MENGKATEGORIKAN ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BERDASARKAN KARAKTERISTIKNYA

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke Hadirat Allah S.W.T. karena berkat Rahmat dan Hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan Modul Mekanika Teknik ini.Dalam penyusunannya, Penulis mendapatkan bantuan dari berbagai sumber.Dengan menyadari bahwa “Tiada gading yang tak retak”, maka Penulis mengharapkan saran dan kritikan yang membangun guna penyempurnaan Modul ini.Akhirnya penulis berharap semoga Modul ini memberikan manfaat bagi kita semua. Amin

                                                                                    Padang, Maret 2015

                                                                                                  penulis     

DISKRIPSI JUDUL

Moduk ini terdirir dari satu kegiatan belajar yang mencakup pengenalan dan mengkategorikan elemen-elemen struktur berdasarkan karakteristikya.

Pada kegiatan belajar membahas tentang elemen struktur dan karakteristiknya diharapkan siswa dapat memahami pengkategorian elemen struktur dan karakteristiknya.

PRASYARAT

Bahan ajar berisi teori pengkategorian elemen-elemen struktur dan karakteristiknya.Untuk memepelajari dan memahami teori selanjutnya mengenai menalar elemen-elemen struktur dan karakteristiknya maka harus memenuhi syarat terlebih dahulu antara lain : Memahami dan mengerti materi pengkategorian elemen-elemen struktur berdasarkan karakteristiknya.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR……………………………………………………………i

DAFTAR ISI  …………………………………………………………………….ii

A.   Pendahuluan……………………………………………………………...

B.   Klasifikasi struktur……………………………………………………….

1)    Klasifikasi struktur berdasarkan geometri dan bentuk dasarnya

1)    Elemen garis…………………………………………...

2)    Elemen permukaan……………………………………

2)    Klasifikasi struktur berdasarkan karakteristik kekakuan elemen

1)    Elemen kayu……………………………………………

2)    Elemen tidak kaku atau fleksibel…………………......

3)    Berdasarkan susunan elemen…………………………………......

1)    System satu arah…………………………………….....

2)    System dua arah………………………………………..

                4) Berdasarkan material pembentuknya……………………………...

                                 1) Struktur Kayu…………………………………………...

                                 2) Struktur Baja…………………………………………....

                         3) Struktur Beton………………………………………......

                5) Elemen utama struktur………………………………………………

                                 1) Elemen kaku……………………………………………

                                 2) Elemen tidak kaku………………………………………

                                 3) Elemen gabungan elemen tunggal………………………

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Agar peserta diklat mudah mempelajari dan memahami modul ini dan untuk mencapai hasil yang optimal maka setiap materi ajar dipelajari dengan baik mulai dari awal sampai tuntas.Sebagai langkah awal adalah mengkategorikan elemen elemen struktur berdasarkan karakteristiknya.

TUJUAN

A.   Tujuan Akhir

Setelah mempelajari bahan ajar ini peserta diklat di harapkan dapat :

1.     Mengetahui macam-macameleme  struktur mulai dari memahami karakteristik elemen struktur, mengkategorikan elemen struktur serta menalar elemen utama struktur.

MENGKATEGORIKAN ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR BERDASARKAN KARAKTERISTIKNYA

A.Pendahuluan

      Struktur bangunan adalah bagian dari sebuah sistem bangunan yang bekerja untuk menyalurkan beban oleh adanya bangunan diatas tanah.Fungsi struktur dapat disimpulkan untuk memberikan kekuatan dan kekakuan yang di perlukan untuk mencegah sebuah bangunan mengalami sebuah keruntuhan.Struktur merupakan bagian bangunan yang merupakan bagian bangunan yang menyalurkan beban.Beban beban tersebut menumpu pada elemen elemen untuk selanjutnya di salurkan kebagian bawah tanah bangunan sehingga beban beban tersebut akhirnya dapat di tahan.

