Analisis struktur bangunan merupakan salah satu hal yang perlu dilakukan sebelum mulai ke tahap pembangunan. Karena adanya sebuah analisa ini, maka dapat menentukan akan seperti apa struktur tersebut bekerja. Tapi sebenarnya, apa analisis struktur bangunan itu? Berikut penjelasannya!
Mengenal Analisis Struktur Bangunan
Analisis struktur bangunan adalah kegiatan yang dilakukan untuk menghitung serta menentukan efek dari beban yang bekerja pada struktur bangunan. Segala jenis bangunan perlu dilakukan sebuah analisa untuk mengetahui apakah beban yang bekerja pada struktur bangunan dapat menimbulkan reaksi gaya dalam (internal force) pada struktur bangunan atau tidak.
Baik itu struktur bangunan tahan gempa seperti rumah, jembatan, dermaga, atau bangunan lainnya. Analisis struktur bangunan sangat penting dilakukan sebagai upaya untuk memastikan bagaimana alur, distribusi, serta efek beban terhadap struktur bangunan itu sendiri.
Dengan dilakukannya analisis struktur, maka akan didapatkan hasil bagaimana perilaku struktur dan tingkat keamanannya ketika bangunan tersebut dikenai atau diberikan beban yang diperkirakan akan bekerja.
Apa Saja Faktor Penting pada Analisis Struktur Bangunan?
Dalam prakteknya, terdapat hal-hal penting yang harus diketahui dalam pengerjaan analisa struktur bangunan, yakni antara lain:
1. Sifat Material Struktural
Untuk melakukan analisis struktural yang akurat, data lengkap mengenai sifat material yang digunakan adalah kunci utama dan sangat penting. Data-data dapat diperoleh melalui pengujian, dimana data-data tersebut meliputi berat jenis, kuat tarik, modulus elastisitas, poisson ratio, dan lain sebagainya.
Selain dari sifat material, tentunya material yang digunakan pun harus sesuai standar peraturan yang berlaku, dalam hal ini Standar Nasional Indonesia (SNI).
2. Pembebanan
Keakuratan elastisitas beban yang diperkirakan akan membebani struktur bangunan adalah salah satu elemen penting dalam proses analisis. Dengan mengetahui besarnya beban yang akan membebani struktur bangunan ketika bekerja, maka dapat diketahui pula kekuatan elemen tersebut.
Jadi dengan begitu, secara otomatis juga dapat diketahui struktur bangunan akan mampu menahan beban yang bekerja atau tidak. Karena apabila beban yang diberikan melebihi kekuatan struktur bangunan, maka dapat menyebabkan kegagalan struktur.
3. Sistem Struktur
Selain sifat material penyusun struktur dan pembebanan yang bekerja pada struktur, hal penting lainnya yang tidak boleh luput dalam analisis struktur bangunan adalah sistem struktur. Sistem struktur ini akan mempengaruhi distribusi beban dari mulai lokasi beban hingga akhirnya tersalurkan melalui sistem struktur sampai ke pondasi dan tanah di bawahnya.
Jenis Metode pada Analisis Struktur Bangunan
Karena menganalisis struktur bangunan bukanlah hal yang mudah, maka lahirlah metode-metode yang digunakan dalam proses tersebut. Berbagai metode tersebut digunakan sebagai langkah untuk menjaga keamanan bersama.
Tetapi, metode yang digunakan untuk menganalisis struktur bangunan harus disesuaikan dengan jenis rangka, konfigurasi dalam rangka bertingkat, serta derajat ketidaktentuan. Berikut ini adalah empat metode yang digunakan pada analisis struktur bangunan antara lain:
1. Metode Gaya (Forced Method)
Metode gaya atau forced method adalah metode yang digunakan untuk menghitung gaya dalam (internal force) serta reaksi pada struktur tak tentu. Metode analisis yang satu ini juga dikenal dengan sebutan metode fleksibilitas atau deformasi konsisten.
Metode gaya sangat cocok dipakai untuk menganalisis bingkai statis tak tentu dengan satu lantai dan geometri tak umum seperti bingkai runcing. Dalam aplikasinya, metode gaya digunakan untuk mencari nilai Derajat Ketidaksesuaian. Karena hal yang tidak diketahui dalam force method adalah gaya dan momen.
2. Metode Perpindahan (Displacement Method)
Jika di metode gaya yang tidak diketahui adalah gaya dan momen, maka lain halnya dengan metode perpindahan atau displacement method ini. Karena pada metode perpindahan yang tidak diketahui adalah defleksi dan juga rotasi.
