The Work of Wiryanto Dewobroto

Kriteria penting suatu perencanaan struktur adalah kuat, kaku dan daktail. Itu diperlukan untuk memperkirakan atau tepatnya memprediksi perilaku struktur terhadap suatu pembebanan yang terjadi.

Tetapi kadang, apa dan dimana pembebanan tersebut bekerja pada suatu struktur adalah tidak gampang memprediksinya secara tepat. Jadi kalau pembebanannya saja tidak tahu, maka tentu penilaiannya terhadap kriteria di atas, tidak mudah juga dilakukan. Oleh karena itu pengetahuan tentang berbagai pembebanan yang mungkin terjadi atau timbul dari suatu struktur adalah sangat penting.

Bagaimana cara mempelajarinya.

Coba kita ingat, bagaimana pengetahuan kita tentang itu kita peroleh. Jika kita belajar analisa struktur, perhatikan uraian dosennya. Apakah dia menjelaskan gambar-gambar yang berbentuk seperti panah yang disampaikan pada suatu model struktur yang dia buat.

Betul, gambar panah tersebut adalah gambar vektor gaya, yang merupakan representasik beban yang bekerja pada struktur tersebut. Jika ditanya, berasal dari mana sehingga ada vektor gaya seperti itu. Maka jawabannya pastilah karena di atas ada gording kayu yang memikul atap. Jadi beban di sini berasal dari sesuatu di atas struktur tersebut yang membebaninya.

Apakah hanya itu saja. Jelas tidak, karena bisa banyak sekali variasinya. Itulah mengapa kalau aku membuat soal untuk mekanika teknik, nggak pernah sama, maklum diubah-ubah sedikit juga sudah berubah cara mengerjakannya. Jadi pokoknya kalau hanya mengandalkan hapalan pasti fail deh. 🙂

Jadi kalau begitu, kembali kepertanyaan awal tadi. Bahwa untuk mengetahui konfigurasi pembebanan dari suatu struktur, maka tahunya darimana ?

Ya itu tadi, seperti yang diberikan si dosen mekanika teknik. Kita tahu beban-beban yang bekerja dari suatu struktur berdasarkan konfigurasi model-model struktur yang diberikan  dosen. Jika kita mau sedikit mikir, maka tentunya perlu kita pikirkan lebih dalam. Ini gambar panah (vektor beban) di sini ini apakah loqis, sehingga perlu dihitung secara lebih detail.  Dengan semakin membaca dan mengerjakan soal-soal mekanika teknik maka berbagai konfigurasi struktur dan beban dapat diketahui. Tentu saja ini perlu waktu dan mikir sedikit. Agar itu tidak menjadi beban (masalah), maka senangilah bidang tersebut.

Kayak aku ini, apa yang aku tulis ini bukan hapalan lho, aku hanya sedang mengikuti gerakan tanganku di tuts keyboard komputer. Mataku mengawasinya, apakah yang aku tulis sudah sesuai yang ada di otak, atau belum. Aku menikmatinya. He, he, menulis itu adalah suatu langkah pembelajaran yang efektif lho. Meskipun demikian yang suka menulis itu sangat sedikit lho, dosen juga nggak banyak. Padahal kalau tulisannya sudah mendapat apreasiasi orang, wah senangnya. 🙂

Jadi tadi sudah disebutkan, bahwa mengetahui pembebanan suatu struktur adalah dengan mempelajari konfigurasi model-model struktur pada masalah-masalah analisa struktur atau mekanika struktur yang ada. Semakin banyak masalah yang dipelajari maka tentunya semakin banyak pengetahuan yang dapat diperoleh. Tentu saja jangan lupa pada setiap konfigurasi yang dijumpai, perlu juga diajukan pertanyaan , kira-kira dari mana ya beban itu dapat timbul.

