Soft Story alias si lantai Lunak

soft story adalah istilah yang sering digunakan dalam pembahasan tentang struktur gedung tahan gempa. Soft story kalo diterjemahkan mentah-mentah ya artinya lantai lunak. Maksudnya? Apakah berarti ada juga istilah Hard Story? Hehehe… Sekedar analogi, kita bisa misalkan gedung bertingkat sebagai lapisan-lapisan batu bata yang ditumpuk di atas sebuah meja. Tiap lapisan batu bata merepresentasikan lantai gedung. Sementara itu ada tumpukan batu bata lain. Tapi di tengah-tengah tumpukan tersebut, ada satu lapisan yang batu batanya mempunyai rongga yang cukup besar di dalamnya.

lustrasi soft-story

Sekarang, misalkan kita guncang meja tersebut ke arah horizontal secara acak dan bolak balik. Dengan goncangan yang sama, ternyata kedua tumpukan batu mempunyai perilaku yang berbeda. Tumpukan pertama bisa saja masih bertahan selama goncangan berlangsung. Akan tetapi tumpukan kedua sudah runtuh akibat lapisan batu bata “palsu” yang ada di tengah-tengah tadi yang tidak kuat menahan gaya dorong “fiktif” yang bekerja secara lateral dan bolak balik.

Lapisan batu bata lunak ini bisa direpresentatifkan sebagai soft story. Jika lapisan lunak ini berada di lantai paling atas, tentu bukan masalah. Justru yang jadi masalah adalah kalau lantai lunak ini berada pada lapisan atau lantai yang paling bawah. Dan.. kenyataannya memang seperti ini yang banyak dijumpai di lapangan. Mengapa demikian?

Berikut ini kami coba berikan dua contoh faktor yang menyebabkan keruntuhan karena pengaruh soft story.

A. Kekakuan Dinding Bata Diabaikan.
Gedung-gedung tinggi yang bertipe gedung perkantoran, hotel, atau apartemen, khususnya di kota-kota besar, pada umumnya mempunyai lobi yang berada di lantai dasar atau lantai ground. Ciri-ciri lantai lobi adalah :
- Tinggi antar lantainya biasanya lebih besar daripada lantai tipikal di atasnya. Arsitek biasanya menginginkan hal ini agar ruangan lobi terlihat lebih besar, luas, dan megah.
- Karena ingin luas, maka di lantai lobi, penggunaan dinding bata relatif lebih sedikit daripada di lantai-lantai 

Lantai lunak akibat bukaan yang lebih banyak

Akibatnya, seperti yang terlihat pada gambar di atas, lantai paling bawah menjadi lantai yang paling lunak (kurang kaku) dibandingkan lantai di atasnya. Salah satu solusinya adalah menambah ukuran kolom sebesar mungkin sehingga bisa mengimbangi kekakuan-kekakuan lantai di atasnya.

B. Kekeliruan Antara Desain dan Pelaksanaan

 
Tumpuan didesain sebagai jepit

 
 Kenyataannya, tumpuan berperilaku sendi

ontoh di atas adalah contoh kasus yang sepele namun dampaknya luar biasa. Tumpuannya didesain jepit, akan tetapi pada pelaksanaannya, justru tumpuan tersebut berperilaku sendi.
Kenapa sih tumpuan itu bisa sendi? Ada beberapa penyebabnya, antara lain:

1. Tidak ada yang mentransfer momen dari kolom ke pondasi.
   Ketika menentukan sebuah tumpuan itu adalah jepit, maka perlu diperhatikan bahwa akan ada momen lentur di kaki kolom (tumpuan), dan.. harus ada yang bisa mentransfer momen tersebut ke pondasi dan terus ke tanah. Jika pondasinya tipe tiang (pile) baik itu pancang atau bor, setidaknya harus ada pilecap yang cukup kuat untuk menahan momen dari kolom tersebut. Jika pondasinya pondasi tapak, sebaiknya kolom tidak didesain sebagai jepit. Pondasi tapak tidak efektif dalam menahan momen lentur akibat reaksi tumpuan jepit.
2. Pondasi tidak didesain untuk menahan momen.
   Kadang pondasi tapak sudah didesain untuk menahan momen, tetapi pada kenyataannya, jika ada momen yang terjadi pada pondasi, akan ada perbedaan tekanan pada tanah di daerah ujung-ujung pondasi. Akibatnya bisa terjadi perbedaan settlement. Jika ada perbedaan settlement di ujung-ujung pondasi tapak, maka akan timbul rotasi. Adanya rotasi menyebabkan perilaku jepit menjadi tidak sempurna lagi.

