Chapter I SKRIPSI
description
Transcript of Chapter I SKRIPSI
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Baja merupakan salah satu material konstruksi yang sering digunakan dalam konstruksi baik sebagai kolom dan balok pada bangunan bertingkat, jembatan, menara,
rangka atap dan berbagai konstruksi sipil lainnya. Sekitar akhir abad ke-18 dan
permulaan abad ke-19, besi tuang dan besi tempa sudah mulai banyak digunakan untuk
pembuatan struktur jembatan. Jembatan Lengkung Coalbrookdale yang dibangun oleh
Abrahan Darby III di Inggris adalah jembatan pertama yang terbuat dari besi tuang.
Segera setelah tahun 1840, besi tempa mulai menggantikan besi tuang. Penggunaan
besi tempa pada bangunan konstruksi sipil yang pertama adalah Jembatan Brittania di
atas selat Menai, Wales yang dbaangun pada 1846-1850. Pada abad ke-19, muncul
material baru yang dinamakan dengan baja yang merupakan logam perpaduan antara
besi dan karbon. Pada tahun 1870, baja karbon mulai berkembang pesat dan secara
perlahan menggantikan besi tuang dalam konstruksi sipil.
Pada masa dimana komputer belum berkembang pesat, pembangunan
konstruksi sipil masih menggunakan perhitungan manual sehingga banyak menghambat
pembangunan konstruksi yang rumit. Namun meskipun masih menggunakan tenaga
manual, ternyata manusia juga sanggup membangun konstruksi baja yang sangat rumit.
Salah satu konstruksi baja yang rumit yang berhasil dibangun dan bertahan sampai
dengan saat ini adalah menara Eiffle di Paris yang berhasil dibangun dalam waktu yang
cukup singkat yaitu tahun 1887-1889 dengan rangkaian lebih dari 18.000 buah besi.
Pada era globalisasi sekarang ini, teknologi komputer sudah sangat
berkembang pesat. Komputer yang dulunya berukuran besar, sekarang sudah sangat
efisien untuk dibawa kemana-mana. Perangkat lunak juga semakin berkembang baik
fungsi maupun grafis sehingga tidak dapat dielakkan bahwa pada jaman ini, komputer
merupakan alat bantu yang sangat berguna bagi semua lapisan masyarakat baik pelajar,
pebisnis dan tak terkecuali seorang insinyur sehingga hal tersebut harus menjadi suatu
titik terang positip yang wajib disambut baik oleh para insinyur sipil. Telah tersedia
begitu banyak perangkat lunak yang dapat membantu perhitungan dan perencanaan di
Universitas Sumatera Utara
-
2
bidang teknik sipil seperti SAP2000, ETABS, STAADPRO, ANSYS, ABAQUS, dsb
sehingga human error dalam perhitungan manual dapat diminimalisir.
Dengan berkembangnya teknologi komputer tersebut, maka semakin banyak
pula insinyur sipil yang mulai beralih dari metode perhitungan manual ke metode
perhitungan dengan teknologi komputer sehingga perhitungan dapat dilakukan dengan
waktu yang relatif singkat dan dapat menghindari terjadinya human error dalam
perhitungan secara manual sehingga perhitungan manual yang sangat kompleks bisa
disederhanakan melalui perangkat lunak. Namun perlu digaris bawahi bahwa jika
pengguna perangkat lunak tersebut TIDAK MENGUASAI perangkat lunak yang akan
dia pakai, maka hal tersebut juga akan menghasilkan human error yang dapat berakibat
fatal. Maka dari itu, manusia selalu harus mempunyai mental untuk selalu tidak lelah
dalam mempelajari sesuatu hal yang baru selama berada di dunia ini terutama untuk
para akademisi dan tak terkecuali dalam dunia konstruksi. Jadi meskipun sudah banyak
beredar perangkat lunak canggih yang dapat membantu perencanaan konstruksi, jika
manusia tidak mau mempelajari dan menguasai perangkat lunak tersebut, perangkat
lunak tersebut juga tidak dapat memberikan bantuan apa-apa. Dalam menggunakan
perangkat lunak, yang dituntut bukanlah seberapa canggihnya program tersebut, tetapi
yang dituntut adalah penguasaan ilmu dari pengguna yang program tersebut.
Ibarat sebuah senjata sederhana yang dipegang oleh tentara terlatih dengan
senjata canggih yang dipegang oleh orang awam, sangat cocok sekali untuk
mengibaratkan sebuah perangkat lunak sederhana yang dikendalikan oleh seseorang
yang sangat menguasai perangkat lunak tersebut dengan perangkat lunak super canggih
yang dikendalikan oleh orang awam. Pepatah singkat yang sangat cocok untuk
menggambarkan hal di atas adalah the man behind the gun yang penulis kutip dari
salah satu buku karangan bapak Wiryanto Dewobroto.
