Prinsip Perhitungan Struktur Menggunakan Komputer

Komputer bisa menjadi alat bantu yang handal untuk melakukan perhitungan struktur. Namun untuk menggunakan software komputer kita harus :

• Paham asumsi-asumsi dasar analisis

• paham perilaku struktur yang sebenarnya

Teknik memahami perilaku struktur :

1. Observasi Fisik dan hasil uji
2. Mempelajari Asumsi dasar
3. Mempelajari dasar matematis model
4. Study Parametris
5. Memakai model sederhana

• Mampu membuat model struktur dan validasi hasilnya.

Dalam membuat pemodelan struktur, sebaiknya:

1. Jangan terlalu rumit dari yang diperlukan (jika bisa dibuat model yang simpel tetapi representatif).
2. Jangan berkeinginan membuat model secara keseluruhan dengan ketelitian yang sama untuk setiap detail yang diinginkan.
3. Perlu mengetahui perilaku struktur sebenarnya di lapangan. Faktor-faktor apa yang paling berpengaruh. Tidak ada jaminan bahwa banyak faktor maka hasilnya semakin baik.
4. Jangan langsung percaya dengan hasil keluaran komputer, kecuali telah dilakukan validasi-validasi yang teliti dan ketat.
5. Lihat asumsi-asumsi yang dipakai apakah sudah logis dan mewakili kondisi struktur yang real di lapangan.

Demikian beberapa prinsip agar perhitungan dapat menghasilkan hitungan yang mendekati kebenaran aslinya setelah diaplikasikan di lapangan.

REKAYASA HIDROLOGI

      Hidrologi termasuk salah satu cabang ilmu geografi (ilmu bumi) dan sudah mulai dikembangkan oleh para filsuf kuno, antara lain dari Yunani, Romawi, Cina dan Mesir. Dimana air dianggap sebagai bagian dari unsur utama bersama-sama dengan bumi, udara dan api.

     Secara harafiah “hidrologi” berasal dari bahasa Yunani, yakni  “hydro” dan “loge”. Hydro berarti sesuatu yang berhubungan dengan air dan loge berarti pengetahuan. Jadi hidrologi adalah ilmu pengetahuan yang secara khusus mempelajari tentang kejadian, perputaran dan penyebaran air di atmosfir dan permukaan bumi serta di bawah permukaan bumi. Secara luas hidrologi meliputi pula berbagai bentuk air, termasuk transformasi antara keadaan cair, padat, dan gas dalam atmosfir, di atas dan di bawah permukaan tanah. Di dalamnya tercakup pula air laut yang merupakan sumber dan penyimpan air yang mengaktifkan kehidupan di planet bumi ini. 

Ruang lingkup hidrologi mencakup :                    

1. pengukuran, mencatat, dan publikasi data dasar.
2. deskripsi propertis, fenomena, dan distribusi air di daratan.
3. analisa data untuk mengembangkan teori-teori pokok yang ada pada hidrologi.
4. aplikasi teori-teori hidrologi untuk memecahkan masalah praktis.

Hidrologi bukanlah ilmu yang berdiri sendiri, tetapi ada hubungan dengan ilmu lain, seperti meteorologi, klimatologi, geologi, agronomi kehutanan, ilmu tanah, dan hidrolika.

Menurut The International Association of Scientific Hydrology, hidrologi dapat dibagi menjadi:

1. Potamologi (Potamology), khusus mempelajari aliran permukaan (surface streams)
2. Limnologi (Limnology), khusus mempelajari air danau
3. Geohidrologi (Geohydrology), khusus mempelajari air yang ada di bawah permukaan tanah (mempelajari air tanah = groundwater)
4. Kriologi (Cryology), khusus mempelajari es dan salju
5. Hidrometeorologi (Hydrometeorology), khusus mempelajari problema-problema yang ada diantara hidrologi dan meteorologi.

 Model Sederhana Siklus Hidrologi

Penetapan Nilai Faktor Air Semen

 

Dalam perencanaan campuran adukan beton, nilai faktor air semen dapat anda tetapkan dengan salah satu cara dari 2 cara berikut :

A. Cara Pertama :
Berdasarkan jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata-rata perlu pada umur beton tertentu, nilai faktor air semen dapat ditetapkan dengan mengacu pada Grafik hubungan antara kuat tekan beton dan faktor air semen di atas.
Langkah penetapannya dapat dilakukan dengan cara berikut :

1. Pada sumbu vertikal tetapkan nilai fcr', lalu tarik ke kanan sampai memotong kurva yang sesuai.
2. Dari titik potong tersebut tariklah garis ke bawah, maka akan ditemukan nilai fas (faktor air semen) yang dicari.

