Analisis Struktur

Analisis struktur adalah proses menghitung dan menentukan efek akibat beban yang bekerja pada struktur (bangunan, jembatan, dermaga atau objek lainnya) yang menimbulkan reaksi berupa gaya dalam (internal forces) pada struktur.

Analisis struktur sangat penting untuk memastikan bagaimana alur, distribusi dan dampak beban terhadap struktur yang ditinjau.

Selain beban yang mempengaruhi perilaku struktur adalah bahan yang digunakan dan geometri (sistem) struktur. Dengan melakukan analisis struktur maka dapat diketahui bagaimana perilaku struktur dan tingkat keamanannya saat dikenai beban yang diperkirakan akan bekerja.

Analisis Struktur dapat dilakukan selama tahapan desain, pada saat pengujian maupun pasca konstruksi.

Gambar 1 Ilustrasi Struktur, Pembebanan dan Gaya Dalam

Saat ini hampir semua analisis struktur dilakukan dengan menggunakan model matematika yang mengacu pada kaidah-kaidah mekanika, di mana model bisa elastis atau inelastis, linear atau non-linear, gaya dapat statis atau dinamis, dan model struktur mungkin bisa satu dimensi, dua dimensi atau tiga dimensi.

Analisis dan pemodelan juga harus mengacu pada peraturan standar yang berlaku. Namun dalam beberapa proyek yang strategis, seperti misalnya jembatan cable stayed bentang panjang, selain analisis struktur menggunakan model matematis, juga dilakukan pembuatan model skalatis untuk memverifikasi apakah analisis perhitungan dengan model matematis sesuai dengan perilaku struktur yang sebenarnya.

Hal-hal yang harus diketahui sebelum melakukan analisis struktur

Sifat Material Struktur

Untuk melakukan analisis struktural yang akurat, data lengkap mengenai sifat material yang digunakan sangat penting.

Data tersebut meliputi berat jenis, kuat tarik, kuat tekan, modulus elastisitas, poison ratio dan lainnya, dimana data-data sifat material tersebut diperoleh melalui pengujian. Vendor penyedia beton ataupun baja saat ini sudah menyertakan data sheet sifat material yang ditawarkan.

Image result for properti material
Tabel contoh property beberapa material

Selain dari sifat material kekuatan suatu elemen struktur juga tergantung dari dimensi dan bentuk geometrinya.

Dan tentunya material yang digunakan harus sesuai dengan standar peraturan yang berlaku. Beberapa peraturan berikut mengatur ketentuan penggunaan baja dan beton dalam perancangan struktur antara lain:

  • SNI 2847-2013 Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung,
  • SNI 2052-2014 Baja tulangan beton
  • SNI 1729-2015 Spesifikasi untuk bangunan gedung baja struktural.

Pembebanan

Salah satu elemen penting lainnya dalam analisis struktur adalah keakuratan estimasi beban yang diperkirakan akan membebani struktur.

Beban struktur adalah gaya yang bekerja pada bagian struktur, atau pada sistem struktur, yang dengan analisis struktur dapat dihitung bagaimana alur dan distribusi gaya tersebut pada tiap elemen struktur yang menyebabkan gaya dalam (internal forces) pada elemen-elemen tersebut dan sekaligus menghitung berapa besarnya.

Dengan mengetahui besarnya beban yang membebani suatu elemen struktur dan diketahui pula kekuatan elemen tersebut, maka dapat diketahui mampu tidaknya suatu elemen menahan beban yang bekerja tersebut.

Tentunya beban yang melebihi kekuatan elemen struktur akan menyebabkan kegagalan struktur dan kondisi seperti itu yang akan dipertimbangkan selama desain struktur.

Untuk gedung dan jembatan, beban vertikal utama adalah beban gravitasi, termasuk berat sendiri struktur dan berat dari semua bagian bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, alat atau mesin yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dengan bangunan, yang dikenal sebagai beban mati.

Beban lainnya yang disebut beban hidup yaitu adalah berat dari penghuni dan atau barang-barang yang dapat berpindah, yang bukan merupakan bagian dari bangunan, bisa berupa beban terpusat, atau beban merata yang terdistribusi ke area yang luas seperti lantai. Selain beban gravitasi beban horisontal juga harus diperhitungkan seperti angina, gaya inersia akibat gempa bumi atau tekanan tanah.

Untuk pembanan dalam analisis struktur tidak boleh lebih kecil dari yang diatur dalam : SNI 1727 – 2013 Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain.

Sedangkan untuk beban gempa rencana harus memenuhi SNI 1726 – 2012 Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung.

Sistem struktur

Selain sifat material masing-masing elemen penyusun system struktur, pembebanan yang bekerja pada struktur, tentunya sistem struktur akan mempengaruhi distribusi beban dari mulai lokasi beban sampai akhirnya disalurkan melalui sistemtem struktur sampai ke pondasi dan tanah di bawahnya.

