Seri Teknik Sipil (1) - Pendahuluan

Meskipun saya bukan pengajar atau dosen di bidang teknik sipil. Rasanya cukup menarik bagi saya seorang lulusan teknik sipil untuk berbagi tentang dasar-dasar ilmu teknik sipil. Sekalian ngenalin ilmu teknik sipil gt

Kenapa dasar2nya aj kk? Karena yang bukan dasar (yang tingkat advance gt) jadi bagian dosennya aja bro. Saya ngejelasin yg dasar2 aj, hehehe

Sebelum belajar teknik sipil, ada baiknya kita mengenal sejarah teknik sipil, karena dengan mengenal sejarah, kita mengenal eksistensi dan makna mengapa ada perkembangan ilmu teknik sipil

Menurut wikipedia dan cerita dari dosen saya dolo, teknik sipil itu adalah ilmu teknik tertua setelah teknik militer. Adanya teknik sipil ini mencakup semua bidang ilmu teknik yang ada di saat ini, fungsi utamanya adalah membedakan dengan teknik militer

Maksudnya semua bidang apa kk? Gini bro, artinya teknik sipil itu mencakup semua bidang teknik yang ada saat itu

Teknik lingkungan, geoteknik, teknik struktur, teknik transportasi, teknik keairan, teknik material, teknik pantai, pemetaan, teknik konstruksi

Pokoke smua teknik yang ada saat itu kecuali militer

Hasil kerja mbah2 jaman dulu ini sebenernya gaq bisa dianggap remeh, banyak pekerjaan yang secara menakjubkan dan tentunya sampe sekarang tetap mencengangkan telah dibuat oleh mbah2 yang jago ilmu teknik sipil di jaman dulu

Stonehenge
Material: Batu berbagai jenis
Pembuatan: +/- 3100 BC (tahap pertama)

Meskipun kelihatannya stonehenge ini struktur remeh, tapi coba bayangkan, masa 3100 BC yang lalu, belum ada katrol tapi harus ngangkat batu segede itu keatas batu lainnya. Ini bukan kerjaan iseng2an perlu jagoan teknik sipil. Mungkin kalo pake istilah skarang, perlu ada metode konstruksi khusus buat ngangkat batu itu

Pyramid Giza
Tinggi: 146,6 m
Sisi: 230 m
Material: Batu kapur
Pembuatan: +/- 2500 BC

Sphinx Giza
Panjang: 73,5 meters
Lebar: 6 m
Tinggi: 20 m
Material: Batu kapur
Pembuatan: +/- 2500 BC

Dengan ukuran yang pada masanya sangat luar biasa, dua megastruktur hasil pembuatan jagoan2 ilmu teknik sipil jaman dulu ini. Bahkan piramid Giza ini merupakan bangunan tertinggi di masa lampau yang memiliki bukti fisik

Rekor ini bertahan selama +/- 3800 tahun sebelum dikalahkan oleh Katedral Lincoln di Inggris. *Hmmm, keknya perlu topik khusus soal bangunan pencakar langit nih*

Arch Bridges (Shehara, Yemen)
Material: Batu

Selain bangunan-bangunan, jembatan-jembatan kek gambar diatas juga termasuk kedalam kerjaan bidang ilmu teknik sipil

Kalau diperhatikan, bentuk lengkung dibawah jembatan itu gaq sembarangan loh. Umumnya jembatan-jembatan di masa lampau menggunakan bentuk lengkung seperti demikian, ada alasannya loh kenapa bentuknya dibikin lengkung kek gt

Hoover Dam
Material: Beton

Bangunan air yang umumnya dimanfaatkan sebagai pembangkit tenaga listrik ini juga merupakan salah satu keajaiban perkembangan ilmu teknik sipil diawal abad ke 20

Burj Dubai
Tinggi: 818 m (target akhir)
Material: Beton (struktur bagian bawah) dan Baja (struktur bagian atas)

Dubai sebagai salah satu surga dunia konstruksi saat ini, sedang merampungkan pembangunan bangunan ini yang telah menjadi bangunan tertinggi di dunia. Merupakan bukti perkembangan dunia konstruksi dan material di abad ke 21 yang semuanya masih berkaitan di bidang ilmu teknik sipil

Kapan blajarnya, koq ngomong sejarah molo?! Sabar om, nih tak mulai deh

Ada beberapa hal yang perlu diketahui sebelum masuk ke topik bahasan:

1. Bangunan yang ada saat ini, umumnya menggunakan sistem struktur balok kolom, jadi pembahasan awal akan difokuskan mengenai sistem struktur ini

2. Bangunan sebenernya akan berada sistem koordinat kartesian x, y, z, namun untuk menjelaskan hal2 dasar, penjelasan akan disederhanakan menjadi x dan y saja

