hand-out-desain-struktur-gedung.pdf

DDeessaaiinn

SSttrruukkttuurr

GGeedduunngg Hanggoro Tri Cahyo A.

Jurusan Teknik Sipil - Universitas Negeri Semarang

Hand Out Tugas Akhir Perencanaan

Hand-Out Desain Struktur Gedung Hanggoro Tri Cahyo A. 1

Pengantar : Pencerahan untuk Anak Bangsa

Gunungpati, 27 Januari 2009

Hand Out desain struktur gedung ini ditujukan untuk mahasiswa akhir untuk kelas D3 Teknik

Sipil di Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang. Berdasarkan hasil pengamatan kami

dalam proses penyelesaian mata kuliah Tugas Akhir, pengetahuan mahasiswa akan desain

struktur gedung yang baik dan benar belumlah mencukupi. Sehingga ditemukan kendala

pada saat bimbingan dan pendadaran, dan kasus yang sering dijumpai adalah mahasiswa

hanya dapat menjawab pertanyaan berdasarkan hasil pekerjaan kakak angkatannya tanpa

mengetahui jawaban yang sesungguhnya. Hal ini tentunya menjadi perhatian kami sebagai

dosen yang sekaligus juga praktisi di dunia konstruksi.

Berbekal keprihatinan akan kemampuan lulusan D3 Teknik Sipil dalam pengusaan ilmu

struktur bangunan gedung, kami berusaha menyusun materi yang relevan dan membagi

pelatihan ini menjadi beberapa sesi yakni :

Sesi 1 : Tentang Bangunan Gedung

Sesi 2 : Tentang Struktur Bangunan Gedung

Sesi 3 : Tentang Pembebanan Gedung

Sesi 4 : Tentang Besaran Mekanika Material

Sesi 5 : Tentang Profesi

Sesi 6-10 : Catatan Pelatihan SAP2000

Besar harapan kami agar nantinya mutu lulusan D3 Teknik Sipil menjadi lebih dan lebih baik

lagi. Taklupa kami ucapkan terimakasih kepada para guru dan kolega kami yang telah banyak

memberikan pencerahan. Semoga sumbangsih kecil ini bermanfaat, mari terus berbagi untuk

masa depan anak bangsa.


SESI 1 : Tentang Bangunan Gedung

1. Persyaratan Bangunan Gedung

Bangunan gedung adalah bangunan yang berfungsi sebagai tempat manusia melakukan

kegiatannya untuk kegiatan hunian atau tinggal, kegiatan usaha, kegiatan sosial, kegiatan

budaya, dan/atau kegiatan khusus. Setiap bangunan gedung harus memenuhi persyaratan

administratif dan persyaratan teknis sesuai dengan fungsi bangunan gedung.

Persyaratan administratif bangunan gedung meliputi:

Status hak atas tanah, dan/atau izin pemanfaatan dari pemegang hak atas tanah

Status kepemilikan bangunan gedung

Izin mendirikan bangunan

Persyaratan teknis bangunan gedung meliputi :

Persyaratan tata bangunan yang meliputi persyaratan :

Peruntukan dan intensitas bangunan gedung

Persyaratan peruntukan merupakan persyaratan peruntukan lokasi yang

bersangkutan sesuai dengan RTRW kabupaten/kota, RDTRKP, dan/atau Rencana

Tata Bangunan dan Lingkungan (RTBL).

Persyaratan intensitas bangunan gedung meliputi persyaratan kepadatan,

ketinggian, dan jarak bebas bangunan gedung yang ditetapkan untuk lokasi yang

bersangkutan.

Arsitektur bangunan gedung

Persyaratan pengendalian dampak lingkungan


Persyaratan keandalan bangunan gedung yang meliputi persyaratan :

Keselamatan

Persyaratan keselamatan meliputi persyaratan kemampuan bangunan gedung

untuk mendukung beban muatan, serta kemampuan bangunan gedung dalam

mencegah dan menanggulangi bahaya kebakaran dan bahaya petir.

Kesehatan

Persyaratan kesehatan bangunan gedung meliputi persyaratan sistem penghawaan,

pencahayaan, sanitasi, dan penggunaan bahan bangunan gedung.

Kenyamanan

Persyaratan kenyamanan bangunan gedung meliputi kenyamanan ruang gerak dan

hubungan antarruang, kondisi udara dalam ruang, pandangan, serta tingkat getaran

dan tingkat kebisingan.

Kemudahan

Persyaratan kemudahan meliputi kemudahan hubungan ke, dari, dan di dalam

bangunan gedung, serta kelengkapan prasarana dan sarana dalam pemanfaatan

bangunan gedung.

Pada persyaratan keandalan bangunan gedung, kemampuan struktur bangunan gedung

yang stabil dan kukuh dalam mendukung beban muatan disyaratkan hingga dengan kondisi

pembebanan maksimum dalam mendukung beban muatan hidup dan beban muatan mati,

serta untuk daerah/zona tertentu kemampuan untuk mendukung beban muatan yang timbul

akibat perilaku alam. Besarnya beban muatan dihitung berdasarkan fungsi bangunan gedung

pada kondisi pembebanan maksimum dan variasi pembebanan agar bila terjadi keruntuhan

pengguna bangunan gedung masih dapat menyelamatkan diri.

Setiap bangunan gedung, strukturnya harus direncanakan kuat/kokoh, dan stabil dalam

memikul beban/kombinasi beban dan memenuhi persyaratan kelayanan (serviceability)

selama umur layanan yang direncanakan dengan mempertimbangkan fungsi bangunan

gedung, lokasi, keawetan, dan kemungkinan pelaksanaan konstruksinya. Kemampuan

memikul beban diperhitungkan terhadap pengaruh-pengaruh aksi sebagai akibat dari beban-

beban yang mungkin bekerja selama umur layanan struktur, baik beban muatan tetap

maupun beban muatan sementara yang timbul akibat gempa dan angin.

Dalam perencanaan struktur bangunan gedung terhadap pengaruh gempa, semua unsur

struktur bangunan gedung, baik bagian dari sub struktur maupun struktur gedung, harus

diperhitungkan memikul pengaruh gempa rencana sesuai dengan zona gempanya. Struktur

bangunan gedung harus direncanakan secara daktail sehingga pada kondisi pembebanan

maksimum yang direncanakan, apabila terjadi keruntuhan kondisi strukturnya masih dapat

memungkinkan pengguna bangunan gedung menyelamatkan diri.


Jangka waktu bangunan dapat tetap memenuhi fungsi dan keandalan bangunan

diperhitungkan 50 tahun, sesuai dengan persyaratan yang telah ditetapkan. Adapun ilustrasi

tetang umur layanan rencana untuk setiap bangunan gedung disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1.1. Umur Layanan Rencana

Ketegori Umur layanan rencana Contoh bangunan

Bangunan

Sementara

< 10 tahun Bangunan tidak permanen,

rumah pekerja sederhana,

ruang pamer sementara.

Jangka waktu

menengah

25-49 tahun Bangunan industri dan

gedung parkir

Jangka waktu

lama

50-99 tahun Bangunan rumah, komersial

dan perkantoran.

Bangunan rumah sakit dan

sekolah.

Gedung parkir dilantai

basement/dasar.

Bangunan

Permanen

Minimum 100 tahun Bangunan monumental dan

bangunan warisan budaya. Sumber : http://www.canadianarchitect.com

2. Pembangunan Bangunan Gedung

Pembangunan bangunan gedung diselenggarakan melalui tahapan perencanaan teknis dan

pelaksanaan beserta pengawasannya.

a) Perencanaan teknis bangunan gedung dilakukan oleh penyedia jasa perencanaan

bangunan gedung yang memiliki sertifikat sesuai dengan peraturan perundang-

undangan. Lingkup pelayanan jasa perencanaan teknis bangunan gedung meliputi:

penyusunan konsep perencanaan;

prarencana;

pengembangan rencana;

rencana detail;

pembuatan dokumen pelaksanaan konstruksi;

pemberian penjelasan dan evaluasi pengadaan jasa pelaksanaan;

pengawasan berkala pelaksanaan konstruksi bangunan gedung; dan

penyusunan petunjuk pemanfaatan bangunan gedung.

Perencanaan teknis bangunan gedung dilakukan berdasarkan kerangka acuan kerja

dan dokumen ikatan kerja. Dokumen rencana teknis bangunan gedung berupa

rencana-rencana teknis arsitektur, struktur dan konstruksi, mekanikal dan elektrikal,


pertamanan, tata ruang-dalam, dalam bentuk gambar rencana, gambar detail

pelaksanaan, rencana kerja dan syarat-syarat administratif, syarat umum dan syarat

teknis, rencana anggaran biaya pembangunan (Engineering Estimate), volume (Bill of

Quantity) yang siap lelang dan/atau laporan perencanaan (laporan arsitektur;

perhitungan struktur; dan perhitungan utilitas).

b) Kegiatan pelaksanaan konstruksi bangunan gedung meliputi pemeriksaan

dokumen pelaksanaan, persiapan lapangan, kegiatan konstruksi, pemeriksaan akhir

pekerjaan konstruksi dan penyerahan hasil akhir pekerjaan.

Pemeriksaan dokumen pelaksanaan meliputi pemeriksaan kelengkapan,

kebenaran, dan keterlaksanaan konstruksi (constructability) dari semua

dokumen pelaksanaan pekerjaan.

Persiapan lapangan meliputi penyusunan program pelaksanaan, mobilisasi

sumber daya, dan penyiapan fisik lapangan.

Kegiatan konstruksi meliputi pelaksanaan pekerjaan konstruksi fisik di

lapangan, pembuatan laporan kemajuan pekerjaan, penyusunan gambar kerja

pelaksanaan (shop drawings) dan gambar pelaksanaan pekerjaan sesuai

dengan yang dilaksanakan (as built drawings), serta kegiatan masa

pemeliharaan konstruksi. Pelaksanaan konstruksi harus menerapkan prinsip-

prinsip keselamatan dan kesehatan kerja (K3).

Kegiatan pemeriksaan akhir pekerjaan konstruksi meliputi pemeriksaan hasil

akhir pekerjaan konstruksi bangunan gedung terhadap kesesuaian dengan

dokumen pelaksanaan. Hasil akhir pekerjaan pelaksanaan konstruksi berwujud

bangunan gedung yang laik fungsi termasuk prasarana dan sarananya yang

dilengkapi dengan dokumen pelaksanaan konstruksi, gambar pelaksanaan

pekerjaan sesuai dengan yang dilaksanakan (as built drawings), pedoman

pengoperasian dan pemeliharaan bangunan gedung, peralatan serta

perlengkapan mekanikal dan elektrikal bangunan gedung serta dokumen

penyerahan hasil pekerjaan.

c) Pengawasan konstruksi bangunan gedung berupa kegiatan pengawasan

pelaksanaan konstruksi atau kegiatan manajemen konstruksi pembangunan

bangunan gedung.