Apakah itu cukup. Ya jelas belum, dong. Karena kalau hanya sekedar membaca materi soal mekanika struktur masih terbatas. Langkah kedua adalah ketika masuk pada tahap aplikasi analisa struktur yaitu desain. Apakah itu beton, kayu atau baja. Kira-kira sama. Jika anda masuk pada proses desain, maka mau tidak mau kita dipaksa memahami code. Karena code itulah yang menghubungkan kriteria kuat, kaku dan daktail, dengan kriteria aman, berfungsi dengan baik, dan ramah lingkungan. Di dalam code itulah akan dijumpai bagaimana kekuatan yang harus diberikan agar dapat dikategorikan aman, kemudian dan lain-lain. Intinya, hal-hal idealis dalam teori dikaitkan dengan hal-hal real berdasarkan pengalaman empiris yang dapat diakses. Itulah fungsi code, bahwa disitulah kita bisa menyatakan bahwa perencanaan yang kita buat telah memenuhi persyaratan minimal dan dapat dikatakan tidak boros atau membuang-buang waktu dengan mengikuti suatu persyaratan tertentu. Kenapa, karena mengikuti code yang berlaku.

Dari code juga, dapat diketahui spesifikasi pembebanan minimum yang harus diberikan pada struktur yang akan direncanakan. Apalagi kalau kita bisa mendapat latar belakang pemikian mengapa suatu pernyataan pada code perlu diberlakukan pada struktur kita. Itulah pentingnya code.

Masih ada cara lain lagi tidak untuk mengetahui suatu pembebanan dapat terjadi pada suatu struktur ?

Masih ! Apa itu.

Pengalaman empiris. Bagi seorang engineer, maka menjadi kutu buku adalah baik, tetapi penting juga bagi mereka untuk membuka mata lebar-lebar terhadap fakta yang terjadi. Karena dari fakta itulah kita tahu, apakah materi yang ada pada suatu buku adalah masih up-to-dated atau sudah out-of -dated.

Bagaimana mendapatkan fakta. Itulah kadang yang membedakan orang yang berpengalaman dan tidak. Karena dari fakta pengalamannya maka dia bisa belajar banyak apa yang tidak tercantum pada buku. Itulah mengapa bidang ilmu teknik sipil disebut rekayasa bukan sain. Karena pada rekayasa tersebut ada sisi “rasa”, yang umum menyebutnya sebagai seni. Seni adalah sangat subyektif, tidak tiap orang dapat memaknai sama.

Sebagai seorang dosen yang lebih banyak duduk di meja, di kampus, maka untuk mendapatkan pengalaman seperti yang diperoleh orang-orang lapangan adalah tidak mudah. Oleh karena itulah maka bagi orang-orang tertentu, bahkan ada yang menganggap sinis para pengajar tersebut sebagai tahunya hanya teori doang, tidak tahu praktik.

Bapak juga ya ?

Gitu ya. Apakah aku ini termasuk dosen yang hanya tahu teori, yang hanya mengandalkan kebiasan kutu buku.

Ha, ha, ha, boleh-boleh juga. Bagiku pendapat seperti itu syah-syah saja, seperti juga aku berpendapat yang lain. Yang berbeda dong tentunya. Kenapa saya punya keyakinan seperti itu. Bagaimanapun, latar belakangku sebelum menjadi dosen dapat membuatku lebih percaya diri menghadapi pernyataan-pernyataan seperti itu. Bagaimanapun aku pernah merasakan bagaimana rasanya jadi orang praktisi. Kecuali itu, latar belakangku yang introvet, yang melihat diam tetapi memikirkannya dalam benak, ditambah ngelmu “titen” ajaran sesepuh yang dituakan di jogja dulu, ternyata sangat membantu banyak memahami lebih jauh dari sekedar apa yang terlihat secara fisik inderawi.

Terus terang kehebatan “pengalaman”, “introvet” dan “ngelmu titen” selama beberapa tahun sebelumnya aku tidak merasakan, tetapi ketika digabung dengan ketrampilan “menulis” seperti ini, whadalah jadinya luar biasa. Kadang-kadang apa yang aku baca di layar komputer tersebut adalah bukan tulisanku sendiri. Terus terang ada pribadi lain yang membantuku mewartakan materi tersebut.

Pak Wir , pengetahuan tentang pembebanannya apakah sudah selesai ?

O ya. Jadi nglantur. Kita masuk pada pengalaman empiris ya. Karena ragaku terkunci di kampus Karawaci (UPH) maka agar selalu mendapatkan pengalaman empiris maka aku memanfaatkan banyak hal, terutama dalam hal ini adalah selalu menjalin komunikasi dengan pihak luar. Mereka memberikan pengalaman fakta, maka aku membantunya untuk memaknai fakta tersebut.  Aku senang, karena dapat fakta, mereka juga senang karena mendapatkan manfaat mengetahui apa yang ada di balik fakta yang mereka dapat.

Tentang fakta itu banyak hal yang menarik. Aku banyak menjumpai teman-teman yang kalau ketemu, ngomongnya cas-cis-cus ramah sekali. Pak wir ini kartu namaku, kalau butuh sesuatu telpon aja ya. dan bla-bla-bla. Itu banyak terjadi khususnya jika aku baru saja turun panggung ketika memberikan presentasi. Senang sih senang. Aku juga tidak terlalu pamrih kepada mereka. Hanya kadang-kadang jika suatu saat ketika aku perlu data sesuatu, kemudian meminta kepada mereka tentang informasi seperti itu. Eh, ternyata alasannya banyak sekali, seperti misalnya masih rahasia dan bla-bla-bla. Kalau hal seperti ini biasanya aku tidak akan meminta dua kali. Ya sudah, di titeni saja, orang-orang seperti itu. Eh, ketemu teman yang lain, yang lebih senior tentang bidang sama dengan orang yang sebelumnya telah menolak membantu tadi. Kalau orang yang sudah senior itu lain, karena mereka mungkin karena informasi yang dia punya sudah terlalu banyak maka dengan senang hati berbagi informasi. Ketika dibuka informasi tersebut ternyata itu pekerjaan orang yang tadi menolak tadi.

Apa jadinya. Ketika aku membuat paper untuk dipublikasikan, maka di “ucapan terima kasih” maka yang aku sebut adalah orang senior yang memberi itu, dan bukan orang yang sebenarnya telah bersusah payah telah membuat itu. Si senior semakin terkenal, sedangkan yang bersusah payah, tetap susah payah tanpa ada yang tahu bahwa dianya telah bersusah payah untuk itu. Kasihan juga ya, jadi dia bersusah payah hanya sekedar mendapatkan gaji atau bonus, dan bukan apresiasi.

Koq begitu pak.

Lho lha iya, yang aku sebutkan bukan si pembuat bangunan tersebut tetapi pemilik bangunan itu. Itu khan juga sudah sah. Ngapain aku sebut si pembuat, khan dianya nggak mau disebut (buktinya dia tidak mau memberi info). Yah, dia pikir karyanya sangat luar biasa, jadi takut dicontoh seorang dosen. Padahal ketika aku lihat, yah biasa-biasa saja. Geer dia.

Jadi jangan bayangkan aku bisa menulis banyak ini karena banyak yang ngasih informasi. Itu sih betul, memang banyak yang ngasih, tetapi banyak juga yang pelit. Dipikirnya dia sendiri yang punya informasi, padahal kalau sudah punya semangat seperti aku ini, “ada yang dukung atau tidak pokoknya jalan terus“,  eh ternyata ada yang back-up juga.

Dari orang-orang yang dengan sukarela mem-back-up inilah maka fakta-fakta empiris berdatangan. Itu bisa terjadi karena aku mempunyai blog ini. Inilah jendela atau tepatnya jalan yang menghubungkan posisinya yang statis sebagai dosen di kampus Karawaci, dengan dunia nyata di luar kampus yang sangat dinamik. Dari blog ini pula aku dapat menyerap ilmu baik dengan berdiskusi langsung maupun dari kiriman data, fakta atau ebook. Jadi jangan kaget, meskipun latar belakang pendidikanku  semua aku peroleh di dalam negeri, tetapi hasil keluaranku bisa lebih baik dari teman-teman lulusan luar negeri.

Kamu tahu apa rahasianya ? Mau tahu ?

Jawabannya adalah kemampuan menulis dengan baik.

Pak Wir, ini koq nglantur tentang tulis menulis, mana kaitannya dengan judul di atas yaitu dampak banjir lahar dingin merapi.

