STRUKTUR TEKNIK SIPIL

1. Pengertian Struktur Teknik Sipil            

            

            Menurut Daniel L. Schodek, Struktur ialah suatu sarana yang berfungsi untuk menyalurkan beban dan akibat penggunaannya dan kehadiran bangunan tersebut ke dalam tanah. Sedangkan Struktur Teknik Sipil adalah cabang ilmu teknik yang secara khusus mempelajari tentang konstruksi bangunan dari mulai pengenalan, perencanaan, perizinan, pelaksanaan, pemeliharaan serta hal-hal lainnya yang berkaitan dengan struktur bangunan.

 

            Adapun maksud dari Struktur Bangunan adalah bagian-bagian yang membentuk bangunan seperti pondasi, sloof, kolom, ring balok dan atap. Pada dasarnya elemen dari struktur ini berfungsi sebagai pendukung keberadaan elemen nonstruktur yang meliputi antara lain : tampak bangunan, interior dan arsitektur pendukung lainnya sehingga membentuk satu kesatuan yang mempunyai fungsi dan peranan berbeda.

            Adapun fungsi dari pada struktur bangunan yaitu meneruskan beban bangunan dari bagian atas bangunan menuju bagian bawah bangunan dan menyebarkan ke tanah sekitar. Para perencana struktur bangunan harus memastikan betul-betul bagian dari pada struktur tersebut sanggup menanggung gaya gravitasi dan beban dari pada bangunan yang kemudian menyokong dan menyalurkan ke tanah dengan aman.

2. Klasifikasi Struktur

        a. Klasifikasi Struktur Berdasarkan Geometri dan bentuk Dasarnya :

             Elemen garis adalah elemen yang panjang dan langsing dengan potongan melintang nya lebih kecil dibandingkan ukuran panjangnya.Elemen garis dapat dibedakan menjadi elemen lurus dan elemen melengkung. Elemen permukaan adalah elemen yang ketebalannya lebih kecil dari pada ukuran panjang nya.Elemen datar dapat berupa datar atau lengkung.Elemen lengkung bisa berupa lengkung tunggal atau lengkung ganda.

        b. Klasifikasi Struktur Berdasarkan Karakteristik Kekakuan Elemen :

            Elemen kaku, biasanya sebagai elemen yang tidak mengalami perubahan bentuk yang cukup besar apabila mengalami tekanan beban. Elemen tidak kaku atau fleksibel, misalnya kabel yang berubah menjadi bentuk tertentu pada suatu kondisi pembebanannya.Struktur fleksibel akan mempertahankan keutuhan fisik nya meskipun bentuknya berubah-ubah.

        c. Klasifikasi Struktur Berdasarkan Susunan Elemen :

            Sistem satu arah, dengan mekanisme transfer beban dari struktur untuk menyalurkan ketanah merupakan aksi satu arah saja.Sebuah balok yang terbentang pada dua titik tumpuan adalah contoh sistem satu arah. Sistem dua arah dengan sistem bersilang yang terletak diantara dua titik tumpuan dan tidak terletak diatas garis yang sama.

        d. Klasifikasi Struktur Berdasarkan Material Pembentukannya :

              - Struktur kayu

              - Struktur Baja

              - Struktur Beton

3. Elemen - elemen Utama Struktur   

    a. Elemen Kaku : Balok, Kolom, Pelengkung, Plat Datar, Dinding, Plat
        Berpelengkungan / Terowongan dan Cangkang

1. Balok dan Kolom : struktur yang dibentuk dengan cara meletakkan elemen kaku horizontal diatas elemen kaku vertical.Elemen horizontal memikul elemen yang bekerja secara tranfersal dari panjangnya dan menyalurkan beban tersebut ke elemen vertical yang menumpunya. Kolom di bebani secara aksial oleh balok dan akan meyalurkan beban tersebut ketanah. Balok akan melentur sebagai akibat dari beban  yang bekerja secara transveral sehingga balok sering disebut memikul beban secara  melentur.Kolom tidak melentur ataupun melendut karena pada umum nya mengalami gaya aksial saja.Pada suatu bangunan struktur balok dapat berupa balok tunggal di atas tumpuan sederhana ataupun balok menerus.Pada umumnya balok menerus merupakan struktur yang lebih menguntungkan di banding balok bentangan tunggal diatas dua tumpuan sederhana.
   
