8 menunjukkan sebuah kotak yang diletakkan di atas satu satah mendatar.
Sekiranya struktur itu mempunyai jisim, m dan tarikan graviti,g ; maka berat daya
struktur itu adalah hasil darab antara jisim dan tarikan graviti. Bebanan adalah
daya yang dikenakan ke atas struktur tersebut.

Daya = Jisim x Tarikan Graviti

Atau

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

F=mxg R
Unit daya ialah kgms-2 @ Newton, N Rajah 8

Tarikan Graviti = 9.81 ms-2

F = mg

1.3.2 Tekanan

Sekiranya luas permukaan sentuhan antara kotak dengan satah (rujuk rajah 1.4)

adalah A, maka tekanan, p yang di alamRi aojlaehh p1e.4rm: Dukaayaanddaanlam sentuhan ialah

daya per unit luas; Tindakbalas

Tekanan = Daya / Luas Unit tekanan Nm-2
Atau
p=F/A

1.3.3 Tindakbalas
Apabila jasad/kotak mengenakan daya sebanyak mg ke atas pemukaan satah yang
disentuhnya, maka terdapat daya tindakbalas, R yang sama nilainya bertindak ke
atas jasad itu. Daya tindakbalas adalah daya dalaman yang bertindak berlawanan
arah dengan daya luaran yang dikenakan ke atas jasad. (rujuk rajah 1.4)

Berat atau daya = jisim x graviti 1 N/m2 = 1 Pascal (Pa)
Tekanan = daya / luas

1 kN/m2 = 1 kPa

Pastikan anda hafal formula dan unit di atas

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

1.3 Penyokong, Tindak Balas Dan Arah Tindakan (Support, Reaction And Direction Of
The Act)

1.3.1 Terdapat 3 jenis penyokong iaitu (rujuk rajah 1.8):
i. Rola/penggelek
 Ia mempunyai daya tindakbalas yang bertindak bersudut tepat dengan
satah penyokong. Lazimnya dalam arah pugak.
∑Fy = 0

ii. Pin
 Ia juga dikenali sebagai sendi dan engsel.
 Terdapat 2 daya tindak balas yang bertindak iaitu daya pugak dan
ufuk.

∑Fx = 0
∑Fy = 0

iii. Hujung terikat
• Ia juga dikenali sebagai ikatan bina dalam
• Terdapat 3 daya tindak balas iaitu daya pugak, daya ufuk dan momen

∑Fx = 0
∑Fy = 0
∑M = 0

1.3.2 Jenis-Jenis Penyokong
Rajah 9 menunjukkan jenis-jenis penyokong pada rasuk

Rola Pin Hujung Terikat
Rajah 9

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

1.2 Jumlah Anu Pada Titik Hubung
Bilangan anu iaitu merujuk kepada bilangan nilai yang perlu dikira atau diketahui.

Rajah 10 menunjukkan daya tindakbalas dan arahnya sebagaimana yang diterangkan dalam
bahagian 1.5.

Rola Pin Hujung Terikat

fy fx M
Satu nilai anu fx
fy
Dua nilai anu fy
Tiga nilai anu

Rajah 10: Daya tindakbalas dan arahnya

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

PENILAIAN PENGETAHUAN
1. Terangkan dengan bantuan gambarajah, daya dalaman dan daya luaran.
2. Huraikan daya paksi dan daya ricih dengan bantuan gambarajah.
3. Bezakan daya graviti, daya tindakbalas dan tekanan, sekiranya perlu sertakan lakaran bagi

membantu penerangan.
4. Dengan bantuan gambarajah, lakarkan jenis-jenis penyokong , arah daya tindakbalas dan

bilangan anu.

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE
SKEMA JAWAPAN:

1 Mekanik Struktur adalah kajian terhadap sifat-sifat dan kelakuan struktur apabila ia
dikenakan beban atau daya

2 Daya luaran adalah beban yang dikenakan ke atas struktur. Ia meliputi berat sendiri
struktur dan beban luaran yang dikenakan ke atas struktur.
Daya dalaman adalah daya tindakbalas anggota struktur untuk menentang daya luaran.

3 Bebanan adalah daya yang dikenakan pada suatu struktur.
Tindakbalas adalah daya dalaman yang bertindak menentang arah tindakan daya luaran.
Tekanan ialah daya per unit luas permukaan.

