Konsep Lengkap Tahapan Perhitungan Struktur Konstruksi oleh Ahli

Posted on 14 views

Kalau kita dalam posisi sebagai seorang civil/shape engineer dan karena tuntutan tugas kita harus melakukan perhitungan struktur baik struktur baja maupun sipil khususnya pondasi, kita dituntut harus berhati-hati, benar dalam asumsi dan cermat dalam melakukannya.

Dalam postingan kali ini, aku tulis beberapa hal dasar yang perlu dilakukan oleh seorang civil/shape engineer dalam melakukan tahapan perhitungan struktur.

Konsep Perhitungan Struktur Bangunan

Struktur Bangunan. (via: claytonglass.co.uk)

I. TUJUAN PERHITUNGAN

Dalam melakukan perhitungan nantinya, perlu kita ketahui untuk apakah perhitungan tersebut dilakukan, normal tujuannya ialah:

  • Untuk membuat engineer menerima desain yang aman, layak dan ekonomis.
  • Penyediaan catatan sebagai kemungkinan referensi dimasa datang.
  • Pemenuhan persyaratan sesuai spesifikasi dan code/international standards terhadap desain yang dikerjakan.
  • Memfasilitasi penentuan yang akan terjadi akibat kalau dilakukan modifikasi terhadap struktur dimasa datang.

II. UNIT/SATUAN

Pada umumnya, satuan yang digunakan dalam perhitungan memakai SI satuan metric kecuali, kalau perhitungan dibuat sesuai Code atau memakai aplikasi pc, yang belum diadaptasi dengan metric, maka pemakaian satuan konvesional boleh dilakukan. Pada ujungnya, untuk lebih memudahkan padanan dengan satuan yang dipakai oleh disipiln lain, sebaiknya akibat perhitungan dikonversikan ke metrik.

III. SIMBOL-SIMBOL

Symbol-simbol yang dipergunakan dalam desain struktur baja seharusnyalah memiliki konotasi yang sama terhadap AISC Manual of Steel Construction, sedangkan untuk struktur beton, padanannya ialah ACI 318 atau SK SNI untuk proyek bersifat lokal.

Simbol-simbol lainnya sebaiknya disamakan dengan Code/International Standards yang berlaku dan dipakai sebagai referensi. Konotasi/pengertian image yang dipergunakan dalam perhitungan, secara umum harus dituliskan pada awal perhitungan. Gunanya untuk memudahkan pembaca/pemeriksa sewaktu mengkaji dokumen perhitungan tersebut.

Sedangkan untuk simbol tertentu yang dipakai dalam suatu persamaan, sebaiknya juga ditulis dalam cakupan persamaan tersebut, boleh sesudah ataupun sebelum persamaan tersebut diketengahkan.

A. PERSAMAAN

Persamaaan-persamaan, grafik, nomograf dan lain sebagainya yang dipakai dalam kalkulasi sebaiknya:

  • Adalah turunan/derivative dari kalkulasi dasar, atau
  • Merujuk pada standard yang relevan dengan menawarkan asal usulnya, atau
  • Kalau diambil dari textbook, maka diharapkan juga salinan/copy dari halaman diaman persamaan/grafik itu diambil.
  • Biasakan menggunakan persamaan yang biasa dan mudah dikenali mirip PL/4, WL²/8 dan lain-lain.

B. ASUMSI

Anggapan yang diambil dimana perhitungan didasarkan haruslah ditulis dengan terang. Setiap asumsi yang diambil untuk mendukung perhitungan harus terang menggambarkan dan memiliki statistics yang sesuai.

Perhitungan yang dilakukan juga harus menawarkan sepintas ulasan acuan dasar (philosophy) yang dipergunakan dalam desain tersebut. Termasuk didalamnya ialah konsep yang mungkin diadopsi dari sumber/referensi lain.