Kegiatan pengawasan pelaksanaan konstruksi bangunan gedung meliputi

pengawasan biaya, mutu, dan waktu pembangunan bangunan gedung pada

tahap pelaksanaan konstruksi, serta pemeriksaan kelaikan fungsi bangunan

gedung.

Kegiatan manajemen konstruksi pembangunan bangunan gedung meliputi

pengendalian biaya, mutu, dan waktu pembangunan bangunan gedung, dari


tahap perencanaan teknis dan pelaksanaan konstruksi bangunan gedung, serta

pemeriksaan kelaikan fungsi bangunan gedung.

Pemeriksaan kelaikan fungsi bangunan gedung meliputi pemeriksaan kesesuaian

fungsi, persyaratan tata bangunan, keselamatan, kesehatan, kenyamanan, dan

kemudahan, terhadap izin mendirikan bangunan gedung yang telah diberikan.

3. Perawatan dan Pemeliharaan Bangunan Gedung

Pelestarian adalah kegiatan perawatan, pemugaran, serta pemeliharaan bangunan gedung

dan lingkungannya untuk mengembalikan keandalan bangunan tersebut sesuai dengan

aslinya atau sesuai dengan keadaan menurut periode yang dikehendaki seperti disajikan pada

Gambar 1.

Perawatan bangunan adalah usaha memperbaiki kerusakan yang terjadi agar

bangunan dapat berfungsi dengan baik sebagaimana mestinya.

Pemugaran bangunan gedung yang dilindungi dan dilestarikan adalah kegiatan

memperbaiki, memulihkan kembali bangunan gedung ke bentuk aslinya.

Pemeliharaan bangunan adalah usaha mempertahankan kondisi bangunan agar tetap

berfungsi sebagaimana mestinya atau dalam usaha meningkatkan wujud bangunan,

serta menjaga terhadap pengaruh yang merusak. Pemeliharaan bangunan juga

merupakan upaya untuk menghindari kerusakan komponen/elemen bangunan akibat

keusangan/ kelusuhan sebelum umurnya berakhir.

Pemeriksaan berkala adalah kegiatan pemeriksaan keandalan seluruh atau sebagian

bangunan gedung, komponen, bahan bangunan, dan/atau prasarana dan sarananya dalam

tenggang waktu tertentu guna menyatakan kelaikan fungsi bangunan gedung.

http://www.canadianarchitect.com

Gambar 1.1. Hubungan umur layan bangunan dengan kualitas layanan.


4. Kerusakan dan Kegagalan Bangunan Gedung

Kerusakan bangunan adalah tidak berfungsinya bangunan atau komponen bangunan akibat

penyusutan/berakhirnya umur bangunan, atau akibat ulah manusia atau perilaku alam seperti

beban fungsi yang berlebih, kebakaran, gempa bumi, atau sebab lain yang sejenis. Intensitas

kerusakan bangunan dapat digolongkan atas tiga tingkat kerusakan, yaitu:

Kerusakan ringan

Kerusakan ringan adalah kerusakan terutama pada komponen nonstruktural, seperti

penutup atap, langit-langit, penutup lantai dan dinding pengisi.

Kerusakan sedang

Kerusakan sedang adalah kerusakan pada sebagian komponen non struktural, dan

atau komponen struktural seperti struktur atap, lantai, dll.

Kerusakan berat

Kerusakan berat adalah kerusakan pada sebagian besar komponen bangunan, baik

struktural maupun non-struktural yang apabila setelah diperbaiki masih dapat

berfungsi dengan baik sebagaimana mestinya.

Kegagalan pekerjaan konstruksi adalah keadaan hasil pekerjaan konstruksi yang tidak

sesuai dengan spesifikasi pekerjaan sebagaimana disepakati dalam kontrak kerja

konstruksi baik sebagian maupun keseluruhan sebagai akibat kesalahan pengguna jasa

atau penyedia jasa. Pemerintah berwenang untuk mengambil tindakan tertentu apabila

kegagalan pekerjaan konstruksi mengakibatkan kerugian dan atau gangguan terhadap

keselamatan umum.

Kegagalan Bangunan merupakan keadaan bangunan yang tidak berfungsi, baik secara

keseluruhan maupun sebagian dari segi teknis, manfaat, keselamatan dan kesehatan kerja,

dan atau keselamatan umum sebagai akibat kesalahan Penyedia Jasa dan atau Pengguna Jasa

setelah penyerahan akhir pekerjaan konstruksi. Pengguna jasa dan penyedia jasa wajib

bertanggung jawab atas kegagalan bangunan. Kegagalan bangunan yang menjadi tanggung

jawab penyedia jasa ditentukan terhitung sejak penyerahan akhir pekerjaan konstruksi dan

paling lama 10 (sepuluh) tahun. Kegagalan bangunan ditetapkan oleh pihak ketiga selaku

penilai ahli. Pemerintah berwenang untuk mengambil tindakan tertentu apabila

kegagalan bangunan mengakibatkan kerugian dan atau menimbulkan gangguan pada

keselamatan umum, termasuk memberikan pendapat dalam penunjukan, proses penilaian

dan hasil kerja penilai ahli yang dibentuk dan disepakati oleh para pihak.


Menurut HAKI (Himpunan Ahli Konstruksi Indonesia) pada tahun 2001, suatu bangunan baik

sebagian maupun keseluruhan dinyatakan mengalami kegagalan bila tidak mencapai atau

melampaui nilai-nilai kinerja tertentu (persyaratan minimum , maksimum dan toleransi) yang

ditentukan oleh Peraturan, Standar dan Spesifikasi yang berlaku saat itu sehingga bangunan

tidak berfungsi dengan baik. Sedangkan definisi kegagalan bangunan akibat struktur adalah

suatu bangunan baik sebagian maupun keseluruhan dinyatakan mengalami kegagalan

struktur bila tidak mencapai atau melampaui nilai-nilai kinerja tertentu (persyaratan

minimum, maksimum dan toleransi) yang ditentukan oleh Peraturan, Standar dan Spesifikasi

yang berlaku saat itu sehingga mengakibatkan struktur bangunan tidak memenuhi unsur-

unsur kekuatan (strength), stabilitas (stability) dan kenyamanan laik pakai (serviceability) yang

disyaratkan.

Hadirnya software struktur komersial yang serba otomatis tidak jarang menjerumuskan

praktisi konstruksi hingga tidak sedikit yang merasa mampu melakukan perhitungan dan

perencanaan bangunan berbagai bentuk walau kurang didukung dengan pengalaman dan

pemahaman yang baik mengenai standar praktek sesuai Code yang ada. Fakta akan

lemahnya code enforcement yang diikuti dengan adanya praktek-praktek pembangunan

yang tidak sepenuhnya mengikuti ketentuan Standard dan Code yang ada, terutama yang

dipicu oleh dorongan pengembang yang hanya mementingkan Rp./m2 yang serendah

mungkin atau oleh perencana yang sadar atau tidak sadar semata-mata mempromosikan

layanannya yang mampu memberikan struktur yang lebih murah tetapi sesungguhnya tidak

sepenuhnya memenuhi persyaratan Code yang ada.

Hal ini terjadi kemungkinan karena para pihak terkait tidak memahami bahwa ketentuan

dalam Code adalah rekomendasi minimum untuk kondisi standar dan bukan rekomendasi

maksimum untuk segala kondisi yang secara legal bisa ditawar. Semuanya dikaitkan pada

konsep bahwa Code dibuat untuk menjaga keamanan publik. Mengingat bahwa biaya

struktur gedung tinggi (termasuk pondasi) umumnya hanya berkisar antara 20-25 % dari biaya

total gedung, sikap memaksakan penghematan struktur yang bisa menyebabkan turunnya

kenyamanan layan atau bahkan turunnya tingkat keamanan struktur jelas merupakan langkah

yang tidak dapat dibenarkan.


Sanksi administratif dan/atau pidana. Sanksi kegagalan bangunan menurut Undang -

Undang Republik Indonesia Nomor 18 Tahun 1999 Tentang Jasa Konstruksi, penyelenggara

pekerjaan konstruksi dapat dikenai sanksi administratif dan/atau pidana atas pelanggaran

Undang-undang ini. Sanksi administratif yang dapat dikenakan kepada penyedia jasa berupa:

peringatan tertulis;

penghentian sementara pekerjaan konstruksi;

pembatasan kegiatan usaha dan/atau profesi;

pembekuan izin usaha dan/atau profesi;

pencabutan izin usaha dan/atau profesi.

Sanksi administratif yang dapat dikenakan kepada pengguna jasa berupa :

peringatan tertulis;

penghentian sementara pekerjaan konstruksi;

pembatasan kegiatan usaha dan/atau profesi;

larangan sementara penggunaan hasil pekerjaan konstruksi;

pembekuan izin pelaksanaan pekerjaan konstruksi;

pencabutan izin pelaksanaan pekerjaan konstruksi.

Sanksi pidana yang dapat dikenakan berupa :

Jika terjadi kegagalan bangunan yang disebabkan karena kesalahan

perencana atau pengawas konstruksi, dan hal tersebut terbukti menimbulkan

kerugian bagi pihak lain, maka perencana atau pengawas konstruksi wajib

bertanggung jawab sesuai dengan bidang profesi dan dikenakan ganti rugi.

Barang siapa yang melakukan perencanaan pekerjaan konstruksi yang tidak

memenuhi ketentuan keteknikan dan mengakibatkan kegagalan pekerjaan

konstruksi atau kegagalan bangunan dikenai pidana paling lama 5 (lima)

tahun penjara atau dikenakan denda paling banyak 10% (sepuluh per

seratus) dari nilai kontrak.

Barang siapa yang melakukan pengawasan pelaksanaan pekerjaan konstruksi

dengan sengaja memberi kesempatan kepada orang lain yang melaksanakan

pekerjaan konstruksi melakukan penyimpangan terhadap ketentuan

keteknikan dan menyebabkan timbulnya kegagalan pekerjaan konstruksi

atau kegagalan bangunan dikenai pidana paling lama 5 (lima) tahun penjara

atau dikenakan denda paling banyak 10% (sepuluh per seratus) dari nilai

kontrak.



pelaksana konstruksi dan hal tersebut terbukti menimbulkan kerugian bagi pihak

lain, maka pelaksana konstruksi wajib bertanggung jawab sesuai dengan bidang

usaha dan dikenakan ganti rugi.

Barang siapa yang melakukan pelaksanaan pekerjaan konstruksi yang

bertentangan atau tidak sesuai dengan ketentuan keteknikan yang telah

ditetapkan dan mengakibatkan kegagalan pekerjaan konstruksi atau

kegagalan bangunan dikenakan pidana paling lama 5 (lima) tahun penjara

atau dikenakan denda paling banyak 5% (lima per seratus) dari nilai kontrak.


pengguna jasa dalam pengelolaan bangunan dan hal tersebut menimbulkan

kerugian bagi pihak lain, maka pengguna jasa wajib bertanggung jawab dan dikenai

ganti rugi.

Gambar 1.2. Trend persaingan harga yang sangat merugikan keagungan profesi.


Gambar 1.3. Kegagalan bangunan pengaman gedung parkir.


5. Tingkat Resiko How safe we are ?

Pekerjaan engineering sebenarnya adalah pekerjaan keahlian dan seni memadu berbagai

kegiatan, material, proses, sistem perancangan, variasi dan tingkat keahlian para teknisi dan

pekerja yang terlibat, metode konstruksi, sistem Q/C dan berbagai sistem monitoring dan

kontrol. Untuk meningkatkan mutu bangunan gedung, khususnya mutu struktur diperlukan

disiplin dan kejujuran dari semua pihak yang terlibat. Disiplin yang kuat hanya dapat dicapai

dengan menyadari sepenuhnya tingkat resiko kegagalan yang dapat terjadi. Ada faktor aman,

faktor pembebanan, indek reliabilitas, peraturan SNI, manual dan sebagainya diciptakan

untuk memberikan jawaban atas tantangan resiko ini. Pertanyaan yang timbul mungkin dalah

dengan adanya jawaban ini berapa jauh keamanan yang ada (how safe we are?).

Kelemahan suatu mata rantai cukup untuk meningkatkan resiko. Jika mata rantai yang

mempunyai kelemahan ini ternyata dipengaruhi oleh berbagai faktor atau variabel dan

ternyata proses Q/C atas variabel ini tidak terwujud, masalahnya akan menjadi lebih besar.

Masalah dapat meningkat menjadi kritis jika menghadapi lebih dari satu titik kelemahan, baik

pada satu mata rantai atau pada lebih dari satu mata rantai sehingga dapat memicu

terjadinya satu pertikaian (dispute). Kesulitan yang dihadapi sebenarnya terletak pada begitu

banyaknya ketidakpasitian yang harus diterima sebagai fakta yang harus diperhitungkan

seperti di bawah ini.

1) Ketidakpastian yang diakibatkan oleh faktor alamiah yang dapat dianalisis oleh studi

probabilitas :

Ketidakpastian mengenai mutu dan sifat bahan atau kombinasi bahan.

Ketidakpastian sifat dan besaran pengaruh luar dan kombinasinya.

Ketidakpastian analisis akibat adanya simplifikasi, asusmsi, modeling atau

idealisasi yang tidak bisa tepat mewakili keadaan sesungguhnya.

Ketidakpastian mutu pelaksanaan.

Ketidakpastian nilai yang diberikan masyarakat atas tingkat keamanan.

2) Ketidakpastian yang diakibatkan oleh faktor keterbatasan ketepatan manusia dalam

memilih, mengolah, meramu, mengawasi, mengendalikan proses yang dianggap

tepat, mengevaluasi masalah, melihat kekurangan-kekurangan, menentukan langkah

kebijaksanaan dan memberikan pengarahan.

3) Ketidakpastian yang diakibatkan oleh keterbatasan dan tingkat kebenaran dari data

laboratorium bahan, dari lapangan dan dari riset dan dari proses pengendalian mutu

termasuk juga keterbatasan dan variasi kemampuan ahli dalam berbagai bidang dan

tingkatannya.


Ketidakpastian pada kelompok 2 dan 3 merupakan faktor utama yang berpengaruh pada

terjadinya kegagalan. Disini faktor kesalahan manusia (human error) banyak terlibat, tingkat

workmanship cukup menentukan, dan technical judgement banyak berperan. Sehingga

dapat dikatakan bahwa memperkecil human error merupakan faktor utama yang sangat

diperlukan untuk mengingkatkan keamanan, mengurangi kebocoran angka keamanan, dan

memperkecil resiko. Human error dari tenaga ahli profesional, khususnya menyangkut

kesalahan penilaian (error of judgement) tidak dapat begitu saja dikategorikan kelalaian.

Kebocoran-kebocoran bagian demi bagian faktor keamanan dan kebiasaan buruk

mentoleransi kebocoran tersebut dengan kesadaran yang sesat dan over confidence dapat

menimbulkan resiko keamanan yang tersisa tidak mampu lagi menampung ketidakpastian

yang begitu banyak tak terhindarkan. Tanpa disadari, kegagalan dapat terjadi sewaktu-waktu.

Pangkal dan cabang keburukan itu ada enam.

Pangkalnya tiga yaitu iri hati, serakah dan cinta berlebih kepada dunia.

Cabangnya juga ada tiga yaitu gila kekuasaan, pujian dan kehormatan

The Wisdom of Hasan al-Bashri

Gambar 1.4. Kegagalan atap baja ringan salah satu rumah sakit di Jombang.


SESI 2 : Tentang Struktur Bangunan Gedung

1. Kestabilan Struktur


The Simplified Structural System

Jika suatu struktur dalam keadaan keseimbangan, maka harus dipenuhi syarat keseimbangan gaya :

Rx = 0 Mx = 0 Ry = 0 My = 0 Rz = 0 Mz = 0

Apabila salah satu syarat keseimbangan tidak dipenuhi, struktur dalam kondisi labil dan dapat mengalami keruntuhan.

Strength, Stiffness, Stability, Synergy :

Strength to prevent breaking

Stiffness to prevent excessive deformation

Stability to prevent collapse

Synergy to reinforce architectural design


Ilustrasi : koran Kompas

Kearifan lokal (local genius) masyarakat Indonesia yang terancam

punah dan tergerus dengan budaya dan teknologi asing


2. Persyaratan Perencanaan Struktur

1. Analisis struktur harus dilakukan dengan cara-cara mekanika teknik yang baku.

2. Analisis dengan komputer, harus disertai dengan penjelasan mengenai prinsip cara

kerja program, data masukan serta penjelasan mengenai data keluaran.

3. Percobaan model diperbolehkan bila diperlukan untuk menunjang analisis teoritis.

4. Analisis struktur harus dilakukan dengan model-model matematis yang

mensimulasikan keadaan struktur yang sesungguhnya dilihat dari segi sifat bahan

dan kekakuan unsur-unsurnya.

5. Bila cara perhitungan menyimpang dari tata cara ini, maka harus mengikuti

persyaratan sebagai berikut :

a. Struktur yang dihasilkan harus dapat dibuktikan cukup aman dengan

bantuan perhitungan dan/atau percobaan.

b. Tanggung jawab atas penyimpangan yang terjadi dipikul oleh perencana

dan pelaksana yang bersangkutan.

c. Perhitungan dan/atau percobaan tersebut diajukan kepada panitia yang

ditunjuk oleh pengawas bangunan yang berwenang, yang terdiri dari ahli-

ahli yang diberi wewenang menentukan segala keterangan dan cara-cara

tersebut. Bila perlu, panitia dapat meminta diadakan percobaan ulang,

lanjutan atau tambahan. Laporan panitia yang berisi syarat-syarat dan

ketentuan-ketentuan penggunaan cara tersebut mempunyai kekuatan yang

sama dengan tata cara ini.


3. Klasifikasi Struktur

Permodelan atau idealisasi struktur diperlukan untuk keperluan analisis struktur. Permodelan

ini dilakukan dengan membagi struktur menjadi elemen-elemen dasar dengan cara

memisahkan hubungan antara elemen-elemen struktur, kemudian mengganti aksi elemen

dengan sekumpulan gaya dan/atau momen, yang mempunyai efek ekivalen.


3.1. Sistem Pemikul Beban Gravitasi


3.2. Sistem Pemikul Beban Lateral

Moment Resisting Frame Shear Wall - Frame Braced Frame

Tubular Structure Braced Tube Systems


3.3. Sistem Pondasi


4. Klasifikasi Struktur

GEOMETRI Elemen garis/batang : Struktur rangka kaku (frame), Struktur rangka (truss), Struktur

pelengkung.

Elemen bidang : Pelat (plate), Cangkang (shell), Pelat lipat (folding plate), Kubah

(dome), Dinding geser (Shear wall).

KEKAKUAN Struktur kaku : Struktur tidak mengalami perubahan bentuk yang berarti akibat

pengaruh pembebanan, misalnya Struktur balok (beam), dan Frame.

Struktur tidak kaku : Struktur mengalami perubahan bentuk tergantung pada kondisi

pembebanan, misalnya Struktur kabel.

MATERIAL Material struktur : Struktur beton bertulang, Struktur Baja, Struktur Kayu,

Struktur Komposit.


4.1. Jenis dan Bentuk Struktur Kaku


5. Pembebanan Struktur


Beban Ledakan

Beban Gempa


5.1. Model Pembebanan pada Struktur


6. Jenis / Model Tumpuan Struktur

Model Tumpuan Rol Model Tumpuan Sendi

Model Tumpuan Jepit Model Tumpuan Elastomer

Model-model tumpuan ini hanya merupakan sebuah idealisasi dari kondisi sebenarnya yang dimaksudkan

untuk keperluan analisis struktur.


7. Elemen Lentur : Balok


8. Elemen Tekan : Kolom


9. Pengaruh Variasi Kekakuan Elemen


10. Acuan Awal Perencanaan

Untuk mempermudah pelaksanaan dan biaya bekisting, sedapat mungkin ukuran kolom

disamakan atau variasinya dibuat minimal dengan mutu beton dan jumlah tulangan yang

diturunkan pada lantai yang lebih tinggi.

Ukuran Balok Beton

H = L/14 L/12 (tanpa prestress), L/24 (prestress) ; B = H/2

Ukuran Pelat Lantai

Untuk beban tipikal kantor dan apartment,

Biasa : tp = L/35

Flat slab : tp = L/25

Prestressed : tp =L/35 L/45

sedang untuk beban besar (parkir, taman, public) diasumsikan 1,2x nya.

Ukuran Kolom Beton

Ac = Ptot / 0,33.fc

Ac = luas penampang kolom beton

Ptot = luas Tributari Area x Jumlah Lantai x Factored load

Cost Analysis

- Setiap disain harus diperiksa terhadap cost total struktur

- Pedoman nilai adalah sbb :

Volume beton = 0.25-0.4 m3 beton / m

2 lantai

Berat baja = 90-150 kg baja / m3 beton

Sistem Struktur

Sistem Struktur pemikul beban gravitasi = slab, balok, kolom

Sistem Struktur pemikul beban lateral = portal daktail (balok-kolom) dan shearwall

P-delta effect perlu ditinjau karena wall cukup langsing (h>40meter) dan jumlah lantai > 10

tingkat.

Pemilihan Sistem Struktur

Jumlah Lantai

1-3 lantai 4-20 lantai 15-30 lantai > 30 lantai

Frame daktail

Balok-kolom

Flat slab

Balok-Kolom

Wall-Slab

Flat slab

Braced Frame

Wall-slab

Wall+Frame

Core+Frame

Braced+Frame

Core + Frame

Tube


LATIHAN DESAIN MANDIRI : Desainlah keyplan balok-kolom dan struktur atap untuk gedung asrama 2 lantai seperti pada gambar denah, tampak dan potongan berikut ini :

DENAH LANTAI 1


DENAH LANTAI 2


DENAH ATAP


TAMPAK DEPAN

TAMPAK SAMPING


POTONGAN 1-1


POTONGAN 2-2


SESI 3 : Tentang Pembebanan Gedung

1. Pembebanan Gedung

Ketentuan mengenai perencanaan didasarkan pada asumsi bahwa struktur direncanakan

untuk memikul semua beban kerjanya. Beban kerja diambil berdasarkan SNI 03-1727-1989-

F, Tata cara perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung. Dalam perencanaan

terhadap beban gempa, seluruh bagian struktur yang membentuk kesatuan harus memenuhi

SNI 03-1726-2003, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung.

Harus pula diperhatikan pengaruh dari gaya prategang, beban kran, vibrasi, kejut, susut,

perubahan suhu, rangkak, perbedaan penurunan fondasi, dan beban khusus lainnya yang

mungkin bekerja.

Beban Mati (D)

Berat dari semua bagian gedung yang bersifat tetap termasuk segala unsur tambahan

yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung. Berat sendiri bahan bangunan

dan komponen gedung menurut SNI 03-1727-1989-F,

Bahan Bangunan :

Baja 7850 kg/m3

Batu alam 2600 kg/m3

Batu belah (berat tumpuk) 1500 kg/m3

Beton Bertulang 2400 kg/m3

Kayu kelas 1 1000 kg/m3

Kerikil, Koral kondisi lembab 1650 kg/m3

Pasangan bata merah 1700 kg/m3

Pasangan batu belah 2200 kg/m3

Pasir jenuh air 1800 kg/m3

Pasir kerikil, koral kondisi lembab 1850 kg/m3

Tanah lempung dan lanau jenuh air 2000 kg/m3


Komponen Gedung :

Adukan semen per cm tebal 21 kg/m2

Aspal per cm tebal 14 kg/m2

Dinding pasangan bata merah

Satu batu 450 kg/m2

Setengah batu 250 kg/m2

Pernutup lantai dari ubin semen portland, teraso, beton tanpa

adukan, per cm tebal 24 kg/m2

Langit-langit eternit 4 mm termasuk rusuk-rusuknya

tanpa penggantung langit-langit atau pengaku 11 kg/m2

Penggantung langit-langit dari kayu dengan bentang

maksimum 5 meter dengan jarak s.k.s minimum 0,80 meter 7 kg/m2

Penutup atap genting dengan reng dan usuk per m2 bidang atap 50 kg/m

2

Penutup atap seng gelombang tanpa gording 10 kg/m2

Penutup atap asbes gelombang 5 mm tanpa gording 11 kg/m2

Beban Hidup (L)

Semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung dan

termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat

berpindah dan beban genangan maupun tekanan jatuh air hujan. Semua beban hidup

mempunyai karakteristik dapat berpindah atau, bergerak. Apabila beban hidup

memberikan pengaruh yang menguntungkan bagi struktur, maka pembebanan atau

kombinasi pembebanan tersebut tidak boleh ditinjau.

Besarnya beban hidup terbagi merata ekuivalen yang harus diperhitungkan pada

struktur bangunan gedung, pada umumnya dapat ditentukan berdasarkan standar

yang berlaku. Beban hidup untuk bangunan gedung adalah :

Rumah tinggal = 125 kg/m2

Apartment = 200 kg/m2

Sekolah/Kantor/Hotel/Asrama/R.Sakit/Toko/Restoran = 250 kg/m2

Koridor, tangga/bordes = 300 kg/m2

Gd.Pertemuan/R. Pagelaran/R. Olah Raga/Masjid = 400 kg/m2

Panggung penonton dng penonton yang berdiri = 500 kg/m2

Ruang pelengkap = 250 kg/m2

Tangga/bordes = 500 kg/m2


Beban Perpus/R.Arsip/Toko Buku/ Pabrik/Bengkel/

Ruang ME/Gudang/Kluis ditentukan sendiri minimal = 400 kg/m2

Balkon yang menjorok bebas keluar = 300 kg/m2

Parkir, Heavy (Lantai Bawah) = 800 kg/m2

Parkir, Light = 400 kg/m2

Pot kembang / Planter = h x soil Water feature/Pool = hw x water Beban Lift, berat lift x faktor kejut = Wlift x 2,0

(Wlift dari konsultan ME)

Beban Eskalator, berat eskalator x faktor kejut = Wesk x f.kejut

(Wesk dari konsultan ME)

Faktor kejut bersifat lokal dapat diambil 1,1 - 1,5

(untuk disain keseluruhan tidak perlu dimasukkan)

Beban diatas roof :

Roof tank (q ) = q water/luasan

Chiller, Boiler, Cooling Tower

(Berat dari Konsultan ME)

Beban hidup pada lantai gedung sudah termasuk perlengkapan ruang sesuai kegunaan

lantai ruang yang bersangkutan dan juga partisi / dinding pemisah ringan dengan berat

tidak lebih dari 100 kg/m.

Beban hidup pada atap atau lantai dak yang dapat dicapai dan dibebani orang harus

diambil minimum 100 kg/m2 bidang datar. Pada balok tepi / gording tepi dari atap yang

tidak ditunjang oleh dinding dan pada kantilever harus ditinjau kemungkinan adanya

beban hidup terpusat minimum 200 kg.

Berhubung peluang terjadinya beban hidup penuh yang membebani semua bagian

secara serempak selama umur gedung tersebut sangat kecil, maka beban hidup

tersebut dianggap tidak efektif sepenuhnya, sehingga dapat dikalikan oleh koefisien

reduksi seperti pada tabel di bawah ini.


Koefisien Reduksi Beban Hidup

Penggunaan Gedung Perencanaan

Balok

Untuk Peninjauan

Gempa

Perumahan / Penghunian 0,75 0,3

Pendidikan 0,90 0,5

Pertemuan Umum 0,90 0,5

Kantor 0,60 0,3

Perdagangan 0,80 0,8

Penyimpanan 0,80 0,8

Industri 1,00 0,9

Tempat Kendaraan 0,90 0,5 Tangga : Perumahan / Penghunian Pendidikan, kantor Pertemuan Umum, Perdagangan, Penyimpanan, Industri, Tempat Kendaraan

0,75 0,75

0,90

0,3 0,5

0,5

Untuk memperhitungkan peluang terjadinya beban hidup yang berubah-ubah, maka

untuk perhitungan gaya aksial, jumlah komulatif beban hidup terbagi rata dapat

dikalikan dengan koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada lantai yang dipikul

seperti pada tabel di bawah ini. Untuk lantai gudang, arsip, perpustakaan, ruang

penyimpanan lain sejenis dan ruang yang memikul beban berat yang bersifat tetap,

beban hidup direncanakan penuh tanpa dikalikan koefisien reduksi. Pada perencanaan

pondasi, pengaruh beban hidup pada lantai yang menumpu di atas tanah harus turut

ditinjau.

Jumlah Lantai yang dipikul

Koefisien reduksi yang dikalikan beban

hidup komulatif 1 1,0 2 1,0 3 0,9 4 0,8 5 0,7 6 0,6 7 0,5

8 dan lebih 0,4


Beban Angin (W)

Semua beban yang bekerja pada gedung yang disebabkan oleh selisih tekanan udara.

Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif fan tekanan

negatif (hisap) yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau dalam satuan kg/m2.

Tekanan tiup minimum 25 kg/m2, sedangkan khusus sejauh 5 km dari di tepi laut

tekanan tiup minimum 40 kg/m2. Untuk daerah dekat laut atau daerah yang dapat

menghasilkan tekanan tiup lebih dari 40 kg/m2, nilai tekanan tiup (p) = V

2/16, dimana

parameter V = kecepatan angin dalam m/detik.

Beban Gempa (E)

Semua beban statik ekwivalen yang bekerja pada gedung yang menirukan pengaruh

gerakan tanah akibat gempa. Jika pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan

berdasarkan analisis dinamik, maka beban gempa adalah gaya-gaya di dalam struktur

yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa.

Analisis beban gempa statik ekuivalen pada struktur gedung beraturan.

suatu cara analisis statik 3 dimensi linier dengan meninjau beban-beban gempa statik

ekuivalen, sehubungan dengan sifat struktur gedung beraturan yang praktis berperilaku

sebagai struktur 2 dimensi, sehingga respons dinamiknya praktis hanya ditentukan oleh

respons ragamnya yang pertama dan dapat ditampilkan sebagai akibat dari beban

gempa statik ekuivalen.

Analisis ragam spektrum respons

suatu cara analisis untuk menentukan respons dinamik struktur gedung 3 dimensi yang

berperilaku elastik penuh terhadap pengaruh suatu gempa melalui suatu metoda

analisis yang dikenal dengan analisis ragam spektrum respons, di mana respons dinamik

total struktur gedung tersebut didapat sebagai superposisi dari respons dinamik

maksimum masing-masing ragamnya yang didapat melalui spektrum respons Gempa

Rencana.

Beban Khusus

Semua beban yang bekerja pada gedung akibat selisih suhu, pengangkatan,

pemasangan, penurunan pondasi, susut, gaya rem dari crane, gaya sentrifugal dan gaya

dinamik dari mesin.


2. Kombinasi Pembebanan untuk Metode LFRD

Metode LFRD (Load Resistance Factor Design) merupakan metode perhitungan yang

mengacu pada prosedur metode kekuatan batas (Ultimate strength method), dimana di

dalam prosedur perhitungan digunakan dua faktor keamanan yang terpisah yaitu faktor

beban () dan faktor reduksi kekuatan bahan (). Kuat rencana setiap komponen struktur tidak boleh kurang dari kekuatan yang dibutuhkan yang ditentukan berdasarkan kombinasi

pembebanan LRFD,

Ru Rn Ru = kekuatan yang dibutuhkan (LRFD)

Rn = kekuatan nominal

= faktor tahanan (< 1.0) (SNI: faktor reduksi)

Setiap kondisi beban mempunyai faktor beban yang berbeda yang memperhitungkan derajat

uncertainty, sehingga dimungkinkan untuk mendapatkan reliabilitas seragam. Dengan kedua

faktor ini, ketidakpastian yang berkaitan dengan masalah pembebanan dan masalah kekuatan

bahan dapat diperhitungkan dengan lebih baik.

2.1. Kombinasi Pembebanan untuk Desain Struktur Beton

Perencanaan komponen struktur beton bertulang mengikuti ketentuan semua komponen

struktur harus direncanakan cukup kuat sesuai dengan ketentuan yang dipersyaratkan dalam

SNI 03-2847-2002 Standar Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung,

dengan menggunakan metode faktor beban dan faktor reduksi kekuatan (LRFD). Struktur dan

komponen struktur harus direncanakan hingga semua penampang mempunyai kuat rencana

minimum sama dengan kuat perlu, yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya

terfaktor yang sesuai dengan ketentuan tata cara ini.

1) Kuat perlu U untuk menahan beban mati D paling tidak harus sama dengan

U = 1,4 D (1)

Kuat perlu U untuk menahan beban mati D, beban hidup L, dan juga beban

atap A atau beban hujan R, paling tidak harus sama dengan

U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) (2)

2) Bila ketahanan struktur terhadap beban angin W harus diperhitungkan

dalam perencanaan, maka pengaruh kombinasi beban D, L, dan W berikut

harus ditinjau untuk menentukan nilai U yang terbesar, yaitu:

U = 1,2 D + 1,0 L 1,6 W + 0,5 (A atau R) (3)


Faktor beban untuk W boleh dikurangi menjadi 1,3 bilamana beban angin

W belum direduksi oleh faktor arah. Faktor beban untuk L boleh direduksi

menjadi 0,5 kecuali untuk ruangan garasi, ruangan pertemuan, dan semua

ruangan yang beban hidup L-nya lebih besar daripada 500 kg/m2.

Kombinasi beban juga harus memperhitungkan kemungkinan beban hidup

L yang penuh dan kosong untuk mendapatkan kondisi yang paling

berbahaya, yaitu:

U = 0,9 D 1,6 W (4)

Faktor beban untuk W boleh dikurangi menjadi 1,3 bilamana beban angin

W belum direduksi oleh faktor arah. Perlu dicatat bahwa untuk setiap

kombinasi beban D, L, dan W, kuat perlu U tidak boleh kurang dari

persamaan 2.

3) Bila ketahanan struktur terhadap beban gempa E harus diperhitungkan

dalam perencanaan, maka nilai kuat perlu U harus diambil sebagai:

U = 1,2 D + 1,0 L 1,0 E (5)

Faktor beban untuk L boleh direduksi menjadi 0,5 kecuali untuk ruangan

garasi, ruangan pertemuan, dan semua ruangan yang beban hidup L-nya

lebih besar daripada 500 kg/m2, atau

U = 0,9 D 1,0 E (6)

dalam hal ini nilai E ditetapkan berdasarkan ketentuan SNI 03-1726-2003,

Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung.

4) Bila ketahanan terhadap tekanan tanah H diperhitungkan dalam

perencanaan, maka pada persamaan 2, 4 dan 6 ditambahkan 1,6H, kecuali

bahwa pada keadaan dimana aksi struktur akibat H mengurangi pengaruh

W atau E, maka beban H tidak perlu ditambahkan pada persamaan 4 dan 6.

5) Bila ketahanan terhadap pembebanan akibat berat dan tekanan fluida, F,

yang berat jenisnya dapat ditentukan dengan baik, dan ketinggian

maksimumnya terkontrol, diperhitungkan dalam perencanaan, maka beban

tersebut harus dikalikan dengan faktor beban 1,4, dan ditambahkan pada

persamaan 1, yaitu:

U = 1,4 (D + F) (7)

Untuk kombinasi beban lainnya, beban F tersebut harus dikalikan dengan

faktor beban 1,2 dan ditambahkan pada persamaan 5.

6) Bila ketahanan terhadap pengaruh kejut diperhitungkan dalam

perencanaan maka pengaruh tersebut harus disertakan pada perhitungan

beban hidup L.


7) Bila pengaruh struktural T dari perbedaan penurunan fondasi, rangkak,

susut, ekspansi beton, atau perubahan suhu sangat menentukan dalam

perencanaan, maka kuat perlu U minimum harus sama dengan:

U = 1,2(D +T ) + 1,6L + 0,5(A atau R) (8)

Perkiraan atas perbedaan penurunan fondasi, rangkak, susut, ekspansi

beton, atau perubahan suhu harus didasarkan pada pengkajian yang

realistis dari pengaruh tersebut selama masa pakai.

8) Untuk perencanaan daerah pengangkuran pasca tarik harus digunakan

faktor beban 1,2 terhadap gaya penarikan tendon maksimum.

9) Jika pada bangunan terjadi benturan yang besarnya P, maka pengaruh

beban tersebut dikalikan dengan faktor 1,2.

2.2. Kombinasi Pembebanan untuk Desain Struktur Baja

Berdasarkan SNI 03 - 1729 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan

Gedung maka struktur baja harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan di bawah

ini:

1) 1,4D

2) 1,2D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

3) 1,2D + 1,6 (La atau H) ) + (L. L atau 0,8W) 4) 1,2D + 1,3 W + L. L + 0,5 (La atau H) 5) 1,2D 1,0E + L. L 6) 0,9D (1,3W atau 1,0E)

Keterangan:

D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding,

lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap.

L adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi

tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain.

La adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja,

peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak

H adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air.

W adalah beban angin.

E adalah beban gempa.


dengan,

L = 0,5 bila L< 5 kPa, dan L = 1 bila L 5 kPa. Kekecualian : Faktor beban untuk L di dalam kombinasi pembebanan pada persamaan 3, 4,

dan 5 harus sama dengan 1,0 untuk garasi parkir, daerah yang digunakan untuk pertemuan

umum, dan semua daerah di mana beban hidup lebih besar daripada 5 kPa.

Setiap aksi yang dapat mempengaruhi kestabilan, kekuatan, dan kemampuan-layan struktur,

termasuk yang disebutkan di bawah ini, harus diperhitungkan:

1) gerakan-gerakan pondasi;

2) perubahan temperatur;

3) deformasi aksial akibat ketaksesuaian ukuran;

4) pengaruh-pengaruh dinamis;

5) pembebanan pelaksanaan.

Jika ada pengaruh struktural akibat beban yang ditimbulkan oleh fluida (F), tanah (S),

genangan air (P), dan/atau temperatur (T) harus ditinjau dalam kombinasi pembebanan di

atas dengan menggunakan faktor beban: 1,3F, 1,6S, 1,2P, dan 1,2T, sehingga menghasilkan

kombinasi pembebanan yang paling berbahaya.

3. Kombinasi Pembebanan untuk Desain Struktur Beton dengan Metode ASD

Pada desain dengan kekuatan ijin (Allowable Strength Design), kuat ijin setiap komponen

struktur tidak boleh kurang dari kekuatan yang dibutuhkan,

Ru Rn / Ru = kekuatan yang dibutuhkan (ASD)

Rn = kekuatan nominal

= faktor keamanan Rn/ = kuat ijin

Gaya dalam pada komponen struktur dilakukan dengan analisis elastis orde pertama pada

kondisi beban kerja. Faktor keamanan diterapkan hanya pada sisi tahanan, dan keamanan

dihitung pada kondisi beban kerja (tak terfaktor). Kombinasi pembebanan untuk desain

struktur baja dengan metode ASD :

Pembebanan Tetap : DL + LL

Pembebanan Sementara : DL + LL + E atau DL + LL + W


4. Kombinasi Pembebanan untuk Desain Pondasi

Pada metode desain berdasarkan tegangan kerja (working stress design), kapasitas dukung

aman ditentukan dari nilai ultimit kapasitas dukung tanah dibagi dengan faktor aman (S.F).

Selain meninjau kapasitas dukung aman, perencana harus mempertimbangkan kondisi batas

kemampulayanan agar tidak terlampaui. Pada saat kriteria penurunan mendominasi,

tegangan tanah yang bekerja di bawah dasar pondasi dibatasi oleh nilai yang sesuai tentunya

dibawah nilai kapasitas dukung aman, yang disebut dengan kapasitas dukung ijin tanah.

Kombinasi pembebanan untuk perhitungan pondasi :

Pembebanan Tetap : DL + LL

Pembebanan Sementara : DL + LL + E atau DL + LL + W

Pada peninjauan beban kerja pada tanah pondasi, maka untuk kombinasi pembebanan

sementara, kapasitas dukung tanah yang diijinkan dapat dinaikkan menurut tabel :

Jenis Tanah

Pondasi

Pembebanan Tetap.

qall (kg/cm2)

Faktor

Kenaikan

qall

Pembebanan

Sementara.

qall (kg/cm2)

Keras 5 1,5 7,5 Sedang 2 - 5 1,3 2,6 6,5

Lunak 0,5 - 2 1 1,3 0,65 2,6

Amat Lunak 0 0,5 1 0 0,5

Pada peninjauan beban kerja pada pondasi tiang untuk kombinasi pembebanan sementara,

selama tegangan yang diijikan di dalam tiang memenuhi syarat-syarat yang berlaku untuk

bahan tiang, kapasitas dukung tiang yang diijinkan dapat dikalikan 1,5.


SESI 4 : Tentang Besaran Mekanika Material

1. Sifat Beban-Deformasi pada Material Secara Umum

Adanya beban pada elemen struktur selalu menyebabkan terjadinya perubahan dimensional

pada elemen struktur tersebut. Struktur tersebut mengalami perubahan ukuran atau bentuk

atau kedua-duanya. Pada sebagian besar jenis material, misalnya baja, perubahan

dimensional yang terjadi dapat secara kasar dikelompokkan ke dalam dua jenis, yaitu

deformasi elastis dan deformasi plastis yang terjadi secara berurutan dengan semakin

bertambahnya beban. Apabila elemen struktur tersebut mula-mula dibebani, maka deformasi

yang terjadi masih dalam daerah elastis dari material seperti pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Hubungan tegangan dan regangan pada material baja.

Regangan (Strain)

=L / L


Dalam daerah ini, elemen struktur tersebut masih dapat kembali kepada keadaan semula

apabila bebannya dihilangkan (perilaku demikian sama dengan perilaku pegas). Deformasi

dalam daerah elastis bergantung langsung pada besar taraf tegangan yang terjadi pada

elemen struktur. Apabila bebannya bertambah terus, maka akan terjadi deformasi yang

termasuk ke dalam daerah plastis dari material, hal ini terjadi apabila tegangan pada material

sedemikian besarnya sehingga dapat menyebabkan terjadinya perubahan permanen di

dalam struktur internal material. Apabila perubahan internal material ini terjadi, maka

keadaan semula tidak dapat tercapai meskipun beban dihilangkan. Dengan demikian, apabila

material sudah masuk kedalam daerah plastis, maka pada material terjadi perubahan dimensi

tak dapat balik (irreversible) dan terjadi perubahan bentuk yang permanen meskipun

bebannya dihilangkan seperti pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Perbedaan material elastis dan plastis.

Taraf beban atau tegangan yang diasosiasikan dengan daerah plastis, deformasinya tidak

berbanding lurus dengan beban atau tegangan yang ada. Deformasi dalam daerah plastis

jauh lebih besar daripada dalam daerah elastis, bahkan pada material tertentu dapat terjadi

deformasi berlebihan tanpa adanya penambahan beban.

Seperti yang akan dibahas lebih rinci berikut ini, tidak semua material mempunyai perilaku

elastis dan plastis apabila bebannya bertambah. Sebagai contoh, baja dapat sedangkan beton

polos (plain concrete) tidak (Gambar 4.3).


Gambar 4.3. Hubungan tegangan dan regangan pada material beton.

2. Elastisitas

Perilaku Elastis. Bagian ini membahas secara lebih rinci perilaku material yang masih berada

dalam daerah elastis, yaitu material dapat kembali ke ukuran dan bentuk semula apabila

tegangan dihilangkan. Hingga saat ini konsep mengenai tegangan telah banyak dibahas. Cara

utama dalam menjelaskan perubahan ukuran dan bentuk adalah dengan menggunakan

konsep regangan (). Secara umum regangan didefinisikan sebagai rasio (perbandingan)

antara perubahan ukuran atau bentuk suatu elemen yang mengalami tegangan, terhadap

ukuran atau bentuk semula (S) elemen [yaitu = S/(S + S)]. Karena merupakan perbadingan, regangan tidak mempunyai dimensi fisis. Ada hubungan umum antara

tegangan dan regangan untuk material elastis yang pertama kali dinyatakan oleh Robert

Hooke (1635-1703) dan dikenal sebagai Hukun Hooke. Hukum Hooke ini menayatakan

bahwa untuk benda elastis, perbandingan antara tegangan yang ada pada elemen terhadap

regangan yang dihasilkan adalah konstan. Jadi :

tegangan = konstanta untuk suatu material

regangan

= modulus elastisitas = E

Besar konstanta ini merupakan sifat material dan, seperti telah disinggung di atas, biasanya

disebut sebagai modulus elastisitas. Satuan untuk konstanta ini sama dengan satuan

tegangan (yaitu gaya per satuan luas) karena regangan tidak mempunyai dimensi. Hubungan


antara tegangan dan regangan di atas mengandung arti bahwa regangan pada suatu elemen

struktur bergantung linear pada tegangan untuk taraf tegangan yang ada. Konstanta yang

menghubungkan tegangan dan regangan (modulus elastisitas) ditentukan secara

eksperimental.

Apabila elemen struktur mengalami gaya tarik murni, maka elemen struktur tersebut akan

mengalami perpanjangan. Jika L menunjukkan panjang semula dan L adalah perubahan panjang, maka regangan yang ada pada batang tersebut adalah :

regangan = pertambahan panjang atau = L panjang semula L

Seperti telah tersebut diatas, regangan tidak mempunyai dimensi. Kita dapat memandang

regangan sebagai besar deformasi per satuan panjang. Dengan pengertian ini, regangan

dapat dipandang seolah-olah mempunyai dimensi mm/mm atau in/in.

Cara yang biasa dipakai untuk menentukan modulus elastisitas (E) material adalah dengan

menggunakan suatu batang dari material tersebut, yang mempunyai panjang serta luas

tertentu, kemudian diberi beban yang diketahui, dan mengukur besarnya perpajangan L. Karena tegangan yang ada dapat secara langsung dihitung dengan menggunakan hubungan

f = P/A, dan regangan dapat diperoleh dari hubungan = L/L, maka modulus elastisitas material tersebut dapat ditentukan dengan menggunakan E = f/. Modulus elastisitas untuk

berbagai material dapat diperoleh dengan prosedur umum seperti ini.

Untuk baja (steel) ES = 204000 MPa, dan untuk aluminium, E

a = 77900 MPa. Harga

yang umum untuk beton (concrete) adalah Ec = 20700 MPa, dan untuk kayu

(timber) adalah Et = 11000 MPa. Nilai E untuk kayu dan beton bergantung pada

karakteristik deformasi beton atau mutu jenis kayu yang digunakan.


Apabila nilai telah diketahui, E dapat dipakai sebagai konstanta dalam memprediksi deformasi

material yang mengalami deformasi akibat berbagai kondisi tegangan. Dengan

memperhatikan Gambar 4.4, terlihat bahwa modulus elastisitas adalah kemiringan kurva

tegangan-regangan di dalam daerah elastis material.

Gambar 4.4. Grafik tipikal tegangan dan regangan.

Untuk tegangan yang semakin tinggi pada elemen struktur, suatu titik dicapai dimana

regangannya akan menjadi tidak bergantung linear lagi terhadap tegangan. Ini adalah titik

transisi antara daerah elastis dan plastis untuk material tersebut, atau disebut juga sebagai

limit proporsional untuk material. Sesudah titik ini dilalui, konsep modulus elastisitas konstan

sudah tidak berlaku lagi. Untuk kebanyakan material, seperti baja, besar deformasi yang dapat

terjadi di dalam daerah plastis jauh lebih besar dibandingkan dengan di dalam daerah elastis.

Perlu diingat bahwa beberapa material, seperti aluminium, tidak menunjukkan limit

proporsional yang jelas. Bahkan material lain, seperti besi tuang, tidak menunjukkan

deformasi plastis sama sekali. Dengan demikian material yang berbeda akan menunjukkan

perilaku yang berbeda-beda terhadap beban.


Deformasi Lateral di dalam Daerah Elastis. Seperti yang terlihat pada Gambar 4.5 di bawah

ini, batang yang diberi beban aksial akan mengalami perubahan elastis dalam dimensi lateral

selain juga dalam arah longitudinal.

Gambar 4.5. Perubahan elastis dalam dalam arah longitudinal dan lateral.

Dimensi lateral batang berkurang apabila batang tersebut mengalami beban tarik, dan

bertambah apabila batang tersebut mengalami beban tekan. Ada suatu konstanta di antara

kedua perubahan lateral ini dengan yang terjadi dalam arah longitudinal.

Konstanta hubungan ini biasanya disebut sebagai angka Poisson () yang didefinisikan

sebagai = -y /

x. Untuk baja, angka poisson ini adalah sekitar 0,3.

3. Kekuatan

Sebutan kekuatan sering digunakan sebagai acuan dalam menentukan kapasitas-pikul-beban

material. Sebagaimana telah disinggung diatas, material sering kali menunjukkan perilaku

yang tidak sederhana apabila dibebani sehingga perlu ada definisi yang lebih tepat untuk

menyebut kekuatan. Sebagai contoh, banyak material dapat terus memikul beban

tambahan bahkan setelah limit proporsional material terlampaui. Baja dapat terus memikul


taraf tegangan di atas limit proporsional, tetapi disertai deformasi yang sangat berlebihan

utnuk penambahan tegangan yang sedikit saja. Titik kritis, yang disebut titik leleh, dicapai

apabila baja berdeformasi tanpa adanya penambahan tegangan sama sekali. Sebenarnya,

apabila baja diuji tarik dengan menggunakan mesin-uji-tarik (yang pada umumnya dapat

memberi deformasi dan mengukur tegangan atau bebannya, bukan sebaliknya),

pengurangan aktual dalam taraf tegangan akan terjadi. Apabila beban diberikan langsung

(bukan deformasi), titik leleh dengan mudah akan terlihat dengan adanya pertambahan

deformasi secara tiba-tiba. Selanjutnya material akan mengalami deformasi permanen (dalam

selang plastis) pada taraf tegangan yang relatif konstan. Akan tetapi, pada saat deformasinya

bertambah, baja mulai tidak aman untuk memikul sedikit saja pertambahan beban, dan taraf

tegangan yang ada bertambah lagi. Ini adalah yang disebut sebagai kekuatan batas (ultimate

strength) material. Sesudah tegangan ini tercapai, baja berdeformasi dengan sangat cepat,

disertai dengan berkurangnya luas penampang, yaitu terbentuk apa yang disebut takik

(notch), dan akhirnya putus.

4. Material Daktail (Ductile) versus Getas (Brittle)

Perilaku Daktail dan Getas. Material yang dapat mengalami deformasi plastis seperti yang

baru saja dibahas di atas, sampai keadaan sebelum putus biasanya disebut sebagai material

daktail. Baja adalah contoh klasik dari material daktail. Sebaliknya apabila material tidak

menunjukkan perilaku plastis apabila dibebani, tetapi dapat putus pada saat deformasi yang

tidak besar, disebut material getas (brittle). Besi tuang adalah material getas, begitu pula

beton polos (plain concrete). Kurva tegangan-regangan seperti terlihat pada Gambar 4.6 di

bawah ini menggambarkan perbedaan perilaku yang ada diantara kedua jenis umum

material.

Gambar 4.6. Perbedaan grafik hubungan tegangan-regangan pada

material getas dan daktail.


Besar daktalitas atau kegetasan yang ada pada material seperti baja secara aktual dapat

dikontrol dengan mengatur konsistensi atau metode prosesnya. Dengan menambah kadar

karbon di dalamnya, daktalitas akan berkurang. Alternatif lain, baja yang menunjukkan

daktalitas kecil dapat semakin daktail dengan menempanya (dipanaskan pada temperatur

tinggi dan dibiarkan mendingin secara perlahan-lahan).

Implikasi Daktalitas dalam Desai Struktural. Dari tinjauan desain struktural, material

seperti baja yang menunjukkan perilaku daktail atau plastis seperti yang dijelaskan sebelum

ini sangat diinginkan karena daerah plastisnya (yaitu adanya sedikit pertambahan kapasitas-

pikul-beban di atas titik leleh), memberikan arti sebagai ukuran cadangan kekuatan. Taraf

tegangan desain, atau taraf tegangan izin, selalu menggunakan tegangan dibawah tegangan

leleh material, dan benar-benar di dalam daerah elastis material. Balok baja, misalnya akan

dirancang agar mempunyai taraf tegangan yang sama atau lebih kecil daripada harga

tegangan izin. Taraf tertentu dari defleksi balok elastis adalah sehubungan dengan taraf

tegangan tersebut, dan diasosiasikan dengan regangan elastis. Apabila beban pada balok

bertambah hingga di atas taraf desain yang diantisipasi, maka taraf tegangan lentur dan

regangannya juga bertambah sampai titik leleh material tercapai. Pada saat tersebut baja

leleh, tetapi secara fisik belum putus dan balok mulai mengalami defleksi permanen yang

diasosiasikan dengan daerah plastis material. Defleksi ini dengan jelas dapat terlihat dengan

mata, dan jauh lebih besar dibandingkan defleksi yang digunakan dalam desain sehingga

dapat dipakai sebagai peringatan akan adanya kegagalan. Karena bertambahnya tegangan

yang diperlukan untuk mencapai kekuatan batas material, balok masih dapat memikul beabn

yang sedikit lebih besar sekalipun sudah terjadi defleksi permanen. Hanya apabila kekuatan

batas material sudah tercapai, balok tersebut akan gagal. Karena fenomena ini dikaitkan

dengan bertambahnya kapasitas-pikul-beban sebagai akibat adanya redistribusi tegangan

plastis yang terjadi, maka balok tersebut mempunyai cadangan kapasitas-pikul-beban yang

cukup besar. Dengan demikian, plastisitas material sangat berguna dan merupakan sifat

material yang sangat diinginkan.

Material getas tidak menunjukkan perilaku plastis. Elemen struktur yang menggunakan

material getas, seperti balok dari besi tuang, tidak dapat berdefleksi secara cukup besar untuk

memberi peringatan sebelum terjadinya collapse. Elemen struktur demikian cukup berbahaya

apabila digunakan. Beton juga merupakan material yang getas, tetapi apabila digunakan

bersama material daktail seperti baja (sebagai tulangannya), material gabungannya (disebut

beton bertulang) dapat mempunyai sifat daktail yang ukuran daktailnya dapat direncanakan.


5. Sifat Mekanis Lainnya

Efek Laju Regangan

Apabila laju pembebanan pada struktur bertambah, biasanya material yang secara normal

daktail mulai berperilaku sebagai material getas (deformasi palstis yang ada hanya sedikit).

Limit proporsional dan titik leleh sering kali bertambah apabila laju regangan bertambah.

Efek Temperatur

Tempertur rendah seringkali menyebabkan material yang secara normal daktail seperti baja,

mulai menunjukkan perilaku getas. Dalam banyak hal efek temperatur rendah pada material

sama dengan efek laju regangan tinggi.

Efek Rangkak

Sebutan rangkak (creep) di sini dimaksudkan sebagai deformasi terus-menerus dengan

bertambahnya waktu untuk suatu keadaan tegangan konstan. Bahan plastik dan beton polos,

misalnya mempunyai kecenderungan demikian, sedangkan baja tidak. Defleksi jangka

panjang pada struktur akibat rangkak sering kali cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan.

Rangkak dapat juga menyebabkan redistribusi tegangan yang tidak diinginkan pada elemen

struktur beton bertulang.

Efek Fatik

Matrial yang mengalami siklus tegangan yang bolak-balik dapat mengalami kegagalan pada

tegangan yang relatif rendah (meskipun masih di bawah kekuatan elastis material). Batas daya

tahan material adalah tegangan satuan maksimum di mana material dapat menahan tak

hingga siklus tanpa mengalami kegagalan. Kebanyakan material yang mengadung ferrum

(seperti baja) mempunyai limit daya tahan yang terdefinisi dengan baik. Material yang tak

mengandung ferrum, seperti aluminium, tidak demikian. Pada umumnya fatik (fatigue) bukan

merupakan masalah pada gedung karena tidak ada beban dominan yang menyebabkan

terjadinya tegangan bolak-balik. Kebanyakan getaran tidak cukup lama untuk menyebabkan

masalah fatik.

Efek Pemusatan Tegangan, Retak, dan Cacat

Pada banyak struktur sangat mungkin terjadi retak mikro maupun cacat-cacat lainnya. Pada

titik-titik demikian sering timbul tegangan yang sangat tinggi pada luasan yang kecil. Inilah

yang disebut pemusatan (atau konsentrasi) tegangan. Apabila yang digunakan material getas,

maka pada titik-titik di mana terjadi pemusatan tegangan terjadi retak yang menjalar terus

hingga dapat menyebabkan terjadinya kegagalan pada elemen struktur tersebut. Apabila

material daktail yang digunakan, maka material akan berdeformasi sedikit sedikit secara lokal

saja sehingga memungkinkan terjadinya redistribusi tegangan. Dengan demikian, retak yang

terjadi pada material daktail akan menjalar lebih lambat dibandingkan dengan pada material


getas. Karena itulah retak minor yang biasa ada pada elemen struktur, seperti penampang

baja sayap lebar (wide flange) tidak merupakan masalah serius dan tidak banyak pengaruhnya

pada kapasitas-pikul-beban elemen struktur tersebut. Hal seperti ini tidak terjadi pada elemen

struktur yang getas.


SESI 5 : Tentang Profesi

Kita telah menyaksikan sekelompok orang yang lebih suka mendahulukan dunia daripada

akhirat, akhirnya mereka menjadi hina, binasa dan tercela.

The Wisdom of Hasan al-Bashri

1. A professional engineer

Structural engineering, being considered a field of specialty within the realm of civil

engineering, is the application of math and science to the design of structures, including

buildings, bridges, storage tanks, transmission towers, roller coasters, aircraft, space vehicles,

and much more, in such a way that the resulting product will safely resist all loads imposed

upon it. The design of structures has always involved theory, buttressed by testing and direct

observation, and a professional engineer is able to make wise use of intuition and experience

to bring theoretical truths into reality. In order to develop an adequate understanding of

structures that are designed, an engineer must make justifiable approximations and

assumptions in regards to materials used and loading imposed and must also simplify the

problem in order to develop a workable mathematical model.

We are all living and working in a rapidly changing environment and more changes are

expected to come. Therefore, to survive and to be a leader of constant change, a new kind of a

structural designer has to emerge, who will be able to meet the challenges of the future.

He/she will have the following major abilities :

To understand engineering design in its complexity and in the context of the ever-

changing societies and technology.

To understand engineering knowledge on both the systems level and on the level of

details necessary for engineering purposes.

To use various analytical and design methods and tools.


To find inventive solutions to complex problems.

To continuously learn and use new knowledge, including new inventive design

methods.

To utilize Information Technology in every-day practice for designing and learning.

Structural engineers usually begin training long before theyve even dreamed of joining the

profession. Structural engineering is much more than just a careerit is a lifelong experience,

meant to be passed along to future generations. The process of designing a structure cannot

be truly understood within textbooks or example problems.


Sometimes a problem or issue should be seen in a new and refreshing light, opening the

doors to better, more creative solutions. Structural engineering is truly a profession of science

married to art, where creative expression of antitypical, original designs instills confidence in

the practitioner as well as those who must build the system.


In order to be successful, a graduate engineer must be trained in the following areas:

1. Ethics and liability:

Because an engineer is expected to create a product that safeguards the life and welfare of the

public, this profession can have some painful legal penalties when negligence is proven.

Engineers need to understand their responsibility to the public, employers, clients, and their

families, keeping ethical practice firmly embedded within the process of earning a living.

2. Business knowledge:

All engineers need clients, whether the government funding research or a local homeowner

with a dream to fulfill. Managing clients and business aspects, including scheduling, deadlines,

and resource management, is not only a business owners concern, but that of every

employee who is instrumental in delivering a product.

3. Communicating and delivering a product:

An engineers work will be reviewed by an agency having the right to give or refuse a building

permit. A building, for example, requires a set of structural calculations to prove that a

particular design works and complies with adopted codes, notes, or specifications to indicate

a desired product to use in the construction, and a set of drawings to show the complete

assembly of the building from foundation and roof framing to means of weather-protection.

These documents must be organized, straightforward, and easy to follow through.

4. Technical knowledge:

There will always be room to learn new things and to expand on existing knowledge related

to the technical aspects of structural engineering including new technologies and discoveries,

building- or bridgecode changes, new design standards, or design methods.


Overall Design Process : Conception, Modeling, Analysis, Design,

Detailing, Drafting, and Costing.


2. Building Information Modelling (BIM)

BIM is not software. It is a process built on consistent, coordinated, computable, and reliable

information about a project from design to construction to building operations. With BIM,

architects, engineers, contractors, and owners create coordinated digital design information

and documentation. They then use that information to accurately visualize, simulate, and

analyze performance, appearance, and cost. The outcome is delivering reliable and faster

results that are more economical, and have less impact on the environment.

BIM has started to transform the way many structural engineering firms do business, directly

influencing their rapidly evolving practices. The building industry, for the most part, has

adopted the word processor approach to documenting building designs over the past 20

years. CAD tools are primarily used to create electronic drawings of buildings. Even some 3D

models are little more than 3D drawings. Although the output of these systems may resemble

the output of a BIM solution just as the financial table in the word processor looks the same

as the spreadsheet table it is not computable information. It's quite common to try to use

this incomputable building design data for analysis and find that the data, although

seemingly computable, is actually an empty shell a collection of graphic elements with no

implicit knowledge of building elements such as walls, beams or ducts. For the most part,

humans look at the data, interpret it, and transfer it to new applications for additional analysis.

Architects make occasional use of analysis packages, lighting studies, or baseline energy

calculations, for example, which are typically outsourced to specialized engineering firms.

Whereas the structural engineer is heavily dependent on analysis, which is an integral part of

the structural design process. As a result, a computable building model is a key ingredient for

efficient structural design processes.

Traditional structural processes (those that don't use a building information model) begin

with the architectural document set, be it paper or CAD-based. The structural engineering

team interpret the architectural design to create an overall structural design, then create

specialized analytical models, using different software applications for the multiple types of

structural analyses required for the project; gravity, dynamic (e.g., seismic), and wind analyses.

In parallel, the structural drafters create yet another representation of the building in the

construction documentation process creating multiple drawings of the same information.

This traditional workflow results in multiple models (including the drawings set) that are not

coordinated, requiring manual efforts to keep them in sync. Opportunity for errors abound.

For instance, one of the analysis programs prompts a change to a structural column, but the

structural drafter misses the change, so the analytical representation doesn't match the

physical representation. The documentation falls out of sync. The other analytical models


become outdated, the downstream analyses are compromised, and the validity of the design

suffers.

Revit Structure allows engineers and designers to create a single building model combining a

physical representation of the building which is fully associated with an analytical

representation. This building model is used for the complete production of construction

documents and (since it is computable) can be used for different types of analyses. The

physical representation denotes the physical layout of the structure in the building beams,

columns, walls, footings, etc. It also drives the construction documentation. As the physical

representation develops, the analytical representation is created automatically, containing the

necessary data needed for third-party analysis applications. The analytical representation is an

abstract (usually simplified) 3D digital model used for structural analysis. The engineer adds

specific loads, material properties, and so forth and then runs the analysis. Currently, Revit

Structure is linked via an application programming interface (API) to several leading industry

applications for building analysis: ETABS from CSI (http://www.csiberkeley.com), RISA-3D

from RISA Technologies (http://www.risatech.com) and ROBOT Millennium from RoboBAT

(http://www.robot-structures.com).

If the engineers chooses to, the analysis program can then return information that

dynamically updates the building model and therefore the documentation as well. This

capability eliminates much of the redundant work done by structural engineers to model and

analyze single- or multi-material building frames (steel, concrete, masonry, wood) using many

different applications. The value of using BIM for structural design becomes clear when

comparing and contrasting the traditional structural workflow and a workflow supported by a

building information model.

Traditional Structural Workflow = Multiple Models

Traditional structural workflows have two main branches, the iterative design/analysis process

and the documentation process. Both begin with the architects design, communicated

through drawings. As mentioned earlier, the structural engineers interpret the architectural

design to create an overall structural design, and then create specialized analytical models in

different software applications for the different types of analyses required. Time constraints

usually dictate that the documentation effort parallels the design effort, so as the structural

engineers begin their analyses, the structural drafters begin developing the documentation

set framing plans, bracing elevations, typical details, etc.

This use of multiple models models that are not coordinated with each other or the

documentation requires a manual effort to keep them and the documentation package

synchronized, to the detriment of a firm's efficiency, quality, and flexibility. Whereas the use of


a common building information model to drive analysis, coordination, and documentation

reduces these problems. The use of a building information model gives structural firms an

integrated modeling environment for analysis and documentation so that the structural

design and documentation are always coordinated, consistent, and complete. Leveraging

existing architectural digital design information and sharing the structural building

information model with architects and engineers further coordinates the building design and

documentation a winning combination for all parties involved in the design, construction,

and operation of a building.


3. Penyusunan Laporan Perencanaan

Ada lima laporan yang harus disusun :

Laporan perencanaan struktur bawah

Laporan perencanaan struktur atas

Laporan Spesifikasi Teknis

Laporan Metode Konstruksi

Laporan Engineer Estimate (Volume and Cost) untuk owner

Gambar Detail Struktur Bawah

Gambar Detail Struktur Atas

Metode Pelaksanaan Struktur Bawah

Metode Pelaksanaan Struktur Atas

Laporan Perencanaan Struktur Bawah :

Penjelasan Sistem Struktur

Ringkasan Langkah Perencanaan

Penjelasan Software yang digunakan

Penjelasan Peraturan yang digunakan

Mutu bahan yang digunakan

Parameter Tanah yang diambil

Beban rencana

Metode Pelaksanaan

Perhitungan struktur penahan galian

Pengaruh akibat beban vertikal pada galian

Pengaruh gempa pada dinding penahan tanah

Perhitungan sistem basement

Kontrol Heave

Perhitungan penanggulangan air hujan

Pengaruh penurunan air tanah sekitar

Settlement akibat dewatering

Laporan Penyelidikan tanah

Laporan pumping test

Gambar struktur detail


Laporan Perencanaan Struktur Atas :

Penjelasan Sistem Struktur

Ringkasan Langkah Perencanaan

Penjelasan Software yang digunakan

Penjelasan Peraturan yang digunakan

Mutu Bahan yang digunakan

Beban pada struktur atas

Perhitungan struktur sekunder

Perhitungan struktur pratekan (kalau ada)

Kurva spring nonlinear

Pemodelan dan analisis struktur

Model struktur pada sofware

Analisis statik

Analisis dinamik

Summary analisis

Koreksi eksentrisitas

Koreksi base shear

Desain slab dan balok

Desain wall dan kolom

Desain struktur sekunder : tangga, struktur atap, dsb

Perencanaan Basement, Tie-Beam dan Sloof

Gambar struktur detail


Contoh Daftar Gambar Gedung Asrama 2 Lantai :


4. Pendetailan Gambar Struktur

At Structural Drafting Design, we provide accurate, clear and concise construction cost

estimation. At Structural Drafting Design, we are experts in preparing accurate, quick and cost

effective construction documents. Our construction documents include coordinated drawings

that integrate architectural, civil, electrical, mechanical and structural drawings into one set of

drawings.

Di dalam peninjauan satu sistem struktur selalu dilalui proses simplifikasi, idealisasi,

penyesuaian produk akhir, dan peninjauan atas detail dan urutan pelaksanaan. Pada

perencanaan struktur tidak ada detail yang sama sekali tidak boleh diubah, sehingga pada

prinsipnya perubahan dan penyesuaian detail dapat dibenarkan jika tidak menimbulkan suatu

pengaruh keandalan dari hubungan antar komponen. Di dalam gambar detail segalanya

menjadi jelas baik dimensi maupun sistem dan urutan pelaksanaannya. Tanpa detail dapat

terjadi kesalah pahaman yang pada waktunya akan sampai pada tingkat yang fatal. Beberapa

kejadian kegagalan yang terjadi diakibatkan oleh masalah detail yang tidak dipersiapkan dan

ini akan mengakibatkan kerugian baik materiil maupun waktu yang tidak sedikit termasuk

kerugian mengenai nama baik.

Kondisi persaingan yang tidak sehat pada dunia konsultansi dan permintaan owner agar

penyelesaian desain dalam periode yang sangat pendek akhirnya berdampak pada ditekan

biaya produksi serendah mungkin. Sehingga seolah-olah karena konsultan diberikan imbal

jasa yang minim, konsultan memberikan tugas pendetailan gambar (yang sebenarnya bagian

dari tugasnya) sepenuhnya kepada kontraktor. Namun sayangnya, kontraktor juga tidak

mempunyai cukup tenaga ahli dalam mempersiapkan detail (detailer) sehingga berujung

pada keliru dalam membaca gambar. Bahkan terkadang kontraktor tidak mengerti apa yang

perlu dipersiapkan dalam detail untuk kemudahan pelaksanaan dan kesempurnaan

pelaksanaaan. Ini membuka peluang resiko yang lebih besar akan terjadinya kegagalan

dimana pengguna bangunan dan lingkungan masyarakat di sekitarnya harus menaggung

resiko yang tidak semestinya. Untuk itu diperlukan chek dan rechek antara pembuat detail,

perencana, pengawas/MK, dan kontraktor sebagai sarana jala pengamanan untuk me-

minimize kemungkinan terjadinya kekeliruan.


SESI 6-10 : Catatan Pelatihan SAP2000

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

STEP BY STEP SAP2000 v9.0.1 BASIC LEVEL : FRAME / TRUSS DENGAN BEBAN STATIS

1. MEMILIH SATUAN YANG DIPILIH 2. MEMODIFIKASI GRID DAN JOINTS

Edit Grid Data. 3. MENENTUKAN MATERIAL

Define Material 4. MENENTUKAN FRAME SECTION DAN AREA SECTION

Define Frame Sections Define Area Sections (jika ada elemen shell)

5. MENENTUKAN KONDISI BEBAN YANG BEKERJA DAN KOMBINASINYA Define Load Cases Define Analysis Cases Define Combination

6. MENGGAMBAR ELEMEN STRUKTUR (DRAW DAN PENGEDITAN) Draw Frame Draw Draw Frame/Cable/Tendon Draw Draw Poly Area atau Draw Draw Rectangular Area (jika ada elemen shell) Assign Frame Frame Section (jika diperlukan) Assign Frame Release (jika diperlukan) Assign Area Sections (jika ada elemen shell) Edit Devide Frame (jika diperlukan) Edit Mesh Areas (jika ada elemen shell) Edit Replicate (jika diperlukan) Edit Move (jika diperlukan)

7. RESTRAINTS TUMPUAN Assign Joint Restraints ( Suatu joint yang tidak bebas berdeformasi karena di-restraints)


8. MEMASUKKAN BESARNYA BEBAN YANG BEKERJA UNTUK SETIAP KONDISI Assign Joint Loads Forces Assign Joint Loads Displacements Assign Frame Load Distributed Assign Area Loads Uniform (jika ada elemen shell) Assign Clear Display of Assigns

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9. PENGECEKAN ULANG MODEL STRUKTUR DAN PELABELAN ULANG

Display Show Undeformed Shape, Load Assigns, Misc Assigns Edit Change Labels (jika diperlukan)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10. RUN ANALISIS

Analyze Set Analysis Option (D.O.F= Drajat kebebasan suatu joint untuk berdeformasi) Analyze Run Analysis

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11. PEMBACAAN HASIL ANALISIS STRUKTUR

Display Show Deformed Shape, Show Forces/Stresses Joints, Show Forces/Stresses Frames

-----------------------------------------------------------------------

hand-out-desain-struktur-gedung.pdf

Documents

Transcript of hand-out-desain-struktur-gedung.pdf