Sudah menjadi rahasia umum bahwa developer perangkat lunak tidak ikut
bertanggung jawab untuk setiap kesalahan yang timbul akibat dari pemakaian
perangkat lunak yang tidak didasarkan teori dasar dan penguasaan terhadap perangkat
lunak tersebut. Hal ini dapat dilihat dari kutipan disclaimer yang dinyatakan pada setiap
manual perangkat lunak. Jadi bisa disimpulkan bahwa perangkat lunak super canggih
yang sudah beredar di pasaran, tidak dapat menggantikan seorang ahli konstruksi yang
benar-benar menguasai bidangnya. Perangkat lunak hanyalah sebuah alat bantu untuk
Universitas Sumatera Utara
-
3
para insinyur. Maka dari itu, pengguna perangkat lunak dalam hal ini adalah insinyur
dituntut untuk menguasai betul-betul perangkat lunak yang akan digunakan. Selain itu,
juga harus memahami asumsi-asumsi dasar analisis, memahami perilaku struktur yang
sebenarnya dan mampu membuat model struktur dan validasi hasilnya.
Pada saat ini, perangkat lunak yang beredar sudah dapat digunakan sebagai
alat bantu dalam perencanaan sipil baik konstruksi beton maupun konstruksi baja.
Konstruksi baja merupakan salah satu pilihan favorit sebagai material struktur di dunia.
Namun untuk Indonesia sendiri, penggunaan material baja sebagai bahan konstruksi
ternyata masih kalah populer dibandingkan dengan beton. Seringnya struktur baja
digunakan untuk pembangunan pabrik-pabrik, gudang-gudang maupun gedung-gedung
besar. Untuk kota Medan sendiri, kebanyakan konstruksi baja digunakan untuk gedung
olahraga futsal. Ruko (red:rumah toko) yang menjamur di kota Medan tempat kelahiran
penulis dapat diestimasi secara kasar 90 persen menggunakan konstruksi beton. Padahal
menurut hemat penulis, jika digunakan konstruksi baja, pembangunan akan lebih ramah
lingkungan dikarenakan konstruksi baja yang sudah dibuat terlebih dahulu di workshop.
Yang menjadi pertanyaan besar adalah, mengapa penggunaan baja masih kalah populer
jika dibandingkan dengan beton di Indonesia? Penulis kemudian mencoba mencari tahu
alasannya dan penulis mendapatkan salah satu alasan yang dikemukakan dalam karya
tulis yang ditulis oleh bapak Wiryanto Dewobroto dalam Seminar dan Pameran HAKI
2011 dimana bapak Wiryanto mendapatkan bahwa sering dijawab oleh orang-orang
pada umumnya dengan jawaban singkat yaitu Dikarenakan material baja yang relatif
mahal dibandingkan dengan beton.
Penulis juga melihat bahwa peraturan baja yang ada di Indonesia juga relatif
tertinggal dari mancanegara, apalagi sejak diterbitkannya peraturan baru oleh American
Institute of Steel Construction (AISC) tahun 2010, maka peraturan baja Indonesia yakni
SNI 03-1729-2002 semakin relatif tertinggal. Dan akhir-akhir ini terdengar isu bahwa
sudah dilakukan pembahasan mengenai peraturan baja yang baru yang akan
berpedoman pada perturan baja AISC 2010.
Jika diamati secara seksama, pada peraturan AISC 2010, terdapat perubahan
yang cukup mengejutkan jika dibandingkan dengan peraturan AISC 2005 yaitu dalam
bab perencanaan stabilitas struktur. AISC 2010 merekomendasikan kepada para
perencana untuk menggunakan Direct Analysis Method (DAM) dalam perencanaan
Universitas Sumatera Utara
-
4
stabilitas struktur baja yang berbasis komputer dan Effective Length Method (ELM),
sebuah metode yang sudah sangat dikenal lama, yang dulunya direkomendasikan pada
AISC 2005, statusnya sudah dipindahkan ke bab Appendix sebagai metode alternatif.
Hal ini menjadi suatu tanda tanya besar pula apa itu Direct Analysis Method (DAM).
Penulis mencoba untuk mempelajari langsung dari peraturan AISC 2010, jurnal-jurnal
yang berkaitan dan juga karya tulis bapak Wiryanto yang membahas tentang Direct
Analysis Method (DAM), dan penulis mendapatkan bahwa Direct Analysis Method
(DAM) merupakan metode perancangan stabilitas struktur yang sudah menggunakan
teknologi komputer. Selain itu, Direct Analysis Method (DAM) merupakan metode
yang telah memperhitungkan ketidaksempurnaan batang. Mengenai perbedaan antara
Direct Analysis Method (DAM) dan Effective Length Method (ELM) akan penulis
bahas lebih mendalam pada Bab II.