B. Cara Kedua :

Berdasarkan jenis semen yang dipakai, jenis agregat kasar, dan kuat tekan rata-rata perlu pada umur beton tertentu, ditetapkan nilai faktor air semen dengan cara :

1. Lihat tabel perkiraan kuat tekan beton di bawah, dengan data jenis semen, jenis agregat kasar, dan umur beton yang dikehendaki, dibaca perkiraan kuat tekan rata-rata perlu seandainya dipakai fas = 0,50.
2. Pada grafik di bawah, buatlah titik A dengan nilai fas = 0,50 (sebagai absis) dan kuat tekan rata-rata perlu yang diperoleh dari tabel (sebagai ordinat). Pada titik A tersebut kemudian dibuat grafik baru yang bentuknya sama dengan 2 grafik yang sudah ada di dekatnya, selanjutnya ditarik garis mendatar dari sumbu tegak (ordinat) di kiri pada kuat tekan rata-rata perlu memotong grafik baru tersebut. Dari titik potong itu kemudian ditarik garis ke bawah sampai memotong sumbu mendatar (absis) dan dapat dibaca nilai faktor-air-semen yang dicari.

JENIS SEMEN	JENIS AGREGAT KASAR	KUAT TEKAN BETON / UMUR
		3	7	28	91
I, II, V	Alami (kerikil)	17	23	33	40
	Buatan (batu pecah)	19	27	37	45
III	Alami (kerikil)	21	28	38	44
	Buatan (batu pecah)	25	33	44	48

Tabel Perkiraan kuat tekan beton (Mpa) dengan fas = 0,50

Nilai Slump Pada Beton

Nilai slump adalah nilai yang diperoleh dari hasil uji slump dengan cara beton segar diisikan  ke dalam suatu corong baja berupa kerucut terpancung, kemudian bejana ditarik ke atas sehingga beton segar meleleh ke bawah.

Besar penurunan permukaan beton segar diukur, dan disebut nilai 'slump'. Makin besar nilai slump, maka beton segar makin encer dan ini berarti semakin mudah untuk dikerjakan.


Penetapan nilai slump dilakukan dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut :

1. Cara pengangkutan adukan beton.
2. Cara penuangan adukan beton.
3. Cara pemadatan beton segar.
4. Jenis struktur yang dibuat.

Cara pengangkutan adukan beton dengan aliran dalam pipa yang dipompa dengan tekanan membutuhkan nilai slump yang besar, adapun pemadatan adukan dengan alat getar (triller) dapat dilakukan dengan nilai slump yang sedikit lebih kecil.

Sebagai petunjuk awal penetapan nilai slump, dapat mengacu pada tabel penetapan nilai slump adukan beton berikut :

Pemakaian Beton (Berdasarkan jenis struktur yang dibuat)	Maks (cm)	Min (cm)
Dinding, Plat Pondasi dan Pondasi telapak bertulang	12,5	5,0
Pondasi telapak tidak bertulang, Caison, dan struktur di bawah tanah	9,0	2,5
Pelat, Balok, Kolom dan dinding	15,0	7,5
Pengerasan jalan	7,5	5,0
Pembetonan masal (beton massa)	7,5	2,5

Perbandingan Berat Agregat Halus dan Kasar

Nilai banding antara berat agregat halus dan agregat kasar diperlukan untuk memperoleh gradasi agregat campuran yang baik. Pada langkah ini dicari nilai banding antara berat agregat halus dan berat agregat campuran.

Penetapan dilakukan dengan memperhatikan besar butir maksimum agregat kasar, nilai slump, faktor air semen, dan daerah gradasi agregat halus. Berdasarkan data tersebut dan grafik di bawah ini, lalu diperoleh presentase berat agregat halus terhadap berat agregat campuran.

Dengan data berat jenis agregat campuran dan kebutuhan air per m3 beton, maka berat beton dapat diperkirakan dengan bantuan grafik di bawah :



Caranya adalah :

1. Dari berat jenis agregat campuran dibuat garis miring berat jenis campuran yang paling dekat dengan yang sudah ada dalam gambar.
2. Kebutuhan air dimasukkan ke dalam sumbu horizontal, kemudian dari titik ini ditarik garis vertikal ke atas sampai mencapai garis miring yang dibuat sebelumnya.
3. Dari titik potong ini kemudian ditarik garis horisontal ke kiri sehingga diperoleh nilai berat beton.