   
2. Pelengkung : struktur yang di bentuk oleh elemen garis yang melengkung dan membentang antara 2 titik.Struktur itu umumnya terdiri atas potongan potongan kecil yang mempertahankan posisinya akibat adanya pembebanan.Bentuk lengkung dan perilaku beban merupakan hal pokok yang mementukan apakah struktur tersebut stabil atau tidak.Kekuatan struktru tergantung dari bahan penyusun nya serta beban yang akan bekerja padanya.contoh struktur pelengkung adalah struktur yang berbenuk dari susunan bata.Bnetuk struktur pelengkung yang banyak digunakan pada banguna modern adalah pelengkung kaku.
   
   
3. Plat Datar dan Dinding : struktur kaku pembentuk permukaan suatu dinding pemikul beban dapat memikul beban baik beban yang bekerja dari arah vertical maupun arah horizontal.Jika struktur dinding terbuat dari material kecil maka kekuatan terhadap beban dalam arah tegak lurus menjadi sangat terbatas.Struktur pelat datar digunakan secara horizontal dan memikukl beban sebagai lentur dan meneruskanya ketumpuan.Struktur pelat dapat terbuat daribeton bertulang ataupun baja.Pelat horizontal apat dibuat dengan pola susunan elemen garis yang kaku dan pendek dan bentuk segitiga tiga demensi digunakan untuk memperoleh kekakuan yang lebih baik.
   
   
4. Cangkang dan Plat Berpelengkungan / Terowongan : merupakan struktur pelat satu kelengkungan.Struktur cangkang memiliki bentang longitudonial dan kelengkungan nya tegak lurus terhadap diameter bentang.Bentuk cangkang harus terbuat dari material kaku seperti beton bertulang atau baja.    

    b. Elemen Tidak Kaku / Fleksibel : Kabel, Membrane atau Kabel Berpelengkungan

Tunggal Maupun Ganda

1. Kabel : Merupakan elemen struktur yang fleksibel.Bentuk kabel bergantung pada beban yang bekerja padanya. Struktur kabel yang di tarik pada kedua ujungnya berbentuk lurus saja di sebut tierod..Jika pada bentangan kabel terdapat beban titik eksternal maka bentuk kabel akan berupa segmen segmen garis .Jika yang di pikul adalah beban yang terbagi merata maka kabel akan berbentuk lengkungan sedangkan berat sendri struktur kabel akan menyebabkan bentuk lengkung yang disebut catenary-curve.
   
   
2. Membran, Tenda :  lembaran tipis yang fleksibel. Tenda biasanya dibentuk dari permukaan membrane. Bentuk srtuktur nya dapat berbentuk sederhana maupun kompleks dengan menggunakan mebran-membran. Untuk permukaan dengan lengkungan ganda permukaan actual harus tersusun dari segmen yang jauh lebih kecil karena pada umumnya membrane dengan permukaan dengan menggantungkan pada sisis cembung berarah kebawah itupun jika berarah keatas harus ditambahkan mekanisme tertentu agar bentuknya tetap.
   
   

    c. Elemen Rangkaian dari Elemen-elemen Tunggal : Rangka, Rangka Batang dan
        Kubah

1. Rangka : Struktur rangka secara sederhana sama dengan balok.Tetapi dengan aksi struktur yang berbeda karena adanya tititk hubung kaku antara elemen vertical dan elemen horizontalnya.Kekauan tititk hubung ini memberi kestabila terhadap gaya lateral.Pada system rangka ini balok maupun kolom akan melentur sebagai akibat dari adanya aksi pada struktur.Pada struktur rangka panjang setiap elemen terbatas, sehingga biasanya akan dibuat dengan pola berulang.
   
   
2. Rangka Batang : Rangka batang adalah struktur yang di buat dengan menyusun elemen linier berbentuk batang-batang yang relative pendek dan lurus menjadi pola pola segitiga.Rangka batang yang terdiri atas elemen elemen diskrit yang melendut secarakeseluruhan apabila mengalami pembebanan seperti yang hal nya di alami balok yang terbebani tranversal.Setiap elemen batangnya tidak melentur tetapi hanya akan mengalami gaya tarik atau tekan saja.
   
   
3. Kubah : merupakan bentuk struktur berlangkungan ganda.Bentuk kubah dapat dipandang sebagai bentuk cengkung yang berputar.Umumnya dibentuk dari material kaku seperti beton bertulang tetapi dapat pula dibuat dari tumpukan bata.
   Kubah adalah struktur yang sangat efsien bila di gunakan pada bentang besar dengan penggunaan material yang lebih sedikit.