The Work of Wiryanto Dewobroto

Dua puluh tiga tahun yang lalu, yaitu saat pertama kali kerja di PT. Wiratman & Asociates (Jakarta), saya sudah terlibat dengan yang namanya baut mutu tinggi. Waktu itu saya perlu mempelajarinya karena diperlukan untuk merencanakan sistem sambungan balok baja untuk atap proyek Thamrin Tower. Saat ini gedungnya diberi nama ATD Plaza, di Jalan Thamrin, Jakarta Pusat.

Struktur atap yang direncanakan relatif kecil (menurut ukuranku saat ini), masalahnya pada waktu itu adalah karena aku masih fresh graduate sedangkan di sisi lain yaitu engineer in-charge-nya langsung orang Jepang,  Mr. T. Araki namanya. Bayangkan saja, sebagai engineer muda yang baru lulus disuruh merencana secara lengkap struktur baja. Meskipun waktu itu, ketika kuliah di UGM juga telah mengerjakan tugas struktur baja dengan baik, tetapi ketika masuk dunia kerja, koq rasa-rasanya nul putung. Nggak tahu  apa-apa. 😦

Bayangkan saja, menggambar struktur baja yang relatif kecil itu saja waktu itu sampai ditolak beberapa kali, dan disuruh merevisinya lagi oleh orang jepang tersebut. Aku ingat sekali, revisinya sampai tujuh kali. Pokoknya stress berat dan bahkan ada pemikiran mau resign saja. Mikir, merencanakan struktur atap saja, yang bagian kecil koq rasa-rasanya ribet dan susah banget gitu. 😦

Untung saja, aku ini punya ego yang tinggi, malu kalau dikatakan tidak bisa. Jadi ya, sudah aku ndableg saja, proses tersebut aku jalani. Revisi, kalau alasannya logis , ya sudah revisi aja. Untung drafter yang membantuku juga mendukung. Akhirnya dengan bermodal ndableg, ditambah unsur ketabahan, ditambah kemauan keras untuk belajar lagi maka tugasku di proyek tersebut beres. Aku berhasil merencanakan atap baja pada bangunan tower ATD Plaza tersebut.

Sejak bisa mengatasi stress beratku, maka selanjutnya aku dengan yang namanya struktur baja adalah seakan-akan berkawan. Delapan tahun kemudian, setelah aku ke luar dari PT. W&A aku membantu teman seniorku membuat kantor konsultan sendiri. Itu sekitar tahun 1994 – 1998. Waktu itu aku sekolah S2 di UI dan sekaligus sebagai manager teknik suatu konsultan struktur milik seniorku. Maklum, dia aktif di pekerjaan lain sebagai eksekutif, jadi yang sehari-hari aku yang bertanggung jawab.

Pada masa itu aku mendapatkan proyek bajaku yang terbesar, yaitu bangunan atap clinker-silo diameter 60 m, bebas kolom untuk pabrik semen Kudjang. Pabrik semen tersebut saat ini sudah berganti nama menjadi semen Holcim, lokasinya di Cibinong. Lokasinya terletak di sebelah utara pabrik semen Indosemen Tigaroda. Kantor konsultanku pada waktu itu bekerja membantu PT. L&M system yang merupakan kontraktor pada pabrik semen Kudjang tersebut.

Meskipun hanya diameter 60 m, tetapi struktur baja tersebut luar biasa. Atapnya berbentuk kerucut, di atasnya terpacung lalu ada konstruksi baja berbentuk silinder, kira-kira diameter 20m. Konstruksi silinder diameter tersebut ada beberapa tingkat. Di situ dipasang mesin-mesin clinker, bobotnya beberapa ratus ton.

Masalahnya adalah, bahwa kita yang terlibat di situ belum pernah mengerjakan itu semua. Untung pada waktu itu ada gambar sistem yang hampir sama, atau bahkan sama, karena juga untuk clinker silo diameter 60 m, yang telah dibangun untuk pabrik semen Nusantara, di kota Cilacap.

PT. L&M system pada waktu itu memakainya untuk mengestimasi biaya, juga memperlihatkan kepada kami, siapa tahu itu bisa dicontoh.