B.Klasifikasi struktur

Untuk dapat memahami suatu bidang ilmu termasuk struktur bangunan maka pengetahuan tentang bagaimana kelompok kelompok dalam struktur dibedakan, di urutkan dan diberi nama secara sistematis sangat di perlukan.Pengatahuan tentang kriteria dan kemungkinan hubungan dari bentuk bentuk menjadi dasar untuk mengklasifikasikan struktur bangunan.Metode umum yang sering digunakan adalah mengklasifikasikan elemen struktur dan systemnya menurut bentuk dan sifat fisik dari suatu konstruksi seperti pada gambar 2.

1.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.

2.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.

3.Berdasarkan susunan elemen :

·        System satu arah, dengan mekanime transfer beban dari struktur untuk menyalurkan ketanah merupakan aksi satu arah saja.Sebuah balok yang terbentang pada dua titik tumpuan adalh contoh system satu arah.

·        System dua arah dengan system bersilang yang terletak diantara dua titik tumpuan dan tidak terletak diatas garis yang sama.

Gambar 1. Mengkategorikan elemen berdasarkan transfer beban.

Gambar 2. Klasifikasi elemen struktur

4.berdasarkan material pembentuknya di bedakan :

·        Struktur kayu

·        Struktur baja

·        Struktur beton,dll

C.Elemen-elemen utama struktur

Elemen-elemen struktur utama seperti pada gambar 3 di kelompok kan menjadi 3 kelompok utama yaitu :

·        Elemen  kaku yang umum digunakan yaitu balok, kolom, pelengkung, pelat datar, pelat berpelengkungan dan cangkang.

·        Elemen tidak kaku atau fleksibel seperti kabel, membrane atau kabel berpelengkung tunggal maupun ganda.

·        Elemen elemen yang merupakan rangkaian dari elemen elemen tunggal : rangka, rangka batang, kubah dan jaring.

Gambar 3. Jenis-jenis elemen struktur

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.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.

3.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.

4.Pelengkung

      Pelengkung adalah 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.

5.Dinding dan plat

Plat datar dan dinding adalah 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.

6.Cangkang dan terowongan

Cangkang dan 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.

7.Kubah

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.

8.Kabel

      Merupakan elemen struktur yang fleksibel.Bentuk kabel bergantung pada beban yangbekerja padanya.Struktu 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.

9.Membran, tenda dan jaring.

Membran adalah 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.

Rangkuman

      Dalam memahami suatu bidang ilmu termasuk struktur bangunan maka pengetahuan tentang bagaimana kelompok kelompok dalam struktur dibedakan, di urutkan dan diberi nama secara sistematis sangat di perlukan.Pengatahuan tentang kriteria dan kemungkinan hubungan dari bentuk bentuk menjadi dasar untuk mengklasifikasikan struktur bangunan.Metode umum yang sering digunakan adalah mengklasifikasikan elemen struktur dan systemnya menurut bentuk dan sifat fisik dari suatu konstruksi.

1.Klasifikasi struktur berdasarkan geometrid an bentuk dasarnya :

         1). Elemen Garis

         2). Elemen Permukaan.

2.Klasifikasi struktur berdasarkan karakteristik kekakuan elemen :

1). Elemen Kaku

2). Elemen Tidak Kaku

3.Klasifikasi Struktur Berdasarkan Susunan Elemen :

1). Sistem Satu Arah.

2). Sistem Dua Arah.

4.Klasifikasi Struktur Berdasarkan Material Pembentuknya.

1). Stuktur Kayu

2). Struktur Baja

3). Struktur Beton.

A.Elemen-Elemen Utama Struktur

1). Elemen kaku

8

2). Elemen tidak kau

3). Elemen rangkaian dari elemen tunggal.

9

LEMBAR LATIHAN

Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan benar !

1.     Sebutkan 2 klasifikasi dari elemen struktur berdasarkan bentuk dasarnya dan kekakuannya dan jelaskan !

2.     Sebutkan 3 klasifikasi elemen struktur berdasarkan material pembentuknya !

3.     Sebutkan 3 elemen utama dari struktur !

JAWAB :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………