Prinsip Mendesain Ruangan Dalam Bangunan

     Sebelumnya perlu kita ketahui kenapa kita harus mengatur ruang-ruang yang ada dalam bangunan gedung.Sebuah bangunan dibuat dalam rangka untuk mengakomodasi segala kegiatan dari penghuni rumah/bangunan. Kegiatan tersebut bisa jadi merupakan kegiatan bagi manusia, tapi tidak menutup kemungkinan bila kegiatan/aktivitas tersebut dilakukan atau diperuntukkan bagi hewan, benda mati ataupun mesin-mesin produksi.
    Kegiatan yang berlangsung dalam sebuah bangunan bersifat heterogen, tergantung dari tingkat kerahasiaan, aturan yag berlaku, tingkat kenyamanan, dll. Untuk memenuhinya maka ruang-ruang dalam bangunan perlu diatur supaya aktivitas yang berlangsung dalam bangunan tersebut dapat berjalan dengan optimal.

Untuk mengatur ruang-ruang dalam bangunan, yang perlu diperhatikan adalah :

1. Tentukan jenis kegiatan yang akan dilakukan dalam bangunan tersebut
2. Tentukan kebutuhan ukuran ruang yang diperlukan untuk melakukan kegiatan tersebut
3. Tentukan tingkat hubungan antar ruang.
4. Tentukan urutan untuk mencapainya.
5. Tentukan perletakkannya.
6. Buat gambar denah ruangan.

Keterangan dari rincian di atas adalah :

1. Menentukan jenis kegiatan :

 

A. Fungsi bangunan rumah tinggal :

• Ruang Tamu
• Ruang Duduk
• Ruang Tidur
• Ruang Makan
• Dapur
• Kamar mandi / WC

B. Fungsi Bangunan, Rental Play Station / warnet

• Ruang Game / User internet
• Ruang Kasir
• Kamar mandi / WC

C. Fungsi Bangunan Rumah Sakit DLL

Jenis Ruangan tersebut dianalisis berdasarkan fungsi global dari bangunan.
 

2. Menentukan Kebutuhan Ukuran Ruang :

 

• Ukuran ruang dapat ditentukan dari ukuran ruang sejenis yang pernah ada sebelumnya. Namun juga bisa dianalisis sendiri berdasarkan kegiatan yang akan dilakukan.
• Ukuran ruang tiap individu tidak dapat disamaratakan, tergantung dari berbagai latar belakang pribadi yang menempati ruang tersebut.

 

3. Menentukan Tingkat Hubungan Antar Ruang.

 

Tingkat hubungan antar ruang

• Hubungan antar ruang bisa sangat dekat/intim, dan bisa juga sangat jauh.
• tingkat hubungan antar ruang selalu berubah tergantung dari selera penhuninya.

4. Menentukan Urutan pencapaian ruang 

 

Agar dapat terjangkau secara optimal, maka perlu ditentukan urutan pencapaian antar ruang yang ada dalam bangunan, urutan ini dapat satu persatu atau dapat juga secara bersamaan.

Urutan pencapaian ruang

 

5. Menentukan Lokasi Perletakan Ruang

 

Berdasarkan bentuk dan ukuran lahan yang akan dibangun, perlu ditetapkan lokasi ruang, penetapannya dengan mempertimbangkan aspek-aspek dari item di atas.

Menentukan lokasi perletakan ruang

 

6. Membuat Denah Ruang

 

Berdasarkan zona ruang pada lahan, maka dibuatlah denah ruang dengan mempertimbangkan aspek-aspek kenyamanan, estetika, dll.

Denah ruang

Jenis-Jenis Pondasi

1. Pondasi Batu Kali

 

Pondasi ini digunakan pada bangunan sederhana yang kondisi tanah aslinya cukup baik. Biasanya kedalaman pondasi ini antara 60 - 80 cm. Dengan lebar tapak sama dengan tingginya.
Kebutuhan bahan baku untuk pondasi ini adalah :
- Batu belah (batu kali/guning)
- Pasir pasang
- Semen PC (abu-abu).

Kelebihan :

• Pelaksanaan pondasi mudah
• Waktu pengerjaan pondasi cepat
• Batu belah mudah didapat, (khususnya pulau jawa)

 Kekurangan :

• Batu belah di daerah tertentu sulit dicari
• Membuat pondasi ini memerlukan cost besar (bila sesuai kondisi pertama)
• Pondasi ini memerlukan biaya lebih mahal jika untuk rumah bertingkat.