Dengan kenyataan tersebut, maka untuk menentukan nilai perpindahan dapat dihitung menggunakan persamaan kesetimbangan. Untuk menganalisis struktur menggunakan metode ini, terdapat tiga metode yang bisa dipakai dimana ketiga saling berkaitan satu sama lain.
- Metode Slope Defleksi (Slope Deflection Method). Dalam prakteknya, metode ini dapat digunakan untuk menganalisis balok, rangka statis tertentu, serta rangka statis tidak tentu.
- Metode Distribusi Momen (Moment Distribution Method). Ini merupakan metode aproksimasi (pembulatan nilai) yang dapat dilakukan pada setiap tingkatan akurasi yang diinginkan.
- Metode Kekakuan Langsung (Direct Stiffness Method). Metode yang satu ini merupakan metode analisis matriks yang dirumuskan dalam persamaan kesetimbangan hubungan matriks tunggal.
3. Metode Perkiraan (Approximate Method)
Jenis metode yang dapat digunakan dalam proses analisis struktur bangunan selanjutnya adalah metode perkiraan atau approximate method. Metode yang satu ini berguna untuk menentukan gaya dan momen pada elemen struktur yang berbeda serta mendalam demi mendapatkan desain awal.
Berasal dari desain awal, dapat dianalisis menggunakan metode perkiraan secara lebih detail. Sehingga akan menghasilkan desain yang lebih sempurna. Analisis menggunakan metode perkiraan dilakukan dengan cara membuat asumsi struktur bangunan secara realistis.
Sama halnya dengan metode perpindahan, dalam metode perkiraan juga memiliki tiga metode yang dapat digunakan sesuai kebutuhan. Diantaranya sebagai berikut:
- Metode Portal (Portal Method). Jenis metode ini dimanfaatkan untuk menganalisis bingkai beban horizontal dengan menggunakan asumsi: titik belok terletak di tengah-tengah ketinggian tiap-tiap kolom, titik belok terletak di pusat tiap-tiap balok, tegangan geser horizontal terbagi di antara tiap-tiap kolom dengan catatan bahwa kolom interior membutuhkan dua kali lipat kolom eksterior.
- Metode Kantilever (Cantilever Method). Metode kantilever digunakan untuk analisis struktur bangunan tinggi dengan asumsi: titik infleksi terjadi pada titik tengah tiap gelagar, titik infleksi terjadi pada ketinggian titik tengah setiap kolom, serta pada tingkat tertentu intensitas tegangan aksial dalam kolom sebanding dengan jarak horizontal dari pusat gravitasi semua kolom pada tingkat tersebut.
- Metode Poin Infleksi (Points of Inflection Method). Jika metode portal digunakan untuk menganalisis rangka dengan beban horizontal, maka metode poin infleksi dipakai untuk menganalisa rangka dengan beban vertikal. Pada metode ini, pembebanan setiap rangka terdistribusikan secara merata dengan mengasumsikan titik infleksi terletak pada 0,1 L dari tumpuan kanan dan kiri, serta mengabaikan gaya aksial pada balok.
4. Metode Kani (Kani’s Method)
Metode Kani merupakan nama lain dari metode kontribusi rotasi. Metode yang satu ini diambil dari seseorang dengan nama Gaspar Kani pada tahun 1940 silam. Pada metode Kani melibatkan distribusi momen ujung tetap yang tidak diketahui dari komponen struktur menuju sambungan yang berdekatan.
Hal ini bertujuan agar memenuhi kondisi kontinuitas lereng dan perpindahan. Salah satu hal yang menarik dari metode Kani adalah self-correction. Self-correction memiliki makna jika kesalahan yang terjadi pada setiap literasi dapat dikoreksi pada langkah selanjutnya.
Nah, itulah tadi empat jenis metode yang dapat digunakan dalam analisis struktur bangunan. Apapun struktur bangunan yang akan dibangun, baik struktur bangunan rumah sakit, hotel, jembatan, rumah tinggal, dan sebagainya perlu dilakukan analisis terlebih dahulu.
Karena analisis tersebut erat kaitannya dengan keamanan bangunan jika sudah dioperasikan sebagaimana mestinya. Semoga informasi tadi bermanfaat. Untuk mendapatkan informasi menarik lainnya seputar bangunan, atau lainnya Anda bisa mengunjungi laman website Eticon!
No comment yet, add your voice below!