Rotasi pada pondasi tapak mengurangi kekuatan penjepitan

Kurang lebih 2 hal itulah yang paling banyak menyebabkan kegagalan soft-story. Lantas, apa yang sebaiknya dilakukan oleh perencana?

• Lantai yang dianggap “lunak” sebaiknya kekakuan kolomnya agak dilebihkan. Berbicara kekakuan artinya kita berbicara tentang variabel E, I, dan L. Menaikkan E berarti meninggikan mutu beton, hal ini relatif jarang dilakukan jika hanya mau meningkatkan kekauan satu lantai saja. Mengurangi nilai L (tinggi antar lantai) juga sulit dilakukan karena tinggi lantai yang sudah ditentukan oleh arsitek biasanya tidak bisa diubah lagi. Yang paling mungkin adalah menambah momen inersia, I, yaitu dengan memperbesar ukuran kolom. Hal ini memang membutuhkan koordinasi dengan pihak arsitek.
• Yang paling ideal adalah, kekakuan dinding bata juga sebaiknya dimasukkan ke dalam perhitungan. Akan tetapi di Indonesia khususnya, belum ada pedoman mengenai hal ini, apalagi dalam perencanaan bangunan tahan gempa. Sebenarnya boleh saja kita tidak memasukkan kekauan dinding bata ke dalam perhitungan, akan tetapi hal ini berarti dalam pelaksanaannya nanti dinding bata tersebut harus “terlepas” (tidak diikat) dari struktur utama. Hal ini tentu sangat berbahaya karena dinding tersebut sewaktu-watu bisa rubuh dan menimpa orang yang ada di dekatnya.
• Jika pondasinya tidak didesain untuk menahan momen, sebaiknya tidak menggunakan tumpuan jepit.[]

 

SNI-Beton : Jarak Antar tulangan

Kadang sewaktu mendesain struktur beton bertulang, kita ingin menggunakan tulangan yang sangat banyak atau justru sangat sedikit. Jika tulangannya banyak, maka jarak antar tulangan menjadi sangat rapat, sebaliknya jika sedikit, maka jaraknya menjadi renggang. SNI-Beton-2002 sebenarnya sudah memberikan batasan jarak atau spasi antar tulangan baik itu untuk balok, kolom, pelat, maupun dinding.
Batasan Spasi Tulangan menurut pasal 7.6 SNI-2847-2002

1. Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama tidak boleh kurang dari 25 mm.
2. Jika tulangan terdiri dari lebih dari satu lapis (baris), maka jarak bersih antar baris tulangan adalah 25 mm.
3. Untuk kolom, boundary element pada dinding geser, atau dinding yang mempunyai confinement (sengkang pengikat), jarak bersih antar tulangan utamanya adalah minimal atau 40 mm (mana yang terbesar).
4. Pada dinding dan pelat lantai, tulangan lentur utama jaraknya harus kurang dari 3x tebal pelat (dinding) atau 500 mm (mana yang terbesar).

Cara Menghitung Volume Beton Bertulang

Katakanlah saya punya balok dengan ukuran 30/50 dengan panjang 5 meter, dengan tulangan yang saya rencanakan adalah 3D16 dibagian atas (bagian tekan), dan 2D16 dibagian bawah (bagian tarik), serta beugel/sengkangnya adalah Ø8 jarak 15 cm (Ø8-150), penutup beton direncanakan 5 cm

Pertanyaan :

1. Hitunglah kebutuhan tulangan utama ?
2. Hitunglah kebutuhan tulangan sengkang/beugel ?
3. Hitunglah Berat besi per meter³  beton ?

