Struktur Dinamis

Jika kita mendengar kata "Dinamis", pasti kita berfikir mengenai sesuatu yg bergerak. Dalam Struktur pun kita temukan kata-kata ini.
Apakah Struktur Dinamis itu? Disini merupakan perhitungan atau penentuan reaksi struktur/bangunan akibat gaya atau pengaruh dari luar secara berkala dan berulang-ulang. Dalam hal ini, beban atau gaya luar merupakan fungsi dari waktu, sehingga reaksi struktur pun juga merupakan fungsi dari waktu.
Gaya atau beban yang bersifat dinamis dapat dibagi atas beberapa jenis: harmonis, periodik, transient dan impuls. Tapi bagaimanakah gaya-gaya ini bekerja dalam kenyataannya? Aplikasi dinamis ini meliputi beban-beban akibat:
- angin
- gempa bumi
- manusia
- lalu-lintas jalan dan kereta api
- mesin
- eksplosiv
- goncangan atau getaran
- dsb.

Gempa Bumi
Gempa bumi merupakan getaran atau pergerakan tanah atau kulit bumi.
Yang perlu diperhatikan dalam perencanaan bangunan tahan gempa:
1. Hindarkan perbedaan kekakuan struktur (terutama bagian kolom) yg terlalu berlebihan di tiap lantai
2. Sistem kekakuan struktur yang dapat menyalurkan gaya horizontal secara langsung dan gampang.
3. Pemilihan struktur dengan sistem kekakuan torsi, dan hindarkan adanya eksentrisitas massa.
4. Hindarkan beban yang sangat besar pada lantai atas gedung.
5. Penampang bangunan yang padat dan kompakt atau kokoh. Jika perlu struktur diberi celah atau dibuat terpisah. Contoh, dalam bangunan berbentuk huruf L. Sebaiknya tidak dibuat menyatu, melainkan dibuat terpisah agar penyaluran beban horizontal akibat gempa dapat berjalan dengan baik.
6. Hindarkan kolom pendek tambahan.
7. Struktur saling dihubungkan satu sama lain.
8. Kekakuan dan daya dukung struktur sebaiknya sama besarnya disetiap arah.
9. Hindarkan Imperfeksion dan bahaya stabilitas konstruksi.
10. Pelat lantai juga didisain sebagai pengaku konstruksi.

Desain Struktur Bangunan

Desain struktur merupakan salah satu bagian dari keseluruhan proses perancanaan bangunan. Proses desain ini dapat dibedakan dalam dua bagian. Pertama, desain umum, yaitu pemilihan type struktur dari berbagai alternatif yang memungkinkan. Selain itu, tata letak struktur, geometri atau bentuk bangunan, tinggi lantai, jarak antar kolom dan material bangunan ditetapkan secara tentatif. Dan tahap kedua yang merupakan desain terinci, yaitu penentuan besar penampang - lintang balok - kolom dan elemen struktur lainnya.

Tiga jenis bahan yang paling sering digunakan dalam kebanyakan struktur adalah kayu, baja dan beton bertulang. Beton bertulang adalah unik, dimana dua jenis bahan yaitu baja tulangan dan beton dipakai secara bersamaan. Beton bertulang lebih sering digunakan di Indonesia untuk pembangunan gedung, karena bahan ini mudah didapat sehingga dirasakan lebih ekonomis dibanding konstruksi lainnya.

Untuk itu, dalam merencanakan bangunan bertingkat perlu diperhitungkan kekuatannya. Kekuatan ini dimaksudkan agar bangunan dapat menahan beban puncak (maksimal) selama usia bangunan. Maksud beban puncak yaitu beban terbesar yang dapat dipikul oleh suatu struktur. Unsur yang juga berkaitan dengan kekuatan struktur adalah daktilitas yang bertujuan mampu untuk menahan beban luar, terutama struktur tahan gempa.

Kesalahan yang Sering Terjadi pada Proses Pemancangan

Dalam suatu proyek sangat diperlukan perhatian dan ketelitian dalam proses pengerjaannya. Kesalahan sering didapat akibat faktor kesalahan manusia. Dan dalam pelaksanaannya pun sangat tidak bisa diharapkan 100% sama dengan perencanaan. Pada kesempatan ini, saya mencoba membahas sedikit kesalahan yang terjadi pada proses pemancangan tiang pondasi.

Posisi pondasi yang tertanam di dalam tanah, biasanya direncanakan selalu tegak lurus. Tapi sangatlah susah untuk mengatur sedemikian rupa hingga tegak lurus, apalagi jika tidak diperhatikan pada proses pemancangannya. Terutama juga karena para operator mesin pancang tidak mempunyai pengetahuan teknis mengenai struktur, sehingga kebanyakan posisi tiang saat proses tersebut dibiarkan tidak lurus. Disinilah sebaiknya para insinyur untuk memperhatikan masalah disini, karena pondasi merupakan hal yang terpenting untuk berdirinya suatu gedung.