C. PARAMETER

Nilai-nilai dari parameter ditulis dibagian awal perhitungan. Nir perlu kita menjustifikasi nilai parameter yang telah biasa digunakan dan diterima secara umum mirip Young?S modulus, Poisson?S ratio, koefisien tarik/tekan dll.

Namun untuk nilai parameter yang bersifat spesifik, barulah kita harus menawarkan justifikasi, apakah dengan menuliskan sumbernya (mirip akibat studi atau laporan pemeriksaan tanah) ataukah ringkasan dasar penggunaan parameter tersebut ataukah kita ambil dari referensi yang dipercaya secara umum maupun Code. Contohnya ialah:

  • Disparitas temperatur.
  • Tegangan permukaan tanah, daya dukung ijin, penurunan/settlement ataupun perbedaan nilai penurunan permukaan tanah.
  • Tekanan angin, dapat dihitung dari kecepatan rata-rata angin kawasan dimana desain kita akan dipergunakan dan exposure factor. Biasa ada referensi yang sahih dari pihak berwenang mirip Badan Metrologi dan geofisika (BMG) lokal. Perhitungan nilai parameter tersebut harus mengemukakan kecepatan dasar angin terhadap tinggi, bentuk, arah hembusan (gust) dan importance factor yang dipakai.

D. PRESENTASI PERHITUNGAN

Tampilan presentasi perhitungan selayaknya sebagai berikut:

a. Kepala Judul berisikan:

  • Kalau kita melakukan untuk kepentingan perusahaan atau Klien, maka tulislah nomor administrasi yang seharusnya. Biasanya sudah ada garis besar penomoran dari Klien/Perusahaan. Selanjutnya work order atau nomor SPK.
  • Nama pembuat perhitungan (engineer ybs) dan nama pemeriksa (checker).
  • Judul desain perhitungan, yang harus menggambarkan isi kandungan perhitungan. Misalnya Perhitungan Pondasi Turbo Compressor KT-2010 atau Perhitungan Struktur Shelter Steam Turbin ST-007.
  • Lepas sewaktu perhitungan itu dibuat.

B. Cover sheet atau halaman depan setiap paket dokumen perhitungan diberi label nama untuk memudahkan identifikasi sesuai Job Order, Engineering Order ataukah Study/Report Order. Penomoran halaman juga harus runtut.

C. Jangan lupa daftar isi, daftar codes/standards dan referensi lainnya yang sesuai. Kalau memakai referensi spesifikasi dari Klien, indikasikan juga tanggal rilis dari spek tersebut. Ini gunanya utnuk menghindarkan salah pengertian dikemudian hari kalau spek perusahaan/klien tersebut ternyata berubah dimasa depan diluar sepengetahuan engineer.

D. Perhitungan haruslah diperiksa oleh pihak yang yang berkompeten sebelum secara resmi dirilis atau diserahkan kepada Klien. Pemeriksa haruslah memastikan bahwa setiap isi halaman dokumen telah benar dan akibat perhitungan dapat diverifikasi dan dipertanggung jawabkan.

E. Bahasa yang dipergunakan. Tergantung permintaan Klien. Untuk proyek internasional ataupun yang memiliki relasi dengan pihak dari warga negara lain, tentu harus memakai bahasa Inggris.

F. Perhitungan struktur tersebut harus memuat kriteria desain, persyaratan beban-beban utama, kombinasi beban layan kritis dan factor kritis kombinasi beban. Kriteria desain ini tentulah harus sesuai dengan proyek yang sedang dikerjakan.

Adalah, kita tidak memakai kriteria desain berdasarkan proyek berbeda yang pernah dilakukan meskipun banyak component kesamaannya. Misalnya kita pernah mendesain onshore platform buat proyek A di kawasan Papua, maka kriteria desain proyek tersebut janganlah dipakai untuk proyek onshore platform proyek B di kawasan Balikpapan.