Dari hipotesa dan sumber-sumber yang penulis dapatkan, Direct Analysis
Method (DAM) merupakan metode yang lebih sederhana dan hemat dibandingkan
dengan Effective Length Method (ELM). Oleh karena itu, melalui tugas akhir ini,
penulis hendak mencoba untuk mempelajari dan mengaplikasikan pada sebuat portal
dengan menggunakan kedua metode tersebut dan kemudian diperbandingkan nilai
stress ratio-nya sehingga dapat diketahui besarnya perbedaan nilai stress ratio kedua
metode tersebut.
Penulis berharap bahwa kedepannya, konstruksi baja bukan hanya untuk
bangunan-bangunan tinggi, tetapi dapat digunakan juga pada ruko-ruko sehingga akan
tercipta suatu konstruksi yang ramah lingkungan.
1.2. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :
- Mempelajari DAM (Direct Analysis Method) dalam perencanaan konstruksi baja
yang berbasis teknologi komputer yang direkomendasikan oleh AISC 2010.
- Membandingkan DAM (Direct Analysis Method) dengan ELM (Effective Length
Method) yang sudah kita kenal dalam perencanaan konstruksi baja..
- Memberikan suatu gambaran kepada para pembaca perbedaan antara kedua metode
tersebut dan bagaimana perbedaan nilai stress ratio antara kedua metode tersebut
- Diharapkan dapat menjadi salah satu referensi untuk pengembangan peraturan SNI
dalam perencanaan konstruksi baja berbasis komputer.
Universitas Sumatera Utara
-
1.3. Pembatasan Masalah
Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam penulisan tugas akhir ini, yakni :
a. Perhitungan dilakukan pada struktur 2 dimensi
dengan data-data yang logis seperti pada Gambar
b. Analisa struktur untuk
lunak
c. Konstruksi kolom maupun balok menggunakan pr
d. Mutu baja yang digunakan adalah
- Fy = 250 MPa ;
e. Perhitungan analisa struktur secara man
Matriks Kekakuan.
f. Kedua metode diperbandingkan dengan kondisi beban hidup yang sama yaitu terbagi
rata penuh sepanjang bentang balok.
g. Untuk beban gempa, akan dipakai analisis statik ekuivalen
1.4. Metodologi Penulisan
Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian
dengan mengumpulkan data
pembahasan pada tugas akhir
masukan dari dosen pembimbing.
Pembatasan Masalah
Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam penulisan tugas akhir ini, yakni :
itungan dilakukan pada struktur 2 dimensi yaitu portal 4 lantai
data yang logis seperti pada Gambar 1.1.
Analisa struktur untuk Direct Analysis Method (DAM) menggunakan perangkat
aupun balok menggunakan profil WF inch series
Mutu baja yang digunakan adalah BJ 41 dengan:
; Fu = 410 MPa ; E = 200000 MPa
Perhitungan analisa struktur secara manual menggunakan metode an
Gambar 1.1. Portal 4 Lantai
diperbandingkan dengan kondisi beban hidup yang sama yaitu terbagi
rata penuh sepanjang bentang balok.
Untuk beban gempa, akan dipakai analisis statik ekuivalen.
todologi Penulisan
etode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian
dengan mengumpulkan data-data dari buku-buku yang berhubungan dengan
pembahasan pada tugas akhir ini, jurnal karya tulis dari internet
masukan dari dosen pembimbing.
5
Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam penulisan tugas akhir ini, yakni :
lantai unbraced frame
(DAM) menggunakan perangkat
F inch series.
metode analisa struktur
diperbandingkan dengan kondisi beban hidup yang sama yaitu terbagi
etode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian literatur
buku yang berhubungan dengan
tulis dari internet serta masukan-
Universitas Sumatera Utara
-
6
1.5. Sistematika Pembahasan
Sistematika Pembahasan ini bertujuan untuk memberikan gambaran secara
garis besar isi setiap bab yang akan dibahas pada tugas akhir ini. Sistematika
pembahasannya adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, maksud dan tujuan penulisan, pembatasan
masalah, metodologi penulisan dan sistematika pembahasan dari tugas akhir ini.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi uraian tentang Direct Analysis Method dan Effective Length
Method.
BAB III : APLIKASI
Bab ini berisi perhitungan analisa struktur portal 4 lantai (Gambar 1.1). Analisa
struktur dilakukan dengan perangkat lunak sesuai dengan peraturan AISC 2010
untuk Direct Analysis Method dan dengan perhitungan analisa struktur secara
manual. Setelah dilakukan analisa struktur, dilakukan pemeriksaan nilai stress
ratio dan kemudian diperbandingkan antara kedua metode tersebut.
BAB IV : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan yang didapat dari seluruh kegiatan dan penulisan
tugas akhir ini dan memberikan suatu gambaran kepada para pembaca untuk
memilih metode yang diinginkan dalam perencanaan konstruksi baja baik
Direct Analysis Method yang berbasis teknologi komputer maupun Effective
Length Method. Saran-saran dari para pembaca yang membangun juga
diharapkan oleh penulis agar diperoleh penulisan yang lebih baik lagi di
kemudian hari.
Universitas Sumatera Utara