Ah kamu ini. Nggak tahu seninya menulis. Perhatikan semua tulisanku ini. Semua judul pasti sesuai dengan isi. Jika sampai tahap ini aku belum menampilkan tentang lahar dingin Merapi, maka itu tidak berarti aku salah judul. Jadi aku tadi bercerita banyak tentang pembebanan dan strategi mengetahui pengetahuan tentang pembebanan itu sendiri, yang akhirnya sampai pada tahap perlunya data atau tepatnya fakta empiris yang terjadi di lapangan.

Nah, ini sekarang aku mau menceritakan kasus, atau  tepatnya fakta empiris yang menunjukkan bahwa ternyata banjir lahar dingin Merapi merupakan salah satu bentuk pembebanan yang belum ada di pengetahuan sebelumnya. Pasti belum ada di perkuliahan, juga di code-code perencanaan yang ada. Padahalnya dampaknya sangat luar biasa.

Mari kita lihat salah satu pembaca blog ini , yaitu saudara Muhammad Miftakhur Riza, teknik sipil  UGM angkatan 2008 ini mengirim tentang dampak banjir lahar dingin Merapi yang menimpa jembatan Pabelan, Jawa tengah. Lahar dingin yang merupakan muntahan gunung api, yang berupa batu dan pasir, ketika digabung dengan volume air yang besar dan turun dengan deras, ternyata merupakan pembebanan yang luar biasa dahyatnya.

Pertama-tama saya tunjukkan dulu ya kondisi jembatan Pabelan yang aku dapat di internet sebelum kena dampak lahar dingin.

Gambar 1. Jembatan Pabelan (sebelum runtuh 21 Juni 2010)

Foto di atas aku dapat dari internet pada salah satu surat kabar di Jawa tengah (sorry lupa kecatat) yang kebetulan sedang meliput truk pengangkut kontainer yang jatuh. Sangat terlihat bahwa air sungainya dangkal sekali. Perhatikan ada dua tipe jembatan, beton dan baja. Untuk jembatan baja, perhatikan besarnya pier jembatan. Posisinya sudah dipinggir pula, ternyata akibat banjir lahar dingin bulan Maret 2011 kemarin, pier tersebut tergoyah dan mengakibatkan jembatan baja di atasnya jatuh ke bawah. Perhatikan gambar-gambar selanjutnya.

Gambar 2. Tampak dari hilir, jembatan baja yang hilang

Gambar 3. Suasana pasca jembatan ambruk

Gambar 4. Jembatan dari sisi atas.

Dari keempat gambar di atas dapat diungkapkan beberapa fakta, yang dapat digunakan sebagai penambah wawasan mengenai apa yang disebut pembebanan pada suatu struktur.

Bahwa ternyata pembebanan untuk suatu jembatan, tidak hanya berasal dari kendaraan yang lalu-lalang di atasnya. Tetapi juga akibat adanya aliran air yang begitu dahyat karena mengalir bersama-sama dalam hal ini adalah batu dan pasir yang mempunyai kekerasan sama dengan material penyusun pier tersebut, yaitu beton.

Adanya beban akibat aliran alir tersebut jelas berbeda sekali karakternya dengan pembebanan kendaraan. Sangat-sangat yakin sekali, hal in kadang tidak menjadi bahan pemikiran engineer ketika merancang jembatan.

Perhatikan Gambar 1. Pada gambar terlihat bahwa pier pendukung jembatan baja mempunyai ukuran yang lebih besar dibanding pier pendukung jembatan beton. Melihat besarnya geometri tersebut maka orang awam pasti akan bilang, bahwa yang besar akan lebih kuat, tidak akan runtuh dibanding yang beton yang terlihat lebih kecil. Tetapi ternyata mengapa yang runtuh adalah jembatan yang mempunyai pier yang besar. Padahal kita pasti akan tahu bahwa jembatan baja tentunya akan lebih ringan dari beton.

Nah disinilah rahasianya. [Pertama] Pier yang besar mempunyai lebar kontak yang lebih besar terhadap terpaan lahar dingin. Jadi jelas, untuk suatu kondisi terjangan banjir yang ibarat suatu tegangan yang sama, maka dengan bidang kontak yang lebih besar maka berarti tekanan ke pier jembatan akan meningkat.