Terus terang, sistem yang ada di pabrik semen Nusantara tersebut terlihat rumit.  Tetapi mereka memakainya sebagai rujukan karena memang telah dibangun di Cilacap, dan juga karena desainnya adalah dari Australia. Tahu sendiri khan, kalau dari luar negeri kesannya meyakinkan sekali.

Ketika di tanya apakah desain yang akan dipakai itu sistemnya sama dengan yang di Cilacap, tentu aku tidak dapat dengan segera menjawabnya. Perlu dipikirkan dengan baik. Kenapa, karena dari satu sisi adalah desainnya dari luar negeri dan sudah dibangun. Jadi dianggap layak, tetapi kalau mau dipilih koq akunya sendiri tidak paham, masih bingung dengan gambarnya. Kondisi seperti itu saya yakin juga dialami oleh perencana lain. Untunglah, ego di diriku cukup tinggi, ketika dulu itu berhasil menyelamatkan pada proyek ATD Plaza, maka untuk proyek inipun ternyata juga membantu. Di satu sisi aku tidak memahami sistem yang digunakan oleh konsultan Australia itu, tetapi kalau mengaku tidak bisa rasa-rasanya malu. Maklum, waktu itu aku khan sudah ditunjuk sebagai manajer teknik. Akhirnya aku memakai ideku sendiri, sistem sendiri dan seperti biasa yang sering aku tulis di makalah-makalahku yang lain, bahwa ide yang kubuat itu belum pernah ada saya baca di buku-buku struktur baja. Asli.

Kamu percaya nggak. He, he, kalau nggak percaya ya sudah, tetapi jika kamu mau membaca tulisan-tulisanku. Perhatikan, aku tidak suka copy and paste ide orang lain. Aku bangga dengan pikiran atau ide yang aku buat sendiri. Pada akhir artikel inipun kamu juga akan tahu, bahwa meskipun ini hasil membaca tulisan orang lain tetapi aku ceritakan dengan bumbu. Sampai tahap ini, ini masih bumbunya lho, belum tulisan inti. Ok.

Emangnya ide pak Wir yang dipakai di proyek Semen Kujang itu, lebih baik dari yang digunakan di semen Nusantara (Cilacap) ?

Pertanyaan bagus. Kamu mau bilang, apakah rancanganku nggak kalah dengan rancangan orang Australi. Gitu khan. He, he, inilah bagian yang menarik, yang membuatku percaya diri jika ditanya soal struktur baja. Maklum, ternyata semua itu tidak ada yang sifatnya kebetulan. Kalau kamu mau tahu, ternyata mempertahankan ide suatu rancangan itu ternyata tidak sederhana, pada saat erection-nya saja, waktu itu khan menggunakan mobile crane yang menyewa dari Singapore. Permintaanku ketika mencopot perancah memerlukan metoda pelaksanaan yang tidak murah, tetapi itu semua terobati ketika pencopotan perancah dapat berhasil dengan baik. Atap baja benar-benar free of column untuk bentang 60 m tersebut. Itu dianggap prestasi karena ternyata atap baja yang dipasang di Cilacap, yang buatan atau hasil perancangan orang Australia tersebut ternyata kolom perancah utamanya di tengah-tengah bentang tidak berani dicopot. Di jadikan kolom permanen. Jadi hasil rancanganku lebih baik. itupun baru tahu ketika proyek telah selesai.

Sejak itulah kadang kalau berbicara tentang struktur baja aku lebih percaya pada hasil pemikiranku sendiri. Bayangkan saja, pada waktu itu aku baru sekolah S2, belum tamat. Sekarang aku sudah selesai S3, jadi kalau aku percaya diri dengan struktur baja, maka jangan heran ya. He, he, itu karena aku telah menggeluti struktur baja sejak lama.

Saya yakin, jika kamu menyenangi baja, dan terus menggelutinya maka bisa saja lebih baik dariku. Aku sangat yakin itu, meskipun orangnya pintar, cerdas, ber IQ 157, tetapi tidak menyenangi baja dan tidak menggelutinya maka jelas tidak akan kompeten dia dengan materi tersebut.