Berikut ini beberapa sistem struktur pada bangunan gedung:

  • Rangka Kaku (Rigid Frame)
  • Rangka Kaku dan inti (Rigid Frame and Core)
  • Rangka dengan Pengaku (Braced Frame)
  • Dinding Pendukung Sejajar (Parallel Bearing Wall)
  • Inti dan Dinding Pendukung Fasade (Core and Fasade Bearing Wall)
  • Box Berdiri Sendiri (Self Support Box)
  • Pelat Rata (Flat Slab)
  • Pelat Kantilever (Cantilevered Slab)
  • Interspasial (Interspatial)
  • Gantung (Suspension)
  • Rangka Selang Seling (Staggered Truss)
  • Kumpulan Tabung (Bundled Tube)
  • Tabung dalam Tabung (Tube in Tube)

Seperti halnya pada gedung, struktur jembatan juga dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa jenis. Diantaranya:

  • Berdasarkan jenis material dari elemen penyusunnya, contoh: jembatan baja, jembatan beton, jembatan komposit, jembatan pre-stress,
  • Berdasarkan bentuk dan geometri strukturnya, contoh : Jembatan Rangka, Jembatan box girder, Jembatan I girder, Jembatan balok T, Jembatan Pelat, gorong-gorong, box culvert,
  • Berdasarkan bagaimana jembatan tersebut mentransfer beban dari lantai jembatan ke pondasi, contoh: Jembatan Cable Stayed, Jembatan Suspension, Jembatan Pelengkung.

Begitupun pada Struktur lain seperti bendungan, dermaga, terowongan dan lainnya.

Pemahaman terhadap sifat material, pembebanan dan system struktur sangat penting dalam pemodelan dan analisis struktur, untuk menghasilkan output analisis yang dapat merepresentasikan kondisi yang mendekati kondisi aktualnya.

Cara Menganalisis Struktur

Metode yang digunakan dalam melakukan analisis struktur, tergantung pada tingkat akurasi yang dibutuhkan. Secara sederhana dapat dipilah menjadi:

  • Perhitungan Tangan

Perhitungan tangan sederhana adalah cara perhitungan manual yang sangat cepat dan mudah untuk mengevaluasi efek kekuatan sederhana pada struktur sederhana. Seperti menghitung momen lentur, geser pada balok horizontal sederhana struktur statis tertentu (simple beam) ataupun balok menerus struktur statis tak tentu (continuous beam).

Finite Element Analysis (FEA) adalah metode numerik kompleks yang digunakan untuk menyelesaikan masalah rumit yang berisi sejumlah input variabel seperti kondisi batas, aplikasi beban, dan jenis tumpuan.

Ini adalah metode yang jauh lebih rumit, namun akurat untuk menjalankan analisis struktur dibandingkan dengan perhitungan tangan. FEA mensyaratkan bahwa struktur dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil (atau elemen) yang dapat dievaluasi secara individual untuk perkiraan solusi yang lebih akurat.

Untuk kasus struktur yang sederhana FEA masih dapat dihitung secara manual dengan bantuan kalkulator ataupun spreadsheet walaupun akan menghabiskan waktu yang lebih lama, namun untuk struktur yang besar dan kompleks model FEA bisa terdiri dari ribuan entri matriks sehingga sangat tidak mungkin untuk dievaluasi oleh perhitungan manusia.

Saat ini FEA masih merupakan metode analisis struktural yang sangat kuat dan akurat sehingga menjadi dasar dari sebagian besar Perangkat Lunak Analisis Struktur.

  • Software Analisis Struktur

Ada sejumlah besar Perangkat Lunak Analisis Struktural yang dapat melakukan perhitungan FEA akurat tanpa kesulitan harus secara manual mengatur proses yang kompleks, seperti ETABS, SAP2000, MIDAS, STAADPro, ABAQUS, SAFE, Tekla Structural Designer, S-FRAME ANALYSIS dan lainnya.

Software-software tersebut bertujuan untuk membantu mempermudah penganalisis untuk :

  • Pemodelan material struktur, geometri struktur, pembebanan struktur dan batasan-batasan lain yang ditentukan oleh engineer,
  • Melakukan perhitungan dan analysis gaya-gaya dalam pada elemen-elemen struktur akibat beban dan kombinasi beban yang bekerja dan
  • Membantu pengecekan kekuatan elemen pada tahap disain.

PT. HESA LARAS CEMERLANG MENGGUNAKAN SOFTWARE ANALISIS DAN DISAIN STRUKTUR YANG HANDAL DAN BERLISENSI

Salah satu resiko penggunaan software bajakan adalah ketidaksempurnaan modul yang mengakibatkan output hitungan tidak akurat, dan ini sangat berbahaya jika hasilnya under design, dan akan merugikan pengguna jasa jika hasilnya over design.

Menurut pernyataan resmi beberapa supplier software engineering, software bajakan memberikan hasil kalkulasi yang berbeda dengan software original, dan ini sangat berbahaya jika kesalahan ini dilanjutkan kedalam tahap konstruksi.

Jadi penting untuk para pengguna jasa, untuk memastikan bahwa konsultan engineeringnya menggunakan software berlisensi bukan abal-abal.

Kami menggunakan software SAP2000 dan Midas Gen yang berlisensi resmi dan sudah terbukti handal dalam membantu melakukan analisis dan disain struktur.

Untuk kebutuhan Jasa Analisa Struktur, silahkan hubungi:

PT Hesa Laras Cemerlang

Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27,  Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia
Email: kontak@hesa.co.id
Telp: (021) 8404531

Atau tinggalkan pesan dibawah ini:

Tinggalkan Pesan

[recaptcha]