G. Dokumen perhitungan tersebut juga harus memuat urutan yang benar dalam menuliskan sub judul. Sehingga pembaca/pemeriksa mengerti secara benar runtutan perhitungan. Berilah penebalan atau garis bawah untuk sub judul guna memudahkan pembedaan.

Contohnya menghitung ketebalan base plate untuk struktur baja yang akan didukung. Urutannya secara sederhana dalam perhitungan ialah asumsi pembebanan, statika struktur (gaya dan momen yang bekerja), pemilihan fabric baja untuk struktur atas. Baru kemudian perhitungan base plate.

H. Sediakan juga rangkuman dasar perhitungan secukupnya diawal sehingga pembaca mengerti metode yang dipergunakan dalam perhitungan tersebut. Sketsa atapun gambar sederhana perlu ditampilkan.

I. Perhitungan struktur baja khususnya, harus lengkap dengan detail perlu mirip koneksi momen ataupun koneksi khusus di joint tertentu.

J. Pada akhirnya, sebelum dirilis, dipastikan bahwa dokumen perhitungan sudah lengkap dan benar serta memuat lampiran kalau diharapkan.

E. PERHITUNGAN MEMAKAI KOMPUTER

Untuk perhitungan memakai bantuan pc, yang sudah jamak ketika ini, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan:

a. Pemodelan pc haruslah disertai dan atau menawarkan nomor joint dan member, kondisi/asumsi support dan pembebanan.

B. Output perhitungan dengan bantuan aplikasi computer haruslah memperlihat enter sebelumnya. Lembar pertama pada akibat laptop run ditanda tangani atau diberi inisial oleh engineer yang bertanggung jawab atau yang membuat perhitungan.

Kalau diminta oleh Klien untuk menawarkan gambaran application computer yang pergunakan, meskipun misalnya kita memakai aplikasi aplikasi calculation terkenal, kita harus juga memberikannya dan dirangkumkan untuk hal-hal yang penting saja.

Rangkuman itu berisikan dasar dan cakupan analisa, verifikasi information input, interprestasi akibat dan penentuan apakah akibat perhitungan tersebut sesuai dengan persyaratan.

C. Akibat perhitungan dapat disalin/reproduction dalam bentuk CD ROM kepada klien.

D. Acara perhitungan menggunakan pc yang diterima secara umum ialah STAAD III/STAAD Pro, STRUCAD, SAP 2000, ETABS, PCAMAT, ENERCALC, PCA-COL, NASTRAN, STRUDDLE, SACS. Namun untuk struktur onshore biasanya menggunakan STAAD Pro.

E. CHECK LIST DESAIN SIPIL/STRUKTUR

Dalam menghitung suatu desain, aku sarikan test listing berikut ini sebagai panduan umum. Check listing ini memuat persyaratan kunci antara lain:

a. Kajian Skedul/Jadwal.

  • Apakah dalam mendesain ada batas jadwal yang harus diikuti.
  • Kalau ada, berapa lama dan apakah skedul tersebut wajar untuk mendesain struktur yang dimaksud.

B. Prosentase tahapan penyelesaian desain. Rekomendasinya ialah:

  • Geoteknik dapat dihitung sebagai progress 30%.
  • Desain Sipil dihitung sebagai progress 60%.
  • Desain Struktur dihitung sebagai 90%.

C. Kajian Dokumentasi. Jumlah dokumen hardcopy yang harus diserahkan ke Klien:

  • Proposal proyek. 1 hard copy dari seluruh dokumen per kajian.
  • Detail desain. 1 paket dokumen lengkap per kajian.

D. Cakupan Pekerjaan (scope of work/SOW):

  • Apakah SOW sudah tercakup dalam paket perhitungan.

E. Kajian Dokumen-Dokumen. Apakah semua dokumen yang diharapkan, termasuk paket perhitungan, telah disetujui oleh Klien. Misalnya:

  • Dokumen Sipil
  • Dokumen Geoteknik.
  • Dokumen Struktur. Dalam hal ini tidak termasuk shop drawing dan MTO. Kedua jenis dokumen ini tidak perlu di serahkan kepada Klien.