4 Definisi : Struktur merupakan satu sistem sambungan anggota-anggota struktur yang
direkabentuk untuk menanggung beban bagi mengekalkan bentuk dan kestabilan

5 Jenis-jenis penyokong ialah pin, rola dan hujung terjempit .Rujuk rajah 1.8

Rola Pin Hujung terikat

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

BAHAGIAN PENDIDIKAN DAN LATIHAN TEKNIKAL VOKASONAL
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
ARAS 5 & 6, BLOK E14, KOMPLEKS E,

PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN
62604 PUTRAJAYA

NOTA KULIAH 2

SEMESTER SEMESTER 3 DIPLOMA SESI 2021
JABATAN
PROGRAM JABATAN TEKNOLOGI AWAM
KOD/KURSUS
KOMPETENSI TEKNOLOGI PEMBINAAN/ DCA

DCA3123 / FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

2.0 EQUILIBRIUM OF FORCES

KOMPETENSI UNIT 2.1 Principles of Force Balance in Structure
2.2 Beams
2.3 Type of Supports On Beam
2.4 Free Structure Diagram for Beams

Trainee must be able to:

1. Explain the fundamental of mechanics in building structure (C2,

PLO1)

HASIL PEMBELAJARAN (LEARNING 2. Apply the formula in calculating shear and bending moment for

OUTCOMES) beam structure (C3, PLO3)

3. Formulate the diagram for shear and bending moment effectively
(A4, PLO6)

NO KOD MUKA : 01 DARIPADA 11
NO KOD JPK

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

2.0 EQUILIBRIUM OF FORCES / DAYA KESEIMBANGAN

2.1 Prinsip Keseimbangan Daya Pada Struktur

 Setiap objek mempunyai jisim dan nilainya berbeza-beza mengikut sifat sesuatu bahan.
Suatu objek mempunyai jisim yang tetap dan tidak berubah. Unit jisim ialah
kilogram, kg.

 Daya ialah hasil darab jisim dan tarikan graviti. Suatu objek yang berjisim
dikatakan mempunyai beban sekiranya ia dipengaruhi oleh tarikan graviti. Suatu objek
dikatakan mempunyai berat yang sifar sekiranya ia tidak dipengaruhi oleh tarikan graviti
seperti angkasawan di bulan yang sentiasa terapung-apung (ruang udara vakum). Lihat
rajah 2.1

F=mxg

Di mana,
F = Daya yang dihasilkan
M = Jisim objek
g = Pecutan graviti

m mg

Jasad tanpa graviti (terapung) g Jasad dalam medan graviti
F menghasilkan daya,F

Jisim X Pecutan Graviti = Daya

Rajah 2.1 Objek dan Pengaruh Graviti

 Rajah 2.2 menunjukkan suatu objek yang diletakkan di atas permukaan yang
datar. Daya, F yang dihasilkan oleh objek tersebut bertindak ke atas permukaan
tersebut. Ini bermakna, objek tersebut bertindak sebagai beban kepada
permukaan itu.

 Apabila beban ini dikenakan pada suatu permukaan, daya dalaman bahan tersebut
akan menentang daya, F dengan kuantiti yang sama. Daya dalaman ini dinamakan
daya tindakbalas, R.

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

Rajah 2.2 : Daya dan Tindakbalas

2.1.1 Tindakbalas dan Prinsip Keseimbangan Daya

Hukum asas statik menyatakan bahawa jika suatu binaan struktur berada dalam
keadaan keseimbangan, maka sebarang anggota dalam struktur tersebut juga berada
dalam keseimbangan.

Syarat-syarat keseimbangan statik.
a. Jumlah vektor daya-daya = 0

∑ fx = 0
∑ fy = 0
b. Jumlah momen daya-daya diluar dan di dalam binaan = 0
∑ MA = 0

Prinsip Keseimbangan Statik
 Jumlah daya kekiri sama dengan jumlah daya ke kanan.
 Jumlah daya ke atas sama dengan jumlah daya ke bawah.
 Jumlah momen ikut jam sama dengan jumlah momen lawan
jam

2.2 Rasuk (Beam)
Takrifan rasuk - Ia boleh didefinisikan sebagai suatu ahli yang panjang dan langsung
yang menanggung beban terhadap paksi memanjangnya. Rasuk, lazimnya terletak dalam
keadaan mendatar. (lihat rajah 2.3)

Rajah 2.3

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

2.2.1 Jenis-jenis Rasuk
Rasuk diletakkan di atas penatang/penyokong dan ia dikategorikan
berdasarkan kedudukannya pada penyokong tersebut.
Rasuk boleh dikategorikan kepada 4 jenis iaitu:
a. Rasuk disokong mudah
b. Rasuk julur
c. Rasuk selanjar
d. Rasuk juntai
a) Rasuk disokong mudah
 Ia juga dikenali sebagai rasuk terletak mudah
 Rasuk ini ditupang dikedua-dua hujungnya iaitu samada penyokong rola atau
pin.(lihat rajah 2.4)

Rajah 2.4 Rasuk Disokong Mudah
b) Rasuk julur

 Rasuk ini menggunakan penyokong jenis hujung terikat pada satu hujungnya
manakala hujung yang satu lagi dibiarkan bebas tanpa apa-apa penyokong. (lihat
rajah 2.5)

Rajah 2.5 Rasuk Julur
2.2.3 Rasuk selanjar

 Rasuk selanjar mempunyai lebih daripada dua penyokong
 Tindakbalas penyokongnya melebihi persamaan asas statik dan rasuk seperti ini

dikatakan berada di dalam keadaan statik tidak bolehtentu. (lihat rajah 2.6)

Rajah 2.6 Rasuk Selanjar

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

2.2.4 Rasuk juntai
 Ia juga dikenali sebagai rasuk hujung tergantung.
 Salah satu atau kedua-dua hujungnya tergantung.
 Penyokong yang digunakan ialah pin atau rola.
 Terdapat tiga jenis rasuk juntai (lihat rajah 2.7)

Rajah 2.7 Rasuk juntai

2.3 Jenis-Jenis Penyokong Pada Rasuk
Penyokong adalah objek yang digunakan untuk menyokong atau menyangga
suatu anggota struktur. Terdapat tiga jenis penyokong iaitu rola, pin dan hujung
terikat.

a)Rola
Bagi mendapatkan gambaran mengenai penyokong jenis rola, cuba
bayangkan dua batang rod keluli diletakkan secara mengufuk. (lihat rajah 2.8 (a)).
Sebatang rasuk direntangkan di atas kedua-dua rod tersebut.
Apabila rasuk dibebankan dengan ketulan bata, ia masih kekal dalam
kedudukan asalnya. Ini menunjukkan rasuk berada dalam keadaan
seimbang. Keseimbangan tercapai kerana penyokong/tupang memberi
daya tindakbalas terhadap beban yang dikenakan. (lihat rajah 2.8(b)).

Rajah 2.8 (a) Rasuk di beban Rajah 2.8 (b) Keseimbangan dan tindakbalas

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

Sekiranya rasuk dikenakan daya dalam arah mendatar, contohnya anda
menolak rasuk dengan jari dari arah kiri (lihat rajah 2.9 (a)). Boleh
bayangkan apa yang akan terjadi? Rasuk akan bergerak dan seterusnya
tergelincir dari rod keluli (rajah 2.9 (b)). Ini menunjukkan tiada
keseimbangan tindakbalas daya. Kesimpulannya, penyokong rola hanya mampu
memberi tindakbalas dalam arah pugak sahaja

Rajah 2.9 (a) Rasuk dikenakan daya ufuk Rajah 2.9 (b) Rasuk tergelincir dari penyokong

Bagaimana sekiranya satah penyokong tidak berada dalam keadaan ufuk? Dalam kes
ini, tindakbalas pada penyokong rola, bersudut tepat dengan satah penyokong.(rajah
2.10 a & b )

Rajah 2.10 (a) Satah Penyokong Pugak Rajah 2.10 (b) Satah Penyokong Condong

Penyokong rola dinyatakan dalam dua bentuk simbol seperti yang ditunjukkan dalam
rajah 2.11.