PERMODELAN
Rumah tinggal yang kita diami sekarang, terutama klo di daerah perkotaan, akan menggunakan sistem struktur balok dan kolom

Apa artinya sistem struktur balok dan kolom kk? Artinya, tembok itu gaq mendukung kekuatan bangunan dan dianggap sebagai beban, hanya balok dan kolom sebagai penopang utama agar bangunan tersebut bisa berdiri

Pertama skali dalam pembuatan rumah adalah pembuatan pondasi, kemudian dibuat balok dan kolom, stelah itu diatas balok akan diberi pelat yang kita sebut lantai, sedangkan diantara kolom dibuat tembok yang kita kenal dengan dinding

Pada gambar dibawah ini kita lihat bagaimana sebuah balok bertumpu diatas sebuah kolom


Material pembuatan elemen-elemen bangunan itu beragam, tapi umumnya ada 3 material utama yang saat ini digunakan, yaitu baja, beton, dan kayu. Ketiganya memiliki perilaku yang berbeda, pemilihan materialnya juga ditentukan oleh banyak faktor, seperti ekonomi, ketersediaan, kekuatan, dan lain-lain

Karena kompleksitas suatu struktur, maka untuk mempelajari hal-hal yang kompleks akan dijelaskan mulai dari model yang paling sederhana

Prinsipnya demikian, bila kita miliki suatu model, maka model itu kita anggap sebuah sistem. Artinya kalau sebuah sistem dibebani dia akan melawan. Urutannya sebagai berikut

Beban => Sistem => Reaksi

Sistem yang dimaksud dsini bermacam2, untuk awalnya ada 2 model dasar yang, penting dipelajari, yaitu:

a. Balok diatas dua tumpuan
Bayangkan di jaman dahulu, anda, sebagai seorang manusia purba ingin menyebrangi sungai buaya yang dalam dimana jarak antara satu tepi ke tepi lainnya cukup jauh

Apa yang anda buat? Berenang mungkin bisa, tapi gaq mungkin slamat. Kalau ada pohon di kedua sisi mungkin bisa dengan membuat jembatan tali

Tapi kalo jembatannya cma ada di sisi anda, maka cara paling sederhana, anda rubuhkan pohon untuk menjadi jembatan


Gambar diatas merupakan permodelan sebuah pohon yang ditumpu oleh kedua sisi sungai. Dimana gambar lingkaran dan segitiga merupakan notasi dasar model tumpuan

Sebelum memahami gambar diatas, ada baiknya dikenal dahulu jenis beban yang dapat diberikan pada struktur sederhana 2D seperti gambar diatas:
1. Beban pada arah sumbu x

2. Beban pada arah sumbu y

3. Beban momen yang memutar sumbu z

Kapan-kapan kta bisa perdalam soal permodelan beban ini. Sekarang dibayangin aja dulu

Skarang aj napa kk... Cape kalo harus langsung ngomong ngomong smuanya bro, plan2 aj, yang penting tangkep dulu gambaran besarnya

Skarang kita bisa mengenal dua jenis tumpuan berdasarkan gambar diatas
1. Gambar Segitiga, dikenal sebagai sendi
Menahan beban dari arah x dan y. Kira2 seperti engsel yang diletakkan pada arah sumbu z, artinya bisa berputar bebas, namun tidak bisa bergerak dari tempatnya

2. Gambar lingkaran, dikenal sebagai rol
Menahan beban hanya dari arah y

b. Kantilever
Pernah mengamati ranting tanaman yang tumbuh dari sebuah pohon, atau kalau di gedung2 bertingkat ada suatu bagian yang menjorok keluar bangunan yang biasanya kita sebut sebagai balkon?

Nah kalau kita modelkan secara 2 dimensi kan sebenernya gambarnya jadi kek gini


Di sebelah kiri ada suatu bagian yang menjepit, sedangkan di sisi lain bebas. Ini yang kta namakan kantilever, prinsipnya sama seperti balkon atau ranting pohon

Skarang kita mengenal tumpuan ketiga yang dinamakan jepit. Tumpuan ini menahan

Semua beban yang masuk dunks! Nah bner, mantaplah, emang smua beban masuk ke tempat yang kita kasih nama jepit, disebelah kanan kan gada apa2 ya smua masuk ke kiri itu

Dalam model ini, smua beban yang masuk, artinya beban dalam arah sumbu x, arah sumbu y, dan beban yang memutar sumbu z

Nah, jadi skarang sudah tak jelaskan 3 buah tipe perletakan untuk model 2 dimensi, yaitu sendi, rol, dan jepit. Bagaimana teknis kalkulasinya, akan saya jelaskan di postingan berikutnya

Sumber
Gambar dan sebagian data dihimpun dari berbagai sumber, sisanya hasil ngemeng