[Kedua] Adanya beban jembatan atas yang lebih besar, maka daya tahan terhadap guling atau geser terhadap tekanan lateral di bagian bawah akan semakin besar. Bayangkan saja, anda punya kertas, yang satu diatasnya diberikan tumpukan besi, dan yang satunya diberikan tumpuan busa, maka ketika anda tarik, mana yang lebih berat. Berat itu menunjukkan daya tahan terhadap geseran. Jadi wajar saja bahwa jembatan yang atasnya beton, yang lebih berat mempunyai keuntungan yang lebih baik terhadap tahanan geser jembatan.

Jadi akibat tekanan yang lebih besar, dan tahanan geser yang lebih kecil dari jembatan baja tersebut, maka ketika ada lahar dingin dengan kuantitas yang terjadi pada ke dua jembatan Pabelan tersebut maka pier jembatan baja yang lebih besar tetapi yang beban di atasnya lebih ringan, cenderung lebih lemah dan akhirnya tergoyah (geser).  Ketika itu terjadi, maka jembatan baja di atasnya akan kehilangan tumpuan. Jatuh. Gitu lho kira-kira mekanismenya. Apalagi jika pier yang besar itu nggak pakai pondasi dalam, lebih-lebih lagi itu.

Sudah dibongkar saja sekalian, jangan digunakan itu pier. Ingat kata pakar gunung berapi, material yang diatas gunung masih lebih dari 70% nya lho. Jadi kejadian serupa tinggal menunggu hari saja.

Lalu strategi kita gimana pak Wir ?

Wah, kamu ini koq kesusu saja sih. Kita lanjut.

Itu tadi dari sisi tekanan dan tahanan geser jembatan. Kita selanjutnya melihat karakter bagaimana dahyatnya aliran lahar dingin yang menerjang pier tersebut. Kita lihat lebih dekat pier di bagian bawah.

Gambar 5. Kondisi bawah pier jembatan baja.

Luka di pier menunjukkan begitu tingginya aliran lahar yang turun dan menerjang pier tersebut. Adanya pasir dan batu menunjukkan bahwa aliran lahar dingin begitu merusak, tidak sekedar besarnya tekanan. Adanya pasir pada aliran air menyebabkan batu yang besar bisa terapung dan menumbuk pier tersebut. Jadi pembebanan yang terjadi pada pier, tidak sekedar pembebanan statik yang biasa kita gunakan selama ini, tetapi berupa beban tumbukan (collision).

Tentu saja dalam perencanaan beton tidak pernah kita rencanakan terhadap beban tumbuk. Seperti yang biasa diterapkan pada baja oleh para insinyur mesin. Pernah dengar test hardness. Nah ini terjadi pada pier jembatan.

Kerusakan yang terjadi pada jembatan baja relatif kecil terhadap beban tumbuk tadi, tetapi secara mayoritas jembatannya sendiri bergeser yang mengakibatkan struktur atas runtuh. Bagaimana dengan jembatan beton yang masih terlihat utuh bagian atasnya tersebut. Kita lihat bagian bawahnya.

Gambar 6. Kondisi Pier jembatan beton yang utuh.

Ternyata kondisinya juga menguatirkan. Lebih parah. Karena pier tersebut tidak bergoyah secara keseluruhan , tetapi secara lokal ketika menerima beban tumbukan dari batu dan pasir maka terjadi kerusakan lokal. Jadi adanya batu-batu yang terseret oleh lahar dingin, itu ibarat seperti beribu-ribu palu besi yang memukuli pier jembatan.

Dari fakta-fakta di atas kita jadi tahu, bahwa yang namanya pembebanan itu sangat bervariasi. Untuk jembatan-jembatan yang berada pada aliran lahar dingin maka evaluasi kekuatan pier terhadap kondisi tersebut perlu diupayakan secara baik.

Gimana caranya pak.

Wah kamu ini, apa nggak capai. Ini khan sudah panjang sekali tulisannya. Istirahat dulu lha. Saya ceritakan lagi nanti.

Note : inilah gunanya sharing. Saudara Riza punya fakta (photo) maka saya punya makna. Siapa lagi yang mau seperti ini. Tetapi tentu fakta yang berharga dan bermutu, yang membuat saya menjadi ingin memberi makna.