F. Index Gambar. Apakah index gambar sesuai dengan penomoran administrasi yang disepakati dengan Klien. Misalnya:

  • Index A – Agenda tapak (plot plan).
  • Index B – Konstruksi Bangunan (Building)
  • Index C – Konstruksi Beton
  • Index D – Arsitektural
  • Index E – Struktur Baja

g. Penyelesaian Paket Desain. Apakah paket desain telah komplit. Misalnya:

  • Gambar Tapak, konstruksi beton termasuk pondasi, struktur baja, kontruksi sipil/drainase, gambar arsitektur bangunan kilang dll.
  • Perhitungan beton termasuk desain pondasi, perhitungan seluruh struktur baja termasuk pipe support, perhitungan bangunan tahan ledakan (blast resistant building) dll.

H. Satuan. Apakah perhitungan menggunakan SI metric ataukah Imperial Unit.

I. Simbol-simbol. Apakah desain struktur baja dan sipil memiliki kesamaan notasi atau nomenklatur dengan AISC Steel Manual dan Code ACI 318 atau SK SNI.

J. Persamaan. Apakah seluruh persamaan yang dipakai dalam perhitungan desain cukup terang?

K. Anggapan. Apakah dasar asumsi telah secara benar dipergunakan dan memiliki dasar teknis yang mampu dipertanggungjawabkan.

L. Parameter. Apakah nilai-nilai parameter yang dipergunakan perlu dijustifikasi?

M. Kandungan Perhitungan. Apakah dokumen perhitungan telah mengandung mirip hal berikut ini:

  • Nama pembuat (Originator).
  • Nama pemeriksa (Checker).
  • Judul yang menggambarkan isi perhitungan.
  • Lepas perhitungan dibuat.
  • Daftar isi.
  • Daftar Code dan referensi.
  • Citra umum metodologi perhitungan.
  • Kriteria desain.
  • Pembebanan dan turunannya.
  • Sketsa/gambar untuk imaji perhitungan.
  • Perhitungan tersendiri, manual, untuk sambungan khusus termasuk momen sambungan balok/kolom (khususnya perhitungan struktur baja).

N. Perhitungan Komputer. Apakah perhitungan telah memenuhi, paling tidak, mirip hal dibawah ini:

  • Input data acara sudah diperiksa untuk memastikannya benar.
  • Pemodelan computer ditampilkan dan menawarkan penomoran joint dan member, kondisi support dan pembebanan.
  • Output akibat perhitungan bersama input yang berkaitan.
  • Lembar rangkuman akibat analisa setelah dipilih dari output computer.
  • Rekaman/salinan akibat perhitungan dalam bentuk CD.

O. Kalau memakai STAAD III/Pro, input pc ? Parameter desain:

  • Apakah faktor Kz dan Ky (rasio efektif panjang kolom) telah diinput dalam parameter desain.
  • Apakah factor Lz dan Ly (panjang bebas/tak terkekang dalam local z dan axis y) telah diinput untuk menghitung rasio slenderness kolom.
  • Apakah balok UNL (panjang bebas/unbraced length) telah diinput untuk menghitung kuat ijin tekan balok.

P. Kajian Resiko.

  • Apakah kajian resiko telah dibuat untuk bangunan kilang.
  • Kalau sudah, apakah telah diserahkan kepada Klien.

Q. Desain Bangunan. Apakah SOW juga mencakup tipe bangunan kilang yang harus didesain. Misalnya:

  • Bangunan biasa.
  • Bangunan tahan ledakan (blast resistant building). Apakah data sheet untuk persyaratan desain bangunan jenis ini telah ada?
  • Pre-Engineered Building (PEB). Apakah data sheet juga telah tersedia.
  • Strukturbermacam bangunan sipil.