Jawab :

1. Tulangan utama = 3D16 + 2D16 = 5D16 ( D16 dengan jumlah 5 buah ), karena panjang baloknya adalah 5m, maka volume besi tulangan D16 adalah 5D16 x 5m’ = 25 m’.

- Besi yang dipakai adalah besi KS (krakatau Steel), jadi panjang yang didapat adalah betul-betul panjang yang standard yaitu = 12 m, sehingga kebutuhan besinya adalah 25/12 = 2.083 lonjor

- Berat per meter’ besi D16 = 0.006165 x 16²  x 1 = 1.574 kg

- Total berat besi = 1.574 kg x 25 = 39.36 kg

- Jadi kebutuhan tulangan utama adalah 2.083 lonjor ( berat = 39.36 kg)

2. Panjang sengkang sisi horizontal = 30 cm – lebar penutup beton kiri – lebar penutup beton kanan = 30 cm – 5 cm – 5 cm = 20 cm

- Panjang sengkang sisi vertikal = 50 cm – lebar penutup beton atas – lebar penutup beton bawah   = 50 cm – 5 cm – 5 cm = 40 cm

- Bengkokan sengkang = 5 cm + 5 cm = 10 cm

- Panjang satu buah sengkang adalah = 40 cm + 20 cm + 40 cm + 20 cm + 10 cm = 130 cm = 1.3 m

- kebutuhan besi sengkang per 5m panjang balok dengan jarak tiap sengkang = 15 cm = 0.15 m adalah = (5m / 0.15m)  = 33.33 buah

- Kebutuhan total besi sengkang per 5m panjang balok = 33.33 x 1.3 m = 43.33 m’

- Besi yang dipakai adalah besi full ( panjang dipasaran biasanya = 11.7 m), jadi kebutuhannya adalah = 43.33 m / 11.7 m = 3.7 lonjor………….. ( 4 lonjor)   

- Berat 1 lonjor dari besi Ø8 = 0.006165 x 8² x 11.7 = 4.616 kg, maka jika yang dibutuhkan 4 lonjor, maka beratnya = 4.614 kg x 4 = 18.46 kg

- Jadi kebutuhan tulangan sengkangnya adalah 4 lonjor ( berat = 18.46 kg ) 

3.  Berat besi per meter² beton adalah :

- Berat besi D16 = 39.36 kg

- Berat besi sengkang = 18.46 kg

- Volume beton = (0.3 x 0.5) x 5 m = 0.75 m³

- Berat besi D16 per m³ = 39.36 / 0.75 = 52.48 kg/m³

- Berat besi sengkang Ø8  per m³ = 18.46 / 0.75 = 24.61 kg/m³

- Total berat besi secara keseluruhan = 52.48 kg/m³ + 24.61 kg/m³ = 77.09 kg/m³

- Berat besi per m³ beton (dalam prosentase) adalah = (77.09 kg / 7850 kg/m³) x 100% = 0.98 %……….(catatan : 7850 kg/m³ = berat jenis besi)

Catatan :

Dalam perdagangan di toko-toko bahan bangunan atau material, terdapat bermacam-macam istilah besi untuk pembesian (tulangan beton), diantaranya adalah besi KS (Krakatau Steel), Besi full, besi banci, dan sebagainya.

Besi KS adalah besi dengan diameter utuh dan panjang standard. Misalnya besi KS diameter 22 mm, bila diukur dengan menggunakan alat ukur suighmat (mistar sorong yang merupakan alat ukur ketebalan dengan ketelitian hingga 0.01 mm) maka akan diperoleh diameter 22 mm dan panjang 12 m (panjang standard) sehingga tidak berkurang atau sama dengan yang disebutkan.