Pada proses pemancangan, kondisi tanah juga mempengaruhi tegak lurusnya pondasi tersebut. Sebagai contoh, saat pondasi dipancang, gesekan dan gaya perlawanan dari tanah yang terjadi juga sangat mempengaruhi posisi tegak lurus yang harus dicapai. Dengan demikian, para operator mesin pancang diharapkan terus mengontrol dan memperbaiki posisi tiang pancang tersebut untuk kembali ke posisi tegak lurus, jika tiang mulai tertanam miring.

Selain itu, kondisi peralatan mesin pancang pun juga mempengaruhi hasil pemancangan. Karena jika mesin yang digunakan sudah tidak layak pakai, sangat susah untuk menentukan posisi tegak lurus tiang pancang tersebut.

Jembatan Terpanjang dan Tertinggi di Dunia

Kini giliran Prancis membuat sensasi di bidang konstruksi. Namun bukanlah gedung pencakar langit, seperti menara Petronas di Malaysia. Tapi kali ini, Prancis membuat sensasi dengan jembatan terpanjang dan tertinggi di dunia. Jembatan ini terletak tidak jauh dari Kota Millau, bagian barat daya Prancis.

Jembatan yang dirancang oleh Lord Norman Foster yang berkebangsaan Inggris dibangun pada Desember 2001 dan selesai pada Desember 2004. Dan ini merupakan suatu proyek yang sangat mengagumkan. Jembatan yang terbentang sepanjang 2.460 m dibagi atas 8 bentang, yaitu 2 x 204 m dan 6 x 342 m dan ditopang oleh 7 pilar yang mempunyai ketinggian antara 78 - 245 m. Pada struktur atas, yaitu untuk sarana jalan rayanya, mempunyai lebar 32 m.

Dibutuhkan sekitar 85.000 kubikmeter beton untuk pengecoran 7 buah pilar yang sungguh luar biasa besarnya. Dalam perencanaan konstruksi ini, harus sangat mempertimbangkan kestabilannya, sehingga arah dan kekuatan angin serta turbulensi yang terjadi, perlu dilakukan penelitian terlebih dahulu.

Untuk pengefektifan waktu, element konstruksi atas ( untuk jalur kendaraan ) dilakukan fabrikasi sebelumnya. Dan karena konstruksi pelat dari beton ternyata lebih berat 10 kali, konstruksi dari baja merupakan pilihan yang lebih menguntungkan. Konstruksi pelat baja ini mempunyai berat "hanya" 36.000 ton, dan jika elemen-elemen pelat ini dibentangkan, akan diperoleh panjang sekitar 1.000 km. Dan pada proses pengerjaan pelat baja yang sungguh luar biasa besarnya ini, dibutuhkan alat bantuan berupa robot pengelas dan pengerjaannya pun harus dilakukan secara teliti hingga satuan milimeter.

Proses Pelaksanaan Suatu Proyek Gedung

Ada beberapa tahapan-tahapan dalam pelaksanaan perencanaan suatu gedung. Tahapan pelaksanaan proyek ini harus disusun sedemikian rupa mulai dari pengerjaan awal hingga finishing (jika pengerjaan proyek hingga finishing). Semuanya ini disusun didalam Time Schedule. Tahapan-tahapan dan berapa lama pengerjaan proyek tersebut disusun dahulu sebelum pelaksanaan, sehingga proyek tersebut dapat berjalan sesuai rencana dan tepat waktu.

Pekerjaan Pembersihan
Pengerjaan dimulai dari pembersihan lapangan dan pemerataan permuakaan tanah seperti yang telah direncanakan. Bahkan kalau perlu dilakukan pengerukan dan pengurugan tanah, setelah itu tanah dipadatkan.

Pekerjaan Pondasi
Setelah tanah bersih dan rata, dilanjutkan kemudian dengan pemancangan tiang pondasi, yang biasa disebut dengan Tiang Pancang. Sebelum pemancangan ini, perlu ditentukan dahulu titik-titik pondasi tersebut. Setelah titik-titik pondasi ditentukan, barulah proses pemancangan dapat dilakukan. Proses pemancangan ini harus sangat diperhatikan, karena saat proses pemancangan, dapat terjadi berbagai kesalahan. Operator mesin pancang diharapkan terus mengontrol posisi tiang pancang. Dalamnya pondasi tiang pancang yang tertanam di dalam tanah tergantung dari jenis dan kondisi tanah tersebut, karena pondasi tiang pancang harus berdiri di atas tanah yang keras. Jika proyek berada di daerah tanah rawa, pondasi tiang pancang tertanam lebih dalam. Sebagai contoh jika proyek berada di daerah Jakarta Utara, yang merupakan tanah rawa, pondasi tiang pancang akan tertanam sangat dalam. Lain halnya jika berada di sekitar Jakarta Selatan, yang mempunyai tanah lebih keras, pondasi tiang pancang tertanam tidak terlalu dalam.

Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan Pile Cap dan Sloof. Pile Cap ini berfungsi untuk membagi rata beban dari kolom kepada beberapa pondasi dibawahnya. Dan tiap Pile Cap ini juga dihubungkan satu sama lain oleh Sloof, sehingga semua tiang pancang mempunyai satu ikatan struktur.

Pekerjaan Struktur Atas
Setelah pekerjaan struktur bawah, yaitu pemancangan selesai, dilanjutkan kembali dengan pengerjaan bagian struktur atas. Struktur atas terdiri dari kolom, balok dan pelat. Pengerjaan struktur atas dimulai dari pengerjaan kolom. Tapi terlebih dahulu, titik-titik kolom harus ditentukan posisinya dan dengan bantuan alat, sehingga titik-titik kolom tersebut sejajar satu sama lain.

Dalam proses pengerjaan kolom, hal yang pertama dilakukan adalah pengerjaan tulangan-tulangan kolom seperti yang telah didisain. Sebelum pengecoran kolom, terlebih dahulu dibuat bekisting yang dibentuk seperti kolom sehingga beton dapat dicor di dalamnya. Bekisting harus dibuat kokoh dan kuat, sehingga hasil cor-an diperoleh dengan baik dan bentuk kolom sesuai perencanaan. Ketika proses pengecoran harus dilakukan teliti, dan cor-an beton yang masuk itupun harus dirojok, sehingga cor beton dapat masuk semuanya sampai kebawah dan penuh mengisi bekisting.

Pengerjaan berikutnya adalah bagian balok dan pelat. Balok dan pelat memang dikerjakan bersamaan, Sama seperti pengerjaan kolom, pertama kali juga dilakukan pengerjaan bekisting. Agar waktu yang dibutuhkan seminimal mungkin, pengerjaan bekisting dan penganyaman tulangan dapat dilakukan secara bersamaan. Setelah pembuatan bekisting dan penulangan selesai, baru dilanjutkan dengan pengecoran beton. Hal yang terpenting adalah semua beton yang di-cor itu harus berada dalam satu ikatan, yang berarti proses pengecoran pelat dan balok harus serempak selesainya dan beton pun akan kering bersamaan, sehingga kekuatannya pun dalam satu ikatan. Begitu juga pengerjaan lantai berikutnya, prosesnya pun sama dengan sebelumnya. Dan selama proses pengecorannya pun juga harus dirojok, sehingga cor beton penuh mengisi bekisting.

Pekerjaan Finishing
Jika struktur telah berdiri kokoh, baru dapat dilanjutkan dengan pengerjaan finishing, yaitu pengerjaan dinding, elektrikal dan sanitasi, pemasangan keramik, pengecatan dan sebagainya. Namun, pengerjaan finishing inilah yang membutuhkan waktu paling lama, karena pengerjaannya harus hati-hati sehingga didapat bentuk yang rapi dan sesuai perencanaan.

Teknik Sipil?

Apa sih Teknik Sipil itu? Jika mendengar kata-kata "sipil", mungkin ada yang menghubungkan dengan sesuatu yang "non militer", atau suatu kehidupan masyarakat. Nah, bagaimana dengan Teknik Sipil? Mungkin masih banyak yang belum mengerti tentang Teknik Sipil. Bahkan ada yang mengira lulusan teknik sipil itu nantinya akan bekerja pada suatu instansi pemerintah.

Sebenarnya lulusan teknik sipil itu akan bekerja pada bidang yang tidak jauh juga artinya dengan istilah "Sipil" tersebut, yaitu yang menyangkut dengan kehidupan masyarakat. Salah satu contoh kecil yang sering dilihat adalah rumah.

Mahasiswa diajarkan bagaimana menghitung dan mendisain suatu struktur dan kekuatan bangunan. Memang terlihat gampang untuk mendisain suatu bangunan, namun ternyata harus dihadapkan dengan berbagai hitungan yang rumit. Berapa tebal pelat, ukuran balok dan kolomnya harus benar-benar dihitung tergantung peruntukan bangunannya. Bahkan juga tanah tempat bangunan tersebut didirikan juga harus diperhitungkan.

Ilmu teknik sipil itu sebenarnya cukup luas. Tidak hanya mengenai perencanaan gedung, namun juga perencanaan sistem jalan raya, pelabuhan udara, air dan darat. Selain itu pun ada pula sistem pengairan, baik saluran pengairan perkotaan dan bahkan sistem pengairan pertanian.

Nah, gambaran yang saya berikan mengenai disilpli ilmu bidang ini mungkin cukup jelas mengapa disebut teknik sipil. Memang menyangkut dengan masyarakat sipil.