R. Material yang dipergunakan. Apakah telah ditentukan jenis fabric yang akan digunakan. Misalnya material untuk desain:

  • Konstruksi baja.
  • Konstruski beton.
  • Dinding blok penahan beban.
  • Kombinasi antara beton dengan baja (komposit).
  • Precast dan beton PreStress
  • Lain-lainnya sesuai tujuan desain.

s. Stabilitas Struktur.  Apakah bangunan struktur cukup memiliki kestabilan lateral dan longitudinal melalui:

  • Kekakuan rangka momen sambungan (struktur baja).
  • Rangka terkekang (struktur baja).
  • Kombinasi antara kekakuan dan rangka terkekang.
  • Sistem sambungan yang lain.

T. Slab atap bangunan kilang/lantai. Tentukan jenis slab yang dipakai. Misalnya:

  • One-way concrete slab.
  • Two-ways concrete slab.
  • Komposit antara decking beton slab termasuk shear connector kalau memakai struktur komposit balok baja.
  • Non-komposit decking slab beton.
  • Slab yang ditunjang oleh balok baja.
  • Slab yang ditunjang oleh rangka (truss) atau joist system.

U. Ketebalan Slab. Apakah nilai defleksi telah diperiksa untuk memastikan nilai minimum ketebalan slab sesuai persyaratan di ACI.

V. Tipe Pondasi Bangunan. Apakah telah ditentukan jenis pondasi yang akan dipergunakan. Contohnya:

  • Pondasi sebaran (spread footing).
  • Pondasi kombinasi.
  • Pondasi lajur (s***p footing).
  • Pondasi rakit (raft/mat footing).
  • Dan lain sebagainya.

W. Detail Bangunan Kilang. Apakah telah cukup tersedia detail tampak (plan), elevasi dan potongan di dalam gambar yang menampakkan element struktur bangunan?

X. Grade Material Baja. Apakah grade/kelas material baja telah sesuai dengan spesifikasi yang dipersyaratkan.

Y. Sambungan Konstruksi Baja. Apakah fabric sambungan-sambungan balok/kolom/bracing telah sesuai dengan spesikasi yang disyaratkan.

Z. Material Anchor Bolts dan Base Plate. Apakah jenis cloth anchor bolts dan base plate sudah sesuai yang dipersyaratkan? Termasuk pemeriksaan element-element bentuk atau tipenya.

Aa. Metal Decking (pada slab). Apakah technical houses metallic decking yang digunakan untuk struktur slab baik lantai maupun atap telah diperiksa. Termasuk didalam pemeriksaan ialah gambar-gambar yang disediakan.

Ab. Grating. Apakah grating didesain untuk menahan beban hidup dan beban lalu lintas (orang dan barang) diatasnya? Periksa juga device sambungan/perletakan grating.

Ac. Rangka Batang Atap ataupun Lantai.

  • Apakah detail sambungan rangka batang (di las atau dibaut) telah diperlihatkan digambar.
  • Apakah batang-batang tersebut didesain untuk menahan gaya-gaya actual yang terjadi.
  • Apakah ikatan dasar rangka (truss bottom chord) telah dikekang secara benar.
  • Inspeksi yang sama juga harus dilakukan untuk splice struktur baja.

Ad. Lengan (jib) Crane.

  • Apakah lengan crane telah didesain untuk menahan beban yang diaplikasikan pada ketika posisi lifting (pengangkatan) dalam posisi jarak penuh (full range).
  • Termasuk pemeriksaan defleksi/lendutan (termasuk kolom penopang) dan eksentrisitas beban yang dapat menyebabkan tekuk major dan minor serta torsi pada kolom.

Ditulis oleh: Thomas Yanuar Purnoto, Specialist – Civil & Structural

Berlangganan update artikel terbaru via email:

Baca Juga:  Lowongan Kerja PT Bekasi Fajar Industrial Estate Tbk

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

17 − 5 =