Besi full adalah besi dengan diameter penuh sesuai diameter besi yang disebutkan. Misalnya, besi 16 mm tetap memiliki ketebalan dengan dengan diameter 16 mm, tetapi panjangnya terkadang ada yang kurang dari standard 12 m (umumnya hanya 11.7 m)

Besi banci adalah besi yang tidak sesuai dengan ukuran dan diameter dan panjangnya itu sendiri, misalnya, besi diameter 12 mm yang bila diukur dengan mistar sorong, hanya diperoleh 10.5 mm, dan panjangnya pun hanya 11 m

link :  http://www.kampustekniksipil.co.cc

Menghitung berat besi beton tanpa tabel

Rumus yang sudah jadi :
Berat per m' (kg/m') = 0,006165 x D² ( D diameter besi dalam mm)
Berat per batang (kg) = 0,006165 x D² x12 m' (panjang besi asli )

Asal rumus :
Dengan menggunakan pendekatan rumus volume tabung.
Volume tabung = (0,25 x 3,14 x D²) x P x BJ

Keterangan :
D = diameter besi beton
P = panjang besi beton
BJ = berat jenis besi beton (7.850 kg/m³)

MENARA JAKARTA

Sejarah dan pembangunan saat ini

Menara Jakarta merupakan proyek besar yang dimulai pada masa pemerintahan Presiden Soeharto yang digagas sejak tahun 1995. Menara ini dimaksudkan untuk menjadi salah satu gedung tertinggi di dunia.

Sayembara desain (1996-1997)

Pembangunan menara itu pada awalnya dikembangkan oleh trio usahawan besar, yakni Sudwikatmono, Prajogo Pangestu, dan Henry Pribadi, melalui PT Indocitra Graha Bawana. Biayanya diperkirakan sekitar 400 juta dollar AS (waktu itu masih sekitar Rp 900 miliar).

Semula, Menara Jakarta akan dibangun di area Kuningan, tetapi Soerjadi Soedirdja, Gubernur DKI Jakarta waktu itu, tidak setuju, dan mengusulkan untuk membangunnya di daerah Kemayoran yang pertumbuhannya masih sulit.

Perusahaan-perusahaan desain arsitektur kaliber internasional diundang berpartisipasi dalam sebuah sayembara desain arsitektur untuk gedung tersebut. Ketentuan sayembara tersebut adalah bahwa gedung tersebut harus mengandung lambang Trilogi Pembangunan, Pancasila, dan 17 Agustus (hari kemerdekaan Republik Indonesia). Desain dan maket menara itu diperlihatkan kepada Mensesneg (waktu itu) Moerdiono selaku Ketua Badan Pengelola dan Pengembangan Bandar Baru Kemayoran di Sekretariat Negara.

Pada tahun 1996, Sayembara tersebut dimenangkan oleh Murphi/Iohn dari Amerika Serikat. Hanya saja, karena desain ini terlalu mahal untuk dikembangkan, maka pemerintah memilih desain dari pemenang kedua yakni East Chine Architecture Design & Research Institute (ECADI), yang juga membangun Shanghai Oriental Pearl Tower di China. Desain ECADI ini dipilih karena para juri menganggap desainnya sederhana dan masih bernuansa Asia.

Peresmian pembangunan dilakukan pada tahun 1997 oleh Gubernur Jakarta Soerjadi Soedirdja dan Mensesneg Moerdiono setelah disetujui oleh Presiden Soeharto di Bina Graha, Jakarta. Presiden Soeharto mengusulkan agar nama Menara Jakarta diganti menjadi Menara Trilogi.

Pembangunan Menara Trilogi mulai dilaksanakan tahun 1997. Karena anggaran membesar, pengembang mulai mencari suntikan dana dari investor asing. Total dana yang dibutuhkan menjadi sekitar 560 juta dollar AS (waktu itu sekitar Rp 1,2 triliun). Pihak asing ditargetkan memiliki sebagian saham dan sebagian lagi dimiliki pengembang dalam negeri.

Krisis ekonomi (1997) 

Ketika terjadi krisis ekonomi di Asia pada tahun 1997, industri properti Indonesia pun jatuh sehingga banyak sekali proyek konstruksi yang ditunda maupun dibatalkan, termasuk Menara Trilogi. Dengan dihentikannya pembangunan Menara ini, beton-beton yang sudah ditanam dibiarkan mangkrak dan area tersebut menjadi genangan air yang luas. 

Kelanjutan proyek Menara Jakarta (mulai 2003) 

Setelah perekonomian Indonesia mulai bangkit kembali, Pemerintah Jakarta tetap akan meneruskan pembangunan Menara tersebut dengan kembali menyebut nama Menara Jakarta. Menara Jakarta pun dilanjutkan pada tahun 2003 melalui sebuah konsorsium baru, yakni PT Persada Japa Pamudja (PJP) yang terdiri dari para pengusaha besar nasional.

Peresmian pembangunan menara yang diproyeksikan menjadi menara tertinggi di dunia itu dilakukan oleh Menteri Sekretaris Negara (Mensesneg) Bambang Kesowo dan Gubernur DKI Jakarta Sutiyoso pada tanggal 15 April 2004.

Menurut Presiden Komisaris PT Prasada Japa Pamudja (pengembang sekarang dari Menara Jakarta), yakni Abraham Alex Tanuseputra, Menara ini akan menjadi proyek besar dan merupakan eksistensi untuk menunjukkan kemampuan dan peradaban bangsa Indonesia guna mampu sejajar dengan bangsa lainnya di dunia, serta dibangun oleh putra putri bangsa Indonesia.

Pembangunan menara akan terbagi menjadi dua bagian. Bagian pertama pembangunan ruang podium 17 lantai yang direncanakan selesai pada tahun 2008/2009. Bagian kedua adalah pembangunan tower yang diprediksikan akan selesai pada tahun 2010-2011.

 

Rancangan
Menara Jakarta dirancang dan disupervisi oleh desainer konstruksi Prof DR Wiratman Wangsadinata.

Visi pembangunan

Direktur Proyek Menara Jakarta, Roesdiman Soegiarso mengatakan, visi pembangunan Menara Jakarta adalah "Sentra Gaya Hidup".

Menurutnya, "Sentra Gaya Hidup" merupakan impian dan konsep Menara Jakarta yang mengedepankan sebagai tempat yang memberi semangat hidup, pengembangan dan pusat teknologi, hiburan, pendidikan pariwisata dan perdagangan untuk menghadapi abad ke-21.

Dimensi menara

Menara Jakarta akan dibangun di area seluas 306.810 meter persegi. Gedungnya sendiri akan seluas 40.550 meter persegi dengan tinggi 558 meter.

Seperti desain awalnya pada tahun 1997, dalam pembangunan yang baru ini, menara tetap memiliki tiga kaki yang akan menjulang hingga ketinggian 500 meter. Masing-masing kaki berbentuk silinder, berdiameter 13,2 meter. Dua di antaranya berisi masing-masing tiga lift dengan kecepatan 7 meter per detik. Kaki ketiga berisi delapan lift khusus untuk pengunjung. Pada gedung ini terdapat 10 unit elevator/lift.

Selain itu, pada bagian bawahnya, menara itu diikat lagi dengan cincin beton berdiameter 40 meter dengan tinggi 15 meter. Untuk lebih menstabilkannya, menara tertancap dengan fondasi berdiameter 80 meter sampai kedalaman 58 meter di bawah tanah.

Menurut pengembang, Menara Jakarta akan menyerap 20.000 lebih tenaga kerja selama pembangunan, dan lebih dari 40.000 tenaga kerja setelah gedung difungsikan.

Fasilitas

Menara Jakarta rencananya akan dilengkapi dengan fasilitas:

- Tempat parkir seluas 144.000 meter persegi
- Gedung podium setinggi 17 lantai.
- Lift yang mencapai puncak menara
- Restoran berputar
- Mal besar
- Kafe
- Taman hiburan
- Museum sejarah Indonesia
- Hotel
- Ruang serba guna/konferensi yang bisa menampung sepuluh ribu pengunjung
- Ruang-ruang perkantoran seluas 8.000 meter persegi
- Pusat pameran
- Pusat pendidikan dan pelatihan
- Pusat multimedia disertai pemancar siaran radio dan televisi
- Pusat perdagangan dan bisnis
- Pusat olah raga

Diperkirakan, sebanyak 4-6 juta pengunjung setiap tahunnya akan mengunjungi Menara Jakarta.

Fakta Lainnya

Jika menara itu selesai dikerjakan tahun 2010 atau 2011, dengan ketinggian 558 meter, ia akan menjadi bangunan menara (namun bukan gedung) tertinggi di dunia, mengalahkan ketinggian:
- Canadian National Tower (553 meter), Toronto, Kanada
- Menara Ostankino (540 meter), Moskow, Rusia
- Oriental Pearl Tower (468 meter), Shanghai, Cina, dan
- Menara Kembar Petronas (452 meter), Kuala Lumpur, Malaysia

Sebagai pembanding, tinggi Tugu Monas Jakarta hanya 137 meter. Dengan demikian, Menara Jakarta akan memiliki tinggi sekitar 4 kali tinggi Tugu Monas.

Setelah melewati seluruh masa pembangunannya, Menara Jakarta akan menjadi gedung tertinggi di belahan bumi bagian selatan. Rekor ini saat ini dipegang oleh gedung residensial Q1 dengan ketinggian 344 meter yang terletak di Surfers Paradise, Gold Coast, Australia.

Biaya

Biaya pembangunan megaproyek ini diperkirakan mencapai sekitar Rp 1,4 triliun pada awalnya dan membengkak menjadi hampir Rp 2,7 triliun setelah kenaikan harga baja dunia.

Menurut direktur PT Prasada Japa Pamudja, Ferry Sangeroki, pihak-pihak yang terlibat dalam proyek ini adalah "lebih dari seratus perusahaan dan individu". Ia mengatakan bahwa proyek tersebut dibiayai melalui tiga jalur: partisipasi modal (Rp 400 miliar), pinjaman sindikasi (Rp 600-800 miliar), dan penjualan pra-proyek (sekitar Rp 1,3 triliun).

Menurut desainer Menara Jakarta, Prof Dr Wiratman Wangsadinata, dalam perkiraan tahun 2009 biaya yang dibutuhkan untuk membangun menara ini mencapai Rp 5 triliun

Kontroversi

Pada tahun 1995-1997, Menara Trilogi menjadi bahan kecaman terutama adalah dana serta fungsi Menara tersebut di tengah kesenjangan sosial dan ekonomi yang masih membentang. Theo Syafei, bekas Pangdam Udayana, mengatakan, "Lebih baik dana sebesar itu digunakan untuk pembangunan kawasan Timur Indonesia." Karena itu, menara ini mulai dikenal pula dengan sebutan "Menara Kesenjangan". Koran The Jakarta Post menyebutnya sebagai "tower of indifference" (menara ketidakpedulian). Beberapa anggota DPR menyebutnya proyek "mercusuar", suatu penamaan terhadap proyek-proyek di zaman Bung Karno yang dianggap (terutama oleh pendukung Orde Baru) sebagai proyek untuk pamer ke dunia luar, tanpa manfaat yang jelas bagi rakyat.

Sudwikatmono sebagai pemilik proyek ini di masa itu, membantah jika menaranya disebut proyek mercusuar. Alasannya, tidak seperti Monas yang dibangun pemerintah, Menara Trilogi ini murni dibuat oleh swasta. Mensesneg Moerdiono menanggapi mengenai kesenjangan sosial yang ironi dengan proyek ini hanya menerangkan manfaat teknis bagi dunia arsitektur, konstruksi, dan dunia penyiaran radio dan televisi. Rencananya, pucuk menara memang bakal dijadikan pacak antena radio dan televisi.

Catatan kaki

1. "Menara Jakarta Setinggi 558 Meter di Kemayoran Jadi Pusat Telkom". Kompas.
2. a b Suhendra. "Prajogo Pangestu dan Henry Pribadi Masih Garap Menara Jakarta", DetikCom

Pranala luar  

(id) Forum Ilmu Sipil Indonesia
(id) Galeri foto Jakarta Revival Center di BethanyGraha.org
(id) Maket Menara Jakarta di Situs Web Liputan 6
(en) Forum Indonesia Skyscrapers
(en) Menara Jakarta di Situs Web Structurae

Daktilitas Beton

Kita sering mendengar istilah daktilitas, tapi mungkin agak-agak kurang paham apa maknanya. Saya sendiri sebenarnya sedikit “alergi” jika mendengar atau membaca istilah-istilah “asing”, apalagi kalau yang dibaca adalah artikel ilmiah, ditambah lagi jika artikelnya dalam bahasa Inggris. Otak saya akan bekerja 3 kali lebih keras, hehe. 

Daktilitas berlawanan dengan kegetasan. Waduh, istilah apa pula tuh? Daktilitas adalah kata benda, kata sifatnya adalah daktail. Sementara lawannya adalah getas (kata sifat) istilah “Londo”-nya brittle, sehingga kata bendanya adalah kegetasan. (kok jadi belajar Bahasa Indonesia ya?)

Anyway, kalau getas jujur saja bagi saya pribadi lebih gampang dipahami. Karena kalau mendengar kata getas saya langsung ingat dengan KERUPUK. Tapi kalau mendengar kata daktail, saya tidak bisa menemukan makanan yang sifatnya daktail (permen karet mungkin iya, tapi saya tidak doyan permen karet), makanya lebih susah memahami daktail daripada getas. :D

Kembali ke topik. Tiap material, khususnya material bangunan setidaknya punya karakteristik yang berbeda jika diberi gaya (beban). Ada yang kuat jika ditekan tapi hancur jika ditarik (misalnya beton). Ada yang kuat jika ditarik, tapi tidak ada apa-apanya jika ditekan (misalnya kabel, rantai, tali, dll), ada juga yang kuat jika ditarik dan ditekan (misalnya profil baja struktural). Dan.. tentu saja ada yang tidak kuat jika ditarik maupun ditekan, misalnya kerupuk.

ELASTIS dan PLASTIS
Konsep ini mutlak harus dipahami dulu. Karena kami bukan ahlinya, maka penjelasan di sini juga diusahakan dalam bahasa “bukan ahlinya”.

Misalnya ada sebuah benda (material), jika diberi gaya (ditarik, ditekan, atau dilenturkan), benda tersebut memanjang, memendek, atau bengkok (berdeformasi). Kemudian gaya tersebut dihilangkan, dan benda tersebut kembali persis ke bentuk dan ukuran semula. Kondisi ini dinamakan kondisi ELASTIS

.

Tapi, ada suatu kondisi jika gaya tersebut ditambah besarnya, benda tersebut sudah tidak bisa kembali ke bentuk semula. Benda itu sudah dalam kondisi PLASTIS atau INELASTIS.

Dalam kondisi elastis, besarnya gaya berbanding lurus dengan besarnya deformasi. Misalnya kita ambil gaya tarik versus penambahan panjang. Semakin bsar gaya tariknya, semakin besar pula penambahan panjangnya. Dalam pembahasan biasanya digunakan tegangan untuk mewakili gaya (σ = F/A), dan regangan untuk mewakili penambahan panjang (ε = ΔL/L)

 

Titik waktu pertama kali material tersebut memasuki kondisi plastis disebut Titik Leleh (Yield Stress). Pada kondisi plastis, hubungan tegangan regangan sudah menyimpang jauh dari linear. Diberi tambahan gaya sedikit saja, deformasinya bisa bertambah berlipat-lipat kali dari deformasi elastis.

Jika gaya tersebut ditambah, maka material tersebut bisa putus. Titik ini disebut titik putus, atau titik fraktur (Ultimate Stress).

Daktilitas adalah kemampuan material mengembangkan regangannya dari pertama kali leleh hingga akhirnya putus. Atau, daktilitas bisa juga kita artikan seberapa plastis material tersebut. Semakin panjang “ekor plastis”nya, semakin daktail material tersebut.

Kebalikan dengan daktail, material yang GETAS tidak memiliki “ekor plastis” yang panjang. Malah ada yang sama sekali tidak memiliki “ekor plastis”. Artinya, titik lelehnya sama dengan titik putusnya. Begitu dia leleh saat itu juga dia putus.

MODULUS ELASTISITAS
Modulus Elastisitas biasa disebut juga Modulus Young. Walaupun sebenarnya Modulus Young adalah bagian dari Modulus Elastisitas (sumber: wikipedia).