Sejak pengalaman praktis seperti itu, sampai sekarang, aku menikmati menggeluti dunia struktur baja. Jadi bukan karena kebetulan kalau aku sekarang dipercaya oleh UPH untuk menjadi penanggung jawab mata kuliah struktur baja di Jurusan Teknik Sipil-nya.

Jadi meskipun mata kuliah baja baru aku pegang 4 tahun terakhir ini (aku sudah lebih dari 10 tahun di UPH), bukan berarti mata kuliah tersebut dialihkan ke aku karena nggak ada dosennya. Itu memang permintaanku, karena waktu itu ketika aku ditawari mata kuliah tersebut, aku bilang ke Kajur-nya bahwa kalau mata kuliah itu menjadi tanggung jawabku maka materinya akan aku rubah total.

Aku tidak mau memakai materi dari dosen baja yang lama, aku akan membuat sendiri sesuai dengan pemahaman yang aku punyai. Maklum aku belajar tentang baja selama ini adalah otodidak, dari hasil membaca (buku, jurnal, prosiding) dan digabung dengan ngelmu titen (ini bisa untuk apa-apa, banyak hal, aku pelajari dari orang tua di Jogja), dan juga dimatangkan dengan diskusi bersama pakar yang mau diajak diskusi. Jangan lupa juga, aku punya banyak pengalaman mengaplikasikannya.

Jadi intinya, jika kajurnya percaya kompetensi baja yang aku miliki, maka aku akan mengajar (dengan materi yang aku buat sendiri), jika tidak, ya sudah aku nggak jadi ambil.

Untunglah aku diberi kepercayaan, jadilah aku dosen baja.

Dengan latar belakang pengalaman seperti di atas, maka tentu dapat dimaklumi mengapa aku bisa dengan mudah menulis tentang materi struktur baja. Tulisanku tentang struktur baja, baru saja saya presentasikan di seminar PT. Krakatau Steel di Hotel Gran Melia tanggal 7 April 2011 kemarin. Seperti biasa, di setiap tulisanku aku selalu menyatakan bahwa itu semua adalah asli dan tidak sekedar copy and paste. Kamu sudah baca belum, jangan sampai ketinggalan download saja di sini, silahkan dibandingkan dengan materi kuliah baja yang telah kamu peroleh. Nggak kalah lho. 🙂

Itu semua dapat terjadi karena aku mengikuti kata pepatah berikut, “bisa karena biasa”.  Tapi meskipun demikian, yang namanya “percaya diri terhadap struktur baja” adalah tidak sama dengan “bisa semua tentang struktur baja“.

Ternyata meskipun telah bertahun-tahun menggeluti materi baja, masih banyak saja hal-hal yang aku tidak tahu. Semakin mempelajarinya , maka rasa-rasanya semakin banyak yang aku belum tahu. Itu aku tahu, kalau sedang diskusi dengan orang-orang baja. Kadang-kadang ada juga pendapat atau tepatnya pertanyaan orang tidak dapat aku jawab secara tuntas.

Ini contohnya, ini aku dapat ketika sedang berdiskusi asyik dengan ibu Lanny, pakar jembatan PU. Terus terang aku ini tidak banyak bicara, tidak pintar basa-basi, tetapi ketika berbicara tentang bidang yang menjadi peminatanku yang aku kuasai maka diskusi bisa berlama-lama.

Kebetulan ibu Lanny setiap senin pagi datang ke UPH untuk memberi kuliah Teknik Jembatan. Di sela-sela waktu menunggu perkuliahan, saya sering diskusi tentang baja dengan beliau. Ini salah satu pernyataan beliau yang terlontar: “baut mutu tinggi grade 8.8 (standar Eropa) dengan baut mutu tinggi A325 (standar USA) itu beda lho pak“.

Lho beda bagaimana, baut grade 8.8 khan dianggap setara dengan A325 dan bukan A490, kalau beda dimana. Bu Lanny karena latar belakangnya praktisi mengemukakannya, bedanya adalah pada kepala bautnya pak Wir. Jadi hati-hati.

Yah pendapat pakar memang pendek-pendek. Terus terang apa pengaruhnya terhadap kekuatan struktur, juga mengapa bisa dianggap setara. Bu Lanny tidak menjelaskan lebih lanjut. Mungkin juga pengetahuan beliau hanya didasarkan pengalaman empiