TEKNIK STRUKTUR (Structural Engineering)

Rabu, 20 Januari 2010


Teknik sipil adalah salah satu cabang ilmu teknik yang mempelajari tentang bagaimana merancang, membangun, merenovasi tidak hanya gedung dan infrastruktur, tetapi juga mencakup lingkungan untuk kemaslahatan hidup manusia.


Teknik sipil adalah bidang teknik kedua tertua setelah teknik militer. Seluruh insinyur yang bekerja diluar tujuan militer bergabung dalam satu kesatuan Teknik Sipil. Bidang teknik sipil ini berhubungan dengan analisis, design, konstruksi, dan perawatan fasilitas infrastruktur seperti bangunan gedung, jembatan, bendungan, jalan, dll. Insinyur pertama dalam teknik sipil adalah
John Smeaton yang membangun Eddystone Light House pada 1771.

TEKNIK SIPIL memiliki beberapa bidang lagi di dalamnya seperti :

           Arsitektur dan Tata kota

           Material Bangunan

           Teknologi Konstruksi

           Teknik Lingkungan

           Geoteknik

           Hidrolika,

           Teknik Struktur

           Surveying

           Remote sensing and GIS

    Teknik Transportasi

Nah, disini akan dibahas lebih rinci lagi tentang teknik struktur itu ..



Teknik Struktur adalah bidang teknik yang menangani analisa dan bentuk struktur yang menyokong atau menolak beban. Kata struktur di dapat dari bahasa Latin "structus" ”, yang artinya “akan menumpukkan, membangun, mengumpulkan”. Struktur pertama kali digunakan pada masa 1440 SM. Kata insinyur didapat dari bahasa Prancis Tua “engin”, yang berarti “keterampilan”, “kecerdikan“.

Cabang teknik struktur ini mempelajari masalah struktural dari materi yang digunakan untuk pembangunan karena sebuah bentuk bangunan mungkin dibuat dari beberapa pilihan jenis material seperti baja, beton, kayu, kaca atau bahan lainnya dan setiap bahan tersebut mempunyai karakteristik masing-masing.

Sejarah Teknik Struktur

Teknik struktur muncul pertama kali pada masa 2700 SM ketika pyramida dibangun oleh Imothep (seorang insinyur pertama yang membangun pyramida). Nah, yang disamping ini patung Imothep yang sekarang di museum kan di Louvre, Prancis .

Sepanjang sejarah kuno dan abad pertengahan, pola dan pembuatan arsitektur dilakukan oleh pengrajin, seperti tukang batu dan tukang kayu. Mereka membuat bangunan tanpa adanya teori struktur dan pengertian bagaimana ketahanan struktur.


Spesialisasi Teknik Struktur

Bidang teknik struktur ini sendiri memiliki beberapa spesialiasi lagi yaitu :

1.      1. Teknik bangunan

Teknik struktur bangunan berhubungan erat dengan perancangan bangunan. Cabang ini hampir mirip dengan arsitektur. Bentuk struktural gedung harus :

a)      Menjamin bahwa gedung dapat memiliki ketahanan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor dalam maupun luar.

b)      Dapat berfungsi dengan tidak defleksi atau gerak berlebihan yang mungkin menyebabkan kepenatan elemen struktural pecah atau kegagalan perlengkapan tetap, perabot atau sekat, atau ketidaknyamanan bagi penghuni.

 

2.      2. Teknik Gempa Bumi

Teknik gempa bumi adalah teknik yang mempelajari ketahan berbagai macam kontak gempa bumi yang berbahaya di lokasi.

Teknik gempa bumi memperlakukan struktur subyeknya hampir mirip dengan teknik militer (siap melambat atau mengurangi kemajuan seorang penyerang).


3.      3. Struktur mekanik


Elemen Struktur

Elemen struktur terdiri dari elemen kaku dan elemen tidak kaku.

      Elemen Kaku :

◦ Balok                        ◦ Lengkungan

◦ Kolom                      ◦ Kubah (Cangkang)

◦ Rantai

Elemen tidak kaku :

◦ Kabel Membran

Balok

Balok / elemen horizontal memikul beban yang bekerja secara transversal dari panjangnya, dan mentransver beban tersebut ke kolom vertikal yang menumpunya.

Balok mungkin belaku sebagai:

             Cantilevered

             Tumpuan sederhana (menumpu dengan tegak lurus bagian ujung secara horisontal hanya menahan satu pergesekan,  dan dapat berputar di tumpuan)

             Continous (menumpu oleh tiga tumpuan atau lebih secara terus-menerus)

             Kombinasi di atas (ex: menumpu pada  bagian ujung balok dan di pertengahan balok)

Kolom

Unsur kolom hanya memiliki kekuatan aksial, tegangan atau tekanan - atau kekuatan aksial dan bengkokan (beam column). Perancangan kolom harus memeriksa kapasitas unsur aksial  dan kapasitas tekan.






Lengkungan

Semakin tinggi pelengkung, semakin kecil gaya yang akan timbul pada struktur. Begitu pula sebaliknya.







Kubah (Shell)

Kubah adalah bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan lengkung. Beban-beban yang bekerja pada permukaan kubah diteruskan ke tanah dengan menimbukan tegangan geser, tarik dan tekan pada arah dalam bidang permukaan tersebut.






Rantai

Rantai mendapat kekuatan dari bentuknya. Rantai hampir selalu berupa kabel atau struktur tenunan. Struktur tenunan bertindak sebagai katener di dua arah.

Elemen Tidak Kaku

Elemen tidak kaku atau fleksibel yaitu kabel cenderung mempunyai bentuk tertentu pada suatu kondisi pembebanan. Dan bentuk tersebut bisa berubah secara drastis apabila pembebanan berubah. Struktur fleksibel mempertahankan keutuhan fisiknya meskipun bentuknya berubah-ubah.

 

Objek dari pembelajaran teknik struktur :

          Material (Besi, Baja, stainless steel, Beton, Aluminium, Kayu, Plastik )

          Beban (Beberapa gaya di dalam struktur dapat diklasifikasikan sebagai : beban hidup, beban mati, gempa bumi/beban seismic, beban angin, beban tekanan tanah, beban tekanan air, beban tumbukan, beban getar, beban sementara)

          Kekuatan dari struktur (Kekuatan bergantung pada kekayaan bahan struktur. Kekuatan bahan bergantung pada kapasitas nya menahan tegangan aksial, tegangan geser, tekuk,  dan torsi. Kekuatan bahan dipertimbangkan dalam satuan (n/mm²),  atau yang sejenisnya megapascal/Mpa)

          Kekakuan (Kekakuan struktur ditentukan oleh unsur bahan produk material)

          Elastisitas (Banyak desain teknik dibuat didasarkan pada anggapan bahwa material itu tertindak secara elastis. Untuk kebanyakan material, asumsi ini tidak berlaku.Tetapi bukti empiris telah membuktikan bahwa penggunaan desain dengan asumsi ini aman)

   

Tekuk / buckling(Ketika benda di berikan tekanan gaya maka elemen struktur tersebut bisa berubah bentuk secara signifikan. Akibat dari perubahan ini adalah akan terjadi ketidaktepatan pembangunan konstruksi)





Jenis-Jenis struktur

continuous beam


cable stayed


suspension bridge



0 komentar: