PENGERTIAN ILMU SIPILTeknik sipil adalah salah satu cabang ilmu teknik yang mempelajari tentang bagaimana merancang, membangun, merenovasi tidak hanya gedung dan infrastruktur, tetapi juga mencakup lingkungan untuk kemaslahatan hidup manusia.Teknik sipil mempunyai ruang lingkup yang luas, di dalamnya pengetahuan matematika, fisika, kimia, biologi, geologi, lingkungan hingga komputer mempunyai peranannya masing-masing. Teknik sipil dikembangkan sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dan pergerakannya, hingga bisa dikatakan ilmu ini bisa merubah sebuah hutan menjadi kota besar.Cabang-cabang ilmu teknik sipil* Struktural: Cabang yang mempelajari masalah struktural dari materi yang digunakan untuk pembangunan. Sebuah bentuk bangunan mungkin dibuat dari beberapa pilihan jenis material seperti baja, beton, kayu, kaca atau bahan lainnya. Setiap bahan tersebut mempunyai karakteristik masing-masing. Ilmu bidang struktural mempelajari sifat-sifat material itu sehingga pada akhirnya dapat dipilih material mana yang cocok untuk jenis bangunan tersebut. Dalam bidang ini dipelajari lebih mendalam hal yang berkaitan dengan perencanaan struktur bangunan, jalan, jembatan, terowongan dari pembangunan pondasi hingga bangunan siap digunakan.* Geoteknik: Cabang yang mempelajari struktur dan sifat berbagai macam tanah dalam menopang suatu bangunan yang akan berdiri di atasnya. Cakupannya dapat berupa investigasi lapangan yang merupakan penyelidikan keadaan-keadaan tanah suatu daerah dan diperkuat dengan penyelidikan laboratorium.* Manajemen Konstruksi: Cabang yang mempelajari masalah dalam proyek konstruksi yang berkaitan dengan ekonomi, penjadwalan pekerjaan, pengembalian modal, biaya proyek, semua hal yang berkaitan dengan hukum dan perizinan bangunan hingga pengorganisasian pekerjaan di lapangan sehingga diharapkan bangunan tersebut selesai tepat waktu.* Hidrologi: Cabang yang mempelajari air, distribusi, pengendalian dan permasalahannya. Mencakup bidang ini antara lain cabang ilmu hidrologi air (berkenaan dengan cuaca, curah hujan, debit air sebuah sungai dsb), hidrolika (sifat material air, tekanan air, gaya dorong air dsb) dan bangunan air seperti pelabuhan, dam, irigasi, waduk/bendungan, kanal.* Teknik Lingkungan: Cabang yang mempelajari permasalahan-permasalahan dan isu lingkungan. Mencakup bidang ini antara lain penyediaan sarana dan prasarana air besih, pengelolaan limbah dan air kotor, pencemaran sungai, polusi suara dan udara hingga teknik penyehatan.* Transportasi: Cabang yang mempelajari mengenai sistem transportasi dalam perencanaan dan pelaksanaannya. Mencakup bidang ini antara lain konstruksi dan pengaturan jalan raya, konstruksi bandar udara, terminal, stasiun dan manajemennya.* Informatika Teknik Sipil: Cabang baru yang mempelajari penerapan Komputer untuk perhitungan/pemodelan sebuah sistem dalam proyek Pembangunan atau Penelitian. Mencakup bidang ini antara lain dicontohkan berupa pemodelan Struktur Bangunan (Struktural dari Materi atau CAD), pemodelan pergerakan air tanah atau limbah, pemodelan lingkungan dengan Teknologi GIS (Geographic information system).Keluasan cabang dari teknik sipil ini membuatnya sangat fleksibel di dalam dunia kerja. Profesi yang didapat dari seorang ahli bidang ini antara lain: perancangan/pelaksana pembangunan/pemeliharaan prasarana jalan, jembatan, terowongan, gedung, bandar udara, lalu lintas (darat, laut, udara), sistem jaringan kanal, drainase, irigasi, perumahan, gedung, minimalisasi kerugian gempa, perlindungan lingkungan, penyediaan air bersih, konsep finansial dari proyek, manajemen projek dsb. Semua aspek kehidupan tercangkup dalam muatan ilmu teknik sipil.Perbedaan dari arsitek, terletak pada posisi ahli teknik sipil dalam sebuah proyek. Arsitek menyumbangkan rancangan, ide, kemungkinan pelaksanaan pembangunan di atas kertas. Hasil rancangan tersebut diserahkan selanjutnya kepada staf ahli bidang teknik sipil untuk pelaksanaan pembangunan. Tahapan ini, ahli teknik sipil melakukan perbaikan/saran dari pelaksanaan perencanaan, koordinasi dalam proyek, mengamati jalannya proyek agar sesuai dengan perencanaan. Selain itu, ahli teknik sipil juga membangun konsep finansial dan manajemen proyek atas hal-hal yang mempengaruhi jalannya proyek.Ahli teknik sipil tidak hanya berurusan dengan pembangunan sebuah proyek bangunan, tetapi di bidang lain seperti yang berkaitan dengan informatika, memungkinkan untuk memodelisasi sebuah bentuk dengan bantuan program CAD, pemodelan kerusakan akibat gempa, banjir. Hal ini sangat penting di negara maju sebagai tolak ukur kelayakan pembangunan sebuah bangunan vital yang mempunyai resiko dapat menelan korban banyak manusia seperti reaktor nuklir atau bendungan, jika terjadi kegagalan perencanaan teknis. Rancangan bangunan tersebut biasanya dimodelkan dalam komputer dengan diberikan faktor-faktor ancaman bangunan tersebut seperti gempa dan keruntuhan struktur material. Peran ahli teknik sipil juga masih berlaku walaupun fase pembangunan sebuah gedung telah selesai, seperti terletak pada pemeliharaan fasilitas gedung tersebut.Basuki.ST.MTGaya dan Beban pada BangunanA. GAYA YANG MUNGKIN TIMBUL PADA BANGUNAN TINGGISistem penahan gaya lateralPada struktur bangunan tinggi, hal ini penting untuk stabilitas dan kemampuanbya menahan gaya lateral, baik disebabkan oleh angin atau gempa bumi. Beban angin lebih terkait pada massa bangunan.Gaya ExternalGaya external adalah gaya yang berasal dari luar bangunan. Gaya yang berasal dari luar bangunan seperti :- Gaya angin- Gempa bumiGaya InternalGaya internal adalah gaya yang berasal dari dalam bangunan seperti beban bangunan itu sendiri. Beban yang ada pada bangunan terbagi dua yaitu beban mati dan beban hidup.- Beban hidup : berat manusia, lemari, dan benda benda yang dapat dipindahkan.- Beban mati : berat pondasi, kolom, dinding, dan sebagainya.Mengontrol Kuat Geser 1 ArahKerusakan akibat gaya geser 1 arah terjadi pada keadaan dimana mula- mula terjadi retak miring pada daerah beton tarik (seperticreep), akibat distribusi beban vertikal dari kolom (Pu kolom) yang diteruskan ke pondasi sehingga menyebabkan bagian dasar pondasi mengalami tegangan. Akibat tegangan ini, tanah memberikan respon berupa gaya reaksi vertikal ke atas (gaya geser) sebagai akibat dari adanya gaya aksi tersebut. Kombinasi beban vertikal Pu kolom (ke bawah) dan gaya geser tekanan tanah ke atas berlangsung sedemikian rupa hingga sedikit demi sedikit membuat retak miring tadi semakin menjalar keatas dan membuat daerah beton tekan semakin mengecil.Dengan semakin mengecilnya daerah beton tekan ini, maka mengakibatkan beton tidak mampu menahan beban geser tanah yang mendorong ke atas, akibatnya beton tekan akan mengalami keruntuhan.Kerusakan pondasi yang diakibatkan oleh gaya geser 1 arah ini biasanya terjadi jika nilai perbandingan antara nilai a dan nilai d cukup kecil, dan karena mutu beton yang digunakan juga kurang baik, sehingga mengurangi kemampuan beton dalam menahan beban tekan.Mengontrol Kuat Geser 2 Arah (Punching Shear)Kuat geser 2 arah atau biasa disebut juga dengan geserpons, dimana akibat gaya geser ini pondasi mengalami kerusakan di sekeliling kolom dengan jarak kurang lebih d/2Beban yang bekerja pada pondasi adalah beban dari reaksi tegangan tanah yang bergerak vertikal ke atas akibat adanya gaya aksi vertikal kebawah (Pu) yang disalurkan oleh kolom. Tulangan pondasi dihitung berdasarkan momen maksimal yang terjadi pada pondasi dengan asumsi bahwa pondasi dianggap pelat yang terjepit dibagian tepi- tepi kolom. Menurut SNI 03-2847-2002, tulangan pondasi telapak berbentuk bujur sangkar harus disebar merata pada seluruh lebar pondasi.Gaya dan Beban pada BangunanA. GAYA YANG MUNGKIN TIMBUL PADA BANGUNAN TINGGISistem penahan gaya lateralPada struktur bangunan tinggi, hal ini penting untuk stabilitas dan kemampuanbya menahan gaya lateral, baik disebabkan oleh angin atau gempa bumi. Beban angin lebih terkait pada massa bangunan.Gaya ExternalGaya external adalah gaya yang berasal dari luar bangunan. Gaya yang berasal dari luar bangunan seperti :- Gaya angin- Gempa bumiGaya InternalGaya internal adalah gaya yang berasal dari dalam bangunan seperti beban bangunan itu sendiri. Beban yang ada pada bangunan terbagi dua yaitu beban mati dan beban hidup.- Beban hidup : berat manusia, lemari, dan benda benda yang dapat dipindahkan.- Beban mati : berat pondasi, kolom, dinding, dan sebagainya.Mengontrol Kuat Geser 1 ArahKerusakan akibat gaya geser 1 arah terjadi pada keadaan dimana mula- mula terjadi retak miring pada daerah beton tarik (seperticreep), akibat distribusi beban vertikal dari kolom (Pu kolom) yang diteruskan ke pondasi sehingga menyebabkan bagian dasar pondasi mengalami tegangan. Akibat tegangan ini, tanah memberikan respon berupa gaya reaksi vertikal ke atas (gaya geser) sebagai akibat dari adanya gaya aksi tersebut. Kombinasi beban vertikal Pu kolom (ke bawah) dan gaya geser tekanan tanah ke atas berlangsung sedemikian rupa hingga sedikit demi sedikit membuat retak miring tadi semakin menjalar keatas dan membuat daerah beton tekan semakin mengecil.Dengan semakin mengecilnya daerah beton tekan ini, maka mengakibatkan beton tidak mampu menahan beban geser tanah yang mendorong ke atas, akibatnya beton tekan akan mengalami keruntuhan.Kerusakan pondasi yang diakibatkan oleh gaya geser 1 arah ini biasanya terjadi jika nilai perbandingan antara nilai a dan nilai d cukup kecil, dan karena mutu beton yang digunakan juga kurang baik, sehingga mengurangi kemampuan beton dalam menahan beban tekan.

Mengontrol Kuat Geser 2 Arah (Punching Shear)Kuat geser 2 arah atau biasa disebut juga dengan geserpons, dimana akibat gaya geser ini pondasi mengalami kerusakan di sekeliling kolom dengan jarak kurang lebih d/2.Beban yang bekerja pada pondasi adalah beban dari reaksi tegangan tanah yang bergerak vertikal ke atas akibat adanya gaya aksi vertikal kebawah (Pu) yang disalurkan oleh kolom. Tulangan pondasi dihitung berdasarkan momen maksimal yang terjadi pada pondasi dengan asumsi bahwa pondasi dianggap pelat yang terjepit dibagian tepi- tepi kolom. Menurut SNI 03-2847-2002, tulangan pondasi telapak berbentuk bujur sangkar harus disebar merata pada seluruh lebar pondasi.B. PEMBEBANAN PADA BANGUNAN TINGGIPenyaluran BebanPada bagian diatas telah diketahui gaya yang bekerja pada suatu bangunan. Gaya tersebut akan mengalami penyaluran beban. Beban-beban tersebut di antaranya:1. Beban mati:Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala bagian tambahan, mesin-mesin serta perlengkapan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari bangunan itu.2. Beban hidup:Beban hidup adalah beban yang sifatnya dapat beubah-ubah atau begerak sesuai dengan penggunaan bangunan (ruangan) yang bukan bagian dari konstruksi bangunan. Beban hidup dapat menopang pada beban mati yang dapat berubah dalam jangka waktu pendek sesuai pergerakan atau pemindahan benda dan dapat juga berubah dalam jangka waktu panjang. Adapun jenis beban hidup yang ada pada bangunan meliputi: manusia, furniture, kendaraan, dan gerakan yang terjadi seperti ledakan.3. Beban angin:Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada bangunan atau bagian bangunan yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban agin diperhitungkan karena angin besar dapat menekan bangunan dan mempengaruhi kekuatannya. Bila kecepatan angin di suatu daerah rata-rata konstan, maka hal ini dapat disebut statis. Apabila perubahannya besar maka termasuk tekanan dinamis. Tekanan dinamis ini dipengaruhi oleh factor-faktor lingkungan seperti kekasaran dan bentuk kerampingan bangunan, dan letak bangunan yang berdekatan satu sama lain.4. Beban gempa:Beban gempa adalah semua beban static ekivalen yang bekerja pada bangunan atau bagian bangunan yang menirukan pengaruh dari pergerakan tanah akibat gempa itu. Pengaruh gempa pada struktur ditentukan berdasarkan analisa dinamik, maka yang diartikan dalam beban gempa yaitu gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang terjadi oleh tanah akibat gempa itu.5. Beban additional:Beban additional adalah beban yang memiliki nilai yang lebih besar dari nilai beban mati atau beban hidup dan merupakan bagian dari struktur yang harus ditinjau. Diantara beban additional adalah tendon air di atas bangunan, kuda-kuda, tangga, dan lift.Selain beban yang disebutkan diatas ada juga sifat beban yang ada pada bangunan, jenis beban tersebut ialah beban vertical dan beban horizontal1. Beban VertikalPada strukturpost and beam, struktur akan memikul beban beban vertikal dan selanjutnya beban diteruskan ke tanah. Pada struktur jenis ini, balok terletak bebas di atas kolom. Sehingga pada saat beban menyebabkan momen pada balok, ujung-ujung balok berotasi di ujung atas kolom. Jadi, sudut yang dibentuk antara ujung balok dan ujung atas kolom berubah. Kolom tidak mempunyai kemampuan untuk menahan rotasi ujung balok. Ini berarti tidak ada momen yang dapat diteruskan ke kolom,sehingga kolom memikul gaya aksial. Apabila suatu struktur rangka kaku mengalami beban vertikal seperti di atas, beban tersebut juga dipikul oleh balok, diteruskan ke kolom dan akhirnya diterima oleh tanah. Beban itu menyebabkan balok cenderung berotasi. Tetapi pada struktur rangka kaku akan terjadi rotasi bebas pada ujung yang mencegah rotasi bebas balok. Hal ini dikarenakan ujung atas kolom dan balok berhubungan secara kaku. Hal penting yang terjadi adalah balok tersebut lebih bersifat mendekati balok berujung jepit, bukan terletak secara sederhana.Seiring dengn hal tersebut, diperoleh beberapa keuntungan, yaitu bertambahnya kekakuan, berkurangnya defleksi, dan berkurangnya momen lentur internal. Akibat lain dari hubungan kaku tersebut adalah bahwa kolom menerima juga momen lentur serta gaya aksial akibat ujung kolom cenderung memberikan tahanan rotasionalnya. Ini berarti desain kolom menjadi relatif lebih rumit. Titik hubung kaku berfungsi sebagai satu kesatuan. Artinya, bila titik ujung itu berotasi, maka sudut relatif antara elemen-elemen yang dihubungkan tidak berubah. Misalnya, bila sudut antara balok dan kolom semula 900, setelah titik hubung berotasi, sudut akan tetap 900. Besar rotasi titik hubung tergantung pada kekakuan relatif antara balok dan kolom. Bila kolom semakin relatif kaku terhadap balok, maka kolom lebih mendekati sifat jepit terhadap ujung balok, sehingga rotasi titik hubung semakin kecil.Bagaimanapun rotasi selalu terjadi walaupun besarannya relatif kecil. Jadi kondisi ujung balok pada struktur rangka kaku terletak di antara kondisi ujung jepit (tidak ada rotasi sama sekali) dan kondisi ujung sendi-sendi (bebas berotasi). Begitu pula halnya dengan ujung atas kolom. Perilaku yang dijelaskan di atas secara umum berarti bahwa balok pada sistem rangka kaku yang memikul beban vertikal dapat didesain lebih kecil daripada balok pada sistempost and beam. Sedangkan kolom pada struktur rangka kaku harus didesain lebih besar dibandingkan dengan kolom pada strukturpost and beam, karena pada struktur rangka kaku ada kombinasi momen lentur dan gaya aksial. Sedangkan pada strukturpost and beamhanya terjadi gaya aksial. Ukuran relatif kolom akan semakin dipengaruhi bila tekuk juga ditinjau. Hal ini dikarenakan kolom pada struktur rangka mempunyai tahanan ujung, sedangkan kolom padapost and beamtidak mempunyai tahanan ujung. Perbedaan lain antara struktur rangka kaku dan strukturpost and beamsebagai respon terhadap beban vertikal adalah adanya reaksi horisontal pada struktur rangka kaku. Sementara pada strukturpost and beamtidak ada.Pondasi untuk rangka harus didesain untuk memikul gaya dorong horisontal yang ditimbulkan oleh beban vertikal. Pada strukturpost and beamyang dibebani vertikal, tidak ada gaya dorong horisontal, jadi tidak ada reaksi horisontal. Dengan demikian, pondasi strukturpost and beamrelatif lebih sederhana dibandingkan pondasi untuk struktur rangka.Ini merupakan salah satu kerusakan tipikal bangunan-bangunan lama, yang mana fokusnya masih pada pembebanan vertikal. Perhatikan tembok satu batu saja dengan ringannya dapat terbelah oleh gempa, juga balok kayu di atas, meskipun masih utuh, tetapi tidak ada peranannya dalam memikul gaya lateral akibat gempa. Itu merupakan konstruksi simple beam, sedangkan tembok seperti kolom kantilever, bahkan mungkin seperti sendi-bebas (tidak stabil terhadap beban lateral).2. Beban HorisontalPerilaku strukturpost and beamdan struktur rangka terhadap beban horisontal sangat berbeda. Strukturpost and beamdapat dikatakan hampir tidak mempunyai kemampuan sama sekali untuk memikul beban horisontal. Adanya sedikit kemampuan, pada umumnya hanyalah karena berat sendiri dari tiang / kolom (post), atau adanya kontribusi elemen lain, misalnya dinding penutup yang berfungsi sebagaibracing. Tetapi perlu diingat bahwa kemampuan memikul beban horisontal pada strukturpost and beamini sangat kecil. Sehingga strukturpost and beamtidak dapat digunakan untuk memikul beban horisontal seperti beban gempa dan angin. Sebaliknya, pada struktur rangka timbul lentur, gaya geser dan gaya aksial pada semua elemen, balok maupun kolom. Momen lentur yang diakibatkan oleh beban lateral (angin dan gempa) seringkali mencapai maksimum pada penampang dekat titik hubung. Dengan demikian, ukuran elemen struktur di bagian yang dekat dengan titik hubung pada umumnya dibuat besar atau diperkuat bila gaya lateralnya cukup besar.Rangka kaku dapat diterapkan pada gedung besar maupun kecil. Secara umum, semakin tinggi gedung, maka akan semakin besar pula momen dan gaya-gaya pada setiap elemen struktur. Kolom terbawah pada gedung bertingkat banyak pada umumnya memikul gaya aksial dan momen lentur terbesar. Bila beban lateral itu sudah sangat besar, maka umumnya diperlukan kontribusi elemen struktur lainnya untuk memikul, misalnya dengan menggunakan pengekang (bracing) atau dinding geser (shear walls).Efek Kondisi Pembebanan SebagianSeperti yang terjadi pada balok menerus, momen maksimum yang terjadi pada struktur rangka bukan terjadi pada saat rangka itu dibebani penuh. Melainkan pada saat dibebani sebagian. Hal ini sangat menyulitkan proses analisisnya. Masalah utamanya adalah masalah prediksi kondisi beban yang bagaimanakah yang menghasilkan momen kritis.PERHITUNGAN MOMENT DALAM BANGUNANA. Menghitung Momen Gaya dalam Statika BangunanMenghitung Momen Gaya dalam Statika Bangunan merupakan bahan ajar yang digunakan sebagai panduan praktikum peserta diklat Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) untuk membentuk salah satu bagian dari kompetensi Menghitung Statika BangunanPembebanan (loading) pada Konstruksi Bangunan telah diatur pada Peraturan Pembebanan Indonesia untuk gedung (PPIUG) tahun 1983. Oleh karena itu supaya lebih mendalam diharapkan peserta diklat membaca peraturan tersebut, karena dalam uraian berikut hanya diambil sebagian saja.Ada 5 macam pembebanan yaitu :a. Beban mati (berat sendiri konstruksi dan bagian lain yang melekat)b. Beban hidup (beban dari pemakaian gedung seperti rumah tinggal,kantor, tempat pertunjukkkan)c. Beban angin (beban yang disebabkan oleh tekanan angin)d. Beban gempa (beban karena adanya gempa)e. Beban khusus (beban akibat selisih suhu, penurunan, susut dansebagainya)Berdasarkan wujudnya beban tersebut dapat diidealisasikan sebagai (1) beban terpusat, (2) beban terbagi merata, (3) beban tak merata (beban bentuk segitiga, trapesium dsb). Beban-beban ini membebani konstruksi (balok, kolom, rangka, batang dsb) yang juga diidealisasikan sebagai garis sejajar dengan sumbunya. Beban terpusat adalah beban yang titik singgungnya sangat kecil yang dalam batas tertentu luas bidang singgung tersebut dapat diabaikan. Sebagai contoh beban akibat tekanan roda mobil atau motor, pasangan tembok setengah batu di atas balok, beton ataupunbaja dsb. Satuan beban ini dinyatakan dalam Newton atau turunannya kilonewton (kN). Lihat gambar 1.

Beban merata adalah beban yang bekerja menyentuh bidang konstruksi yang cukup luas yang tidak dapat diabaikan. Beban ini dinyatakan dalam satuan Newton/meter persegi ataupun newton per meter ata u yang sejenisnya lihat gambar 2.

Beban tidak merata dapat berupa beban berbentuk segitiga baik satu sisi maupun dua sisi, berbentuk trapesium dsb. Satuan beban ini dalam newton per meter pada bagian ban yang paling besar lihatgambar 3.

Berikut ini dicuplikkan beberapa beban bahan bangunan menerut PPIUG 1983 halaman 11.1. Baja beratnya 7850 kg/m3,2. Batu gunung beratnya 1500 kg/m33. batu pecah beratnya 1450 kg/m3,4. beton beratnya 2200 kg/m3,5. beton bertulang beratnya 2400 kg/m3,6. kayu kelas 1 beratnya 1000 kg/m3 dan7. pasangan bata merah 1700 kg/m3.Contoh perhitungan beban :Hitunglah beban yang bekerja pada balok beton bertulang ukuran 30 cm x 60 cm yang ditengah-tengahnya terdapat tembok pasangan setengah batu lebar 15 cm yang dipasang melintang dengan ukuran tinggi 3 m, panjang 4 m.Jawaban :Berat sendiri balok = 0.3 m x 0.6 m x 2400 kg/m3= 432 kg/m (kg/m gaya)Gravitasi bumi = 10 kg/ms2 maka beban menjadi 4320 N/m = 432 kN/mBerat tembok sebagai beban terpusat sebesar := 0.15 m x 3 m x 4 m x 1700 kg/m3= 3060 kg (kg gaya) = 30600 N = 30.6 kNSecara visual dapat dilihat pada gambar 4.

Pada konstruksi bangunan beban yang diperhitungkan bukan hanya beban mati seperti yang telah diuraikan di atas, tetapi dikombinasikan dengan beban hidup yang disebut dengan pembebanan tetap, bahkan ada kombinasi yang lain seperti dengan beban angin menjadi pembebanan sementara. Bila pada contoh di atas, balok digunakan untuk menyangga ruang rumah tinggal keluarga, maka menurut PPIUG halaman 17 besarnya beban hidup sebesar 200 kg/m2. Bila luas lantai yang dipikul balok sebesar 2 m tiap panjang balok (dalam contoh di atas beban lantai tidak dihitung) maka beban karena beban hidup adalah 200 kg/m2 x 2 m = 400 kg/m (kg gaya/m) = 4000 N/m = 4 kN/m. Dengan demikian beban tetap yang bekerja pada balok adalah 4,32 + 4 = 8,32 kN/m yang secara visual dapat dilihatpada gambar 5.

Dilihat dari persentuhan gaya dan yang dikenai gaya, beban dapat dibedakan sebagai beban langsung dan beban tidak langsung. Beban langsung adalah beban yang langsung mengenai benda, sedang beban tidak langsung adalah beban yang membebani benda dengan perantaraan benda lain (lihat gambar 6 ).

a. Pengertian GayaGaya dapat didefisinikan sebagai sesuatu yang menyebabkan benda (titik materi) bergerak baik dari diam maupun dari gerak lambat menjadi lebih lambat maupun lebih cepat. Dalam teknik bangunan gaya berasal dari bangunan itu sendiri beratbenda di atasnya atau yang menempelnya, tekanan angin, gempa, perubahan suhu dan pengaruh pengerjaan. Gaya dapat digambarkan dalam bentuk garis (ataukumpulan garis) yang memiliki dimensi besar, garis kerja, arah kerja dan titik tangkap. Satuan gaya menurut Sistem Satuan Internasional (SI) adalah Newton dan turunannya (kN). Akan tetapi ada yang memberi satuan kg gaya (kg). Bila gravitasi bumi diambil10 m/detik2 maka hubungan satuan tersebut adalah 1 kg gaya (atau sering ditulis 1 kg) ekuivalen dengan 10 Newton. Pada gambar 8 dijelaskan pengertian gaya tersebut.

b. Kesetaraan gayaKesetaraan gaya adalah kesamaan pengaruh antara gaya pengganti (resultan) dengan gaya yang diganti (gaya komponen) tanpa memperhatikan titik tangkap gayanya. Dengan demikian pada suatu keadaan tertentu, walaupun gaya sudah setara atau ekuivalen, ada perbedaan pengaruh antara gaya pengganti dengan yang diganti.Pada prinsipnya gaya dikatakan setara apabila gaya pengganti dan penggantinya baik gerak translasi maupun rotasi besarnya sama. Pada gambar 9 gaya P yang bertitik tangkap di A dipindahkan di B dalam garis kerja yang sama adalah setara (dalam arti efek gerak translasi dan rotasinya) tetapi hal ini dapat berpengaruh terhadap jenis gaya yang dialami benda, pada waktu titik tangkap gaya di A mengalami gaya tekan, sedang pada waktu di B benda mengalami gaya tarik.

c. Keseimbangan GayaKeseimbangan gaya adalah hampir sama dengan kesetaraan gaya bedanya pada arah gayanya. Pada kesetaraan gaya antara gaya pengganti dengan gaya yang diganti arah yang dituju sama, sedang pada keseimbangan gaya arah yang dituju berlawanan, gaya pengganti (reaksi) arahnya menuju titik awal dari gaya yang diganti (aksi). Pada gambar 10 divisualisasikan keseimbangan gaya.

Dengan kata lain keseimbangan gaya yang satu garis kerja dapat dikatakan bahwa gaya aksi dan reaksi besarnya sama tapi arahnya berlawanan.Pada statika bidang (koplanar) ada dua macam keseimbangan yaitu keseimbangan translasi (keseimbangan gerak lurus) dan keseimbangan rotasi (keseimbangan gerak berputar).Untuk mencapai keseimbangan dalam statika disyaratkan ? Gy = 0 (jumlah gaya vertikal = 0), ?Gx = 0 (jumlah gaya horisontal = 0) dan ?M=0 (jumlah momen pada sebuah titik =0)d. Pengertian MomenMomen gaya terhadap suatu titik didefisinikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jaraknya ke titik tersebut. Jarak yang dimaksud adalah jarak tegak lurus dengan gaya tersebut. Momen dapat diberi tanda positif atau negatif bergantung dari perjanjianyang umum, tetapi dapat juga tidak memakai perjanjian umum, yang penting bila arah momen gaya itu berbeda tandanya harus berbada. Pada gambar 11 diperlihatkan momen gaya terhadap suatu titik.

Di samping momen terhadap suatu titik ada juga momen kopel yang didefinisikan sebagai momen akibat adanya dua buah gaya yang sejajar dengan besar sama tetapi arahnya berlawanan.Gambar 12 menunjukkan momen kopel tersebut.

Momen dapat digambar dalam bentuk vektor momen dengan aturan bahwa arah vektor momen merupakan arah bergeraknya sekrup yang diputar oleh momen. Lihat gambar 13.

e. Momen StatisMenurut teori Varignon momen pada suatu titik dikatakan statis bila besarnya momen gaya pengganti (resultan) sama dengan gaya yang diganti.? Contoh:Gaya P1 dan P2 dengan jaraklmempunyai resultan R. Tentukan letak R agar momen di titik A statis.? Jawab :

Misal jarak R dengan P1 (titik A) = a, maka untuk memenuhi momenstatis di A adalah : momen resultan = jumlah momen komponen.

f. Menyusun Gaya yang SetaraIstilah lain menyusun gaya adalah memadu gaya atau mencari resultan gaya. Pada prinsipnya gaya-gaya yang dipadu harus setara (ekuivalen) dengan gaya resultannya1)Menyusun Gaya yang Kolinier2)Menyusun Dua Gaya yang Konkuren3)Menyusun Beberapa Gaya KonkurenJuga dikasih tau cara mencari besar dan arah resultan. Dengan cara Analisi dan Grafis..B. Cara Menghitung Berat Besi yang Benar tanpa Memakai TabeLPada dasarnya semua Berat Besi dapat kita hitung, asalkan kita mengetahui Massa/Volume dari Besi tersebut. Setelah Massa/Volume Besi ini kita ketahui kita dapat mengalikannya dengan Berat Jenis Besi, yaitu 7850 kg/m3.Bisa dirumuskan sebagai berikut:Berat Besi (kg) = Volume Besi (m3) x Berat Jenis Besi (kg/m3)Contoh Perhitungan:Besi Polos (tanpa Ulir) Diameter 16mm, Panjang 12 meter, Jumlahnya 1 batang, maka Beratnya adalah sebagai berikut:Jawaban:Berdasarkan Rumus, Berat Besi (kg) = Volume Besi (m3) x Berat Jenis Besi (kg/m3)Volume Besi (m3) = Luas Lingkaran Penampang BesixPanjang Besi= ( x x D2) x Panjang Besi= ( x 22/7 x 0,016 x 0,016) m2x 12 m(satuan disamakan dalammeter)= 0,0024132 m3Berat Jenis Besi = 7850 kg/m3(ketetapan, berdasarkan hasil percobaan penimbangan Besi)Jadi, Berat Besi tersebut = 0,0024132 m3x 7850 kg/m3= 18,94362 kg(berat 1 batang Besi, Diameter 16mm, Panjang 12 meter)Cukup mudah menghitungnya kanJadi gak perlu punya Tabel Berat Besi, kita dapat menghitung Berat Besi ini.Gak perlu juga harus mengingat dan menghapal, asalkan kita dapat menghitung Volume Besi-nya, itu sudah cukup untuk mengetahui Berat Besi tesebut.

Catatan:Sistem Perhitungan ini dapat diterapkan pada semua jenis Besi, baik itu Besi berpenampang Bulat, berpenampang Segi Empat, Besi Plat, Besi Siku, Besi WF, dan sebagainya. Asalkan kita dapat menghitung Volume (massa) dari Besi tersebut dengan Akurat (benar), maka Beratnya juga dapat kita hitung dan ketahui.C.MENGHITUNG MOMENT JEPITStruktur jepit sering digunakan dalam pembuatan canopi, jembatan maupun aksesoris struktur gedung lainya, dalam merencanakan dimensi bahan yang akan dipakai maka terlebih dahulu kita menentukan beban momen yang bekerja dalam struktur tersebut. dibawah ini adalah salah satu contoh perhitungan momen portal yang bisa menjadi gambaran sederhana dalam melakukan analisa.Contoh perhitungan yang akan kita lakukan adalah misalnya Diketahui sebuah gambar struktur sebagai berikut:

P1 = 7.5 tonP1v = 3/5 x 7.5= 4.5 tonP2h = 4/5 x 7.5= 6 tonMENGHITUNG REAKSI VERTIKALv = 0+ RAv (q x 4.5) 4.5 = 0+ RAv (25 x 4.5) 4.5 = 0RAv = 117 t.mMENGHITUNG BIDANG M ( MOMEN )MA-MA + ( q x 4.5 ) x 2.25 + 27 = 0-MA + ( 25 X 4.5 ) x 2.25 x 27 = 0-MA + 253.125 x 27 = 0MA = 280.125 t.mM 2.5m-4.5 x 3.5 + 2 x 25 x 1 = 65.75 t.mM 4.5m1.5 x 4.5 = 6.75 t.mMENGHITUNG BIDANG Q ( GAYA LINTANG )QA = RAv= 117 tonQ 2.5m = RAv (25 x 2.5 )= 117 62.5= 54.5 tonQ 4.5m = RAv ( 25 x 4.5 )= 4.5 tonMENGHITUNG BIDANG N ( GAYA NORMAL )H = 0RAH P1H = 0RAH 6 = 0RAH = 6 tonJika ada koreksi dan tambahan bisa dimasukan melalui form dibawah, langkah selanjutnya adalah penggambaran hasil perhitungan momen gaya lintang dan gaya normalterdapat berbagai macam bentuk struktur yang sering ditemui dalam prencanaan perhitungan mekanika teknik, oleh karena itu bagi yang kebetulan punya referensi bisa kirimkan keilmusipil.comagar berguna bagi teman-teman kita yang kebetulan sedang mencari