2. Pondasi Tapak (Foot Plate) 

 

 
Pondasi yang biasa digunakan untuk bangunan bertingkat atau bangunan di atas tanah lembek. Pondasi ini terbuat dari beton bertulang dan letaknya tepat di bawah kolom/tiang dan kedalamannya sampai pada tanah keras.
Pondasi tapak ini dapat dikombinasikan dengan pondasi batu belah/kali. Pengaplikasiannya juga dapat langsung menggunakan sloof beton dengan dimensi  tertentu untuk kepentingan pemasangan dinding. Pondasi ini juga dapat dipersiapkan untuk bangunan di tanah sempit yang akan dikembangkan ke atas.
Kebutuhan Bahannya adalah:
- Batu pecah / split (2/3)
- Pasir beton
- Semen PC
- Besi beton
- Papan kayu sebagai bekisting (papan cetakan)

Kelebihan :

• Pondasi ini lebih murah bila dihitung dari sisi biaya
• Galian tanah lebih sedikit (hanya pada kolom struktur saja)
• Untuk bangunan bertingkat penggunaan pondasi foot plate lebih handal daripada pondasi batu belah.

Kekurangan :

• Harus dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama).
• Diperlukan waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur beton).
• Tidak semua tukang bisa mengerjakannya.
• Diperlukan pemahaman terhadap ilmu struktur.
• Pekerjaan rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian tanah. 

3. Pondasi Pelat Beton Lajur

 

Pondasi pelat beton lajur atau jalur digunakan bila luas penampang yang menggunakan pondasi pelat setempat terlalu besar. Karena itu luas penampang tersebut dibagi dengan cara memanjangkan lajur agar tidak terlalu melebar
Pondasi ini lebih kuat jika dibanding dua jenis pondasi dangkal lainnya. Ini disebabkan seluruhnya terbuat dari beton bertulang. Harganya lebih murah dibandingkan dengan pondasi batu kali untuk bangunan rumah bertingkat.
Ukuran lebar pondasi pelat lajur sama dengan lebar bawah pondasi batu kali, yaitu 70 - 120 cm. Ini disebabkan fungsi pondasi pelat lajur adalah menggantikan pondasi batu belah bila batu belah sulit didapat, atau memang sudah ada rencana pengembangan rumah ke atas.

Kelebihan :

• Pondasi ini lebih murah bila dihitung dari sisi biaya.
• Galian tanah lebih sedikit karena hanya berada di titik yang terdapat kolom strukturnya.
• Penggunaannya pada bangunan bertingkat lebih handal dibanding pondasi batu belah, baik sebagai penopang beban vertikal maupun gaya horizontal seperti gempa, angin, ledakan dan lain-lain

 Kekurangan :

• Harus dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama).
• Diperlukan waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur beton).
• Tidak semua tukang bisa mengerjakannya.
• Diperlukan pemahaman terhadap ilmu struktur.
• Pekerjaan rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian tanah.

4. Pondasi Sumuran

 

Pondasi sumuran adalah jenis pondasi dalam yang dicor di tempat dengan menggunakan komponen beton dan batu belah sebagai pengisinya. Disebut pondasi sumuran karena pondasi ini dimulai dengan menggali tanah berdiameter  60 - 80 cm seperti menggali sumur. Kedalaman pondasi ini dapat mencapai 8 meter.
Pada bagian atas pondasi yang mendekati sloof, diberi pembesian untuk mengikat sloof. Pondasi jenis ini digunakan bila lokasi pembangunannya jauh sehingga tidak memungkinkan dilakukan transportasi untuk mengangkut tiang pancang.
Walaupun lokasi pembangunan memungkinkan, pondasi jenis ini jarang digunakan. Selain boros adukan beton, penyebab lainnya adalah sulit dilakukan pengontrolan hasil cor beton di tempat yang dalam.

Kelebihan :

• Alternatif penggunaan pondasi dalam, jika material batu banyak dan bila tidak dimungkinkan pengangkutan tiang pancang.
• Tidak diperlukan alat berat.
• Biayanya lebih murah untuk tempat tertentu.

 Kekurangan :

• Bagian dalam dari hasil pasangan pondasi tidak dapat di kontrol (Karena batu dan adukan dilempar/ dituang dari atas)
• Pemakaian bahan boros.
• Tidak tahan terhadap gaya horizontal (karena tidak ada tulangan).
• Untuk tanah lumpur, pondasi ini sangat sulit digunakan karena susah dalam menggalinya.

5. Pondasi Strauss Pile atau Bored Pile

 

6. Pondasi Tiang Pancang