Analisis struktur: Perbedaan antara revisi

 

==Sejarah==

Sejarah analisis struktur lahir dari ilmu [[mekanika]] yang merupakan cabang dari [[fisika]]. Tulisan tertua yang berisi ilmu ini dibuat oleh [[Archimedes]] (287-212 SM) yang membahas prinsip pengungkit dan prinsip kemampuan mengapung. Kemajuan yang besar diawali oleh hukum kombinasi vektor gaya oleh Stevinus (1548-1620), yang juga merumuskan sebagian besar dari prinsip-prinsip statika. Penyelidikan tentang lentur pertama kali dilakukan [[Galileo Galilei]] (1564-1642) namun baru dipecahkan dengan baik oelh [[Auguste Coloumb]] (1736-1806). Robert Hooke (1635 - 1703) menemukan kelakuan material yang dikenal dengan [[hukum Hooke]] sebagai dasar dari ilmu elastisitas. Metode kerja maya dikembangkan awalnya oleh Leibnitz untuk menyelesaikan masalah mekanika biasa. Selanjutnya pendekatan ini benar-benar sangat berguna dan penggunaannya diperluas dalam berbagai kasus. Berbeda dengan ilmuwan lain yang menekankan persamaan analitik, Christian Otto Mohr (1835–1918) mengembangkan metode grafis yang antara lain lingkaran Mohr (untuk menentukan tegangan), dan diagram Williot-Mohr (untuk menentukan perpindahan truss). Tokoh lain yang terlibat dalam perkembangan ilmu analisis struktur awal diantaranya, Marotte, D'Alembert, [[Euler]] (teori balok dan tekuk), Navier, Bernoulli (teori balok), [[Maxwell]] (Prinsip Maxwell), Betti (hukum Betti), St. Venant (torsi), Rayleigh, dan Castigliano (teori defleksi). Teori balok Euler-Bernoulli dibuktikan kebenarannya dengan diselesaikannya pembangunan [[Menara Eiffel]] di Paris. Sebelumnya teori itu hanya dibahas oleh para ilmuwan semata.

 

 

==== Elemen lentur: Balok sederhana ====

Sebuah balok langsing yang diberi perletakan sederhana akan menghasilkan lenturan. Sebutan masalah lentur diartikan pada studi mengenai tegangan dan deformasi yang timbul pada elemen yang mengalami aksi gaya. Umumnya tegak lurus pada sumbu elemen sehingga salah satu tepi serat mengalami perpanjangan dan tepi serat lainnya mengalami penyusutan.

Persamaan klasik untuk menentukan tegangan lentur pada balok dengan perletakan sederhana adalah :<ref>Gere, J. M. and Timoshenko, S.P., 1997, '''Mechanics of Materials''', PWS Publishing Company.</ref>

 

== Beban ==

Setelah dimensi dari struktur itu diketahui, sangat penting kemudian menentukan beban apa saja yang ditanggung dari struktur. Beban disain biasanya dispesifikasi oleh peraturan bangunan yang berlaku. Untuk wilayah hukum Indonesia digunakan [[SNI]] 03 1727 1989 ''Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung''.

Ada dua jenis beban pada struktur yang harus dipertimbangkan dalam desain. Tipe pertama ini disebut dengan '''Beban mati''' yang merupakan berat dari kumpulan setiap anggota struktur maupun berat objek benda yang ditempatkan secara permanen. Sebagai contoh, kolom, balok, balok penopang (girder), pelat lantai, dinding, jendela, ''plumbing'', alat listrik, dan lain sebagainya.

 

==Metode analisis==

Untuk bisa menghasilkan analisis yang akurat, insinyur struktur harus memperoleh informasi mengenai beban struktur, [[geometri]], kondisi tumpuan, dan sifat bahan. Hasil dari analisis biasanya berupa reaksi tumpuan, [[tegangan]], geser, momen, puntir, dan perpindahan. Informasi ini kemudian dibandingkan dengan kriteria kondisi kegagalan. Analisa struktur lanjutan menyertakan respon [[dinamika]], stabilitas dan perilaku non-linier. Ada dua pendekatan analisis yang umum yang : pendekatan analitik dan grafis. Pendekatan analitik menerapkan mekanika bahan, teori elastisitas dengan jalan analisis matematika seperti [[vektor]], [[matrik]] ataupun elemen hingga. Pendekatan grafis menerapkan prinsip-prinsip geometri struktur dan garis sebagai beban untuk menganalisis. Bagaimanapun terkadang prinsip [[mekanika klasik]] tetap diterapkan seperti untuk mengecek kesetimbangan dan untuk menganalisis balok statis tertentu.

 

 

=== Analisis dengan bantuan komputer ===

Hingga akhir tahun 1950an, analisis beberapa tipe struktur tak-tentu panjang dan rumit. Analisis struktur dengan banyak sambungan dan anggota (truss ruang, contohnya) memerlukan beberapa bulan perhitungan oleh tim insinyur berpengalaman. Itupun perlu banyak asumsi yang disederhanakan sehingga hasilnya kadang justru menimbulkan keraguan. Sekarang, program komputer yang tersedia bisa membuat pekerjaan lebih cepat dan akurat. Beberapa pengecuali tetap ada. Jika struktur memiliki bentuk yang tidak lazim dan komplek seperti dinding tebal wadah nuklir atau lambung kapal selam, analisis komputer akan lebih rumit dan memakan waktu yang banyak.