Rajah 2.11 (b) Penyokong Rola

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE
b)Pin
Penyokong jenis ini juga dikenali sebagai penyokong sendi/engsel. Bagi
mendapatkan gambaran bagi penyokong jenis pin; cuba bayangkan sebuah pintu
dengan engsel. Pintu berengsel boleh ditutup dan dibuka. (rajah 2.12) Ini
menunjukkan ia tidak boleh menerima beban momen kerana tiada halangan atau
tindakbalas dari penyokong engsel tersebut

Rajah 2.11 Pandangan Pelan Pintu Berengsel

Bagi keadaan rasuk, anggap sebatang rasuk AB ditupang dengan penyokong
jenis pin di hujung A, dan penyokong jenis rola di hujung B. (lihat rajah 2.13)
Apabila daya pugak dikenakan, sistem ini juga masih dalam keadaan stabil kerana
terdapat tindakbalas dalam arah pugak pada penyokong. Sekiranya rasuk dikenakan
pula daya ufuk, kedudukan rasuk masih kekal stabil. Ini menunjukan terdapat
tindakbalas daya dalam arah ufuk. Kesimpulannya, penyokong jenis pin dapat
memberikan dua arah tindakbalas iaitu arah pugak dan ufuk.

Rajah 2.13 Tindakbalas Rasuk dengan Penyokong Pin

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE
c) Hujung terikat

 Penyokong jenis ini boleh diumpamakan seperti sebatang rasuk yang
terkeluar dari binaan dinding seperti dalam gambarajah Rajah 2.14(a).
Apabila rasuk ini dikenakan daya pugak di A dan daya ufuk di B, rasuk
akan kekal terikat pada penyokongnya. Ini menunjukkan penyokong
hujung terikat memberi tindakbalas dalam kedua-dua arah ufuk dan pugak.

 Begitu juga jika dikenakan tindakan momen di hujung B, penyokong

memberi tidakbalas kepada tindakan momen pada rasuk. Ini juga

menunjukkan penyokong tersebut memberi tindakbalas kepada momen.

Kesimpulannya, penyokong hujung terikat memberikan tiga arah

tindakbalas iaitu arah pugak, ufuk dan momen seperti dalam rajah 2.14 (b)

Rajah 2.14(a) Rasuk Hujung Terikat

Rajah 2.14(b) Tindakbalas pada Rasuk Hujung Terikat

2.4 Gambarajah Struktur Bebas Bagi Rasuk
Tindakbalas daya ufuk boleh diandaikan dalam arah ke kiri atau
kekanan dan tindakbalas daya pugak diandaikan dalam arah ke atas atau ke
bawah. Kesahihan andaian ini dapat ditentukan melalui analisis pengiraan.

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE
Jadual 2.1 Menunjukkan tindakbalas yang terjadi kepada rasuk
Hujung Terikat

Jadual 2.1

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

PENILAIAN PENGETAHUAN
1. Apakah yang dimaksudkan dengan tindakbalas?

2. Terangkan maksud Prinsip Keseimbangan Daya

3. Takrifkan maksud rasuk.

4. Lakarkan jenis-jenis rasuk di bawah:

a. Rasuk ditupang mudah
b. Rasuk juntai
c. Rasuk julur
d. Rasuk selanjar

5. Lengkapkan jadual di bawah.

Jenis Rola ?
Penyokong ?

Gambarajah
Rasuk
dan

tindakbalas

Bilangan Dua
Anu

DCA3123 : FUNDAMENTAL OF MECHANIC STRUCTURE

SKEMA JAWAPAN
1. Tindakbalas adalah daya dalaman yang dimiliki oleh sesuatu jasad apabila dikenakan
beban. Jumlah daya tindakbalas ini sama dengan jumlah beban yang dikenakan dan ia
bertindak berlawanan arah dengan arah tindakan beban.
2. Prinsip keseimbangan daya bermaksud suatu jasad itu berada di dalam keseimbangan
apabila :
a. Jumlah daya kekiri sama dengan jumlah daya kekanan
b. Jumlah daya ke atas sama dengan jumlah daya ke bawah.
c. Jumlah momen ikut jam sama denganjumlah momen lawan jam.

3. Rasuk boleh didefinisikan sebagai suatu ahli yang panjang dan langsing yang
menanggung beban terhadap paksi memanjangnya.

4. a. Rasuk ditupang
mudah

b. Rasuk juntai

5.
Hujung terikat