Modulus Elastisitas (nggak usah diturunkan ya persamaannya), dirumuskan sebagai:

adalah regangan, dan adalah regangan.
Pada grafik hubungan tegangan-regangan, kemiringan kurva elastis menunjukkan besarnya Modulus Elastisitas.

Semakin tegak kurva elastisnya, maka semakin besar nilai E-nya. Sebaliknya semakin landai kurvanya, semakin kecil nilai E-nya.

BAJA
Di antara tiga material utama konstruksi (baja, beton, kayu), baja adalah material yang paling daktail. Tegangan lelehnya tinggi, regangan maksimumnya besar. Modulus Elastisitasnya juga tinggi.

BETON
Beton kebalikan dengan baja. Beton justru sangat tidak daktail. Beton malah sangat getas ketika mengalami tegangan tarik. Sedangkan ketika mengalami tekan, perilaku elastisnya hanya terlihat sekitar 0 – 30% dari kuat tekan beton. Setelah itu tidak elastis lagi. Hal ini konon diakibatkan karena munculnya retak-retak pada saat tegangan sudah mulai tinggi.

KARET
Karet adalah contoh material yang sangat fleksibel (modulus Elastisitas kecil) tapi juga getas. Artinya, begitu mencapai titik leleh seketika itu juga karet itu putus.

Regangan karet bisa mencapai lebih dari 100%, artinya karet dapat memanjang 2 kali (bahkan lebih) dari panjang semula.
Regangan beton (tekan) paling maksimal sekitar 0.3-0.4 persen.
Regangan leleh baja sekitar 0.2 persen, dan regangan putusnya mencapai 15%. (so, kalau anda mau menarik sebuah tulangan baja hingga putus, paling tidak anda harus bisa menarik tulangan tersebut menjadi 15% lebih panjang terlebih dahulu baru kemudian baja itu akan putus)

Kalo digambarkan ketiganya kurang lebih perbandingannya seperti gambar berikut.

 

 

KERUPUK
Kebetulan belum ada laboratorium yang mengadakan penelitian tentang hubungan tegangan-regangan dari kerupuk. Mungkin anda berminat?

Dari pembahasan ini akan muncul istilah-istilah lain seperti:

1. Sendi Plastis.
Sendi plastis adalah kondisi ujung-ujung elemen struktur yang semula kaku (rigid) atau terjepit sempurna, kemudian menjadi sendi (pinned) karena material penyusunnya (dalam hal ini baja) telah mengalami kondisi plastis.

Misalnya sambungan balok ke kolom pada awalnya didesain kaku (rigid), namun karena momen tumpuan sangatt besar mengakibatkan semua tulang tarik pada balok mengalami leleh. Jika sudah leleh, tentu sudah tidak elastis lagi.
Gaya gempa yang arahnya bolak balik menyebabkan sisi atas dan sisi bawah balok secara bergantian mengalami tekanan tarik dan tekan yang besar, bahkan dapat membuat beton menjadi retak atau hancur.
Dalam kondisi seperti ini, kekuatan ujung balok bergantung kepada tulangan. Deformasinya (dalam hal ini putaran sudut) menjadi besar, dan ujung balok tidak rigid lagi, alias sudah seperi sendi.

 

2. Daktilitas Penampang.
Daktilitas penampang adalah kemampuan penampang untuk mengembangkan deformasinya setelah mengalami leleh pertama kali.

Atau bisa disebut juga seberapa lama suatu elemen struktur bisa bertahan dengan kondisi sendi plastis di ujung-ujungnya.

TATA CARA PELAKSANAAN LAPIS ASPAL BETON (LASTON) UNTUK JALAN RAYA

TATA CARA PELAKSANAAN LAPIS ASPAL BETON (LASTON) UNTUK JALAN RAYA

PENELITIAN PENDAHULUAN PENGGUNAAN BENDA UJI KUBUS BETON PADA PERKERASAN LENTUR TYPE CEMENT TREATED BASE (CTB)

PENELITIAN PENDAHULUAN PENGGUNAAN BENDA UJI KUBUS BETON PADA PERKERASAN LENTUR TYPE CEMENT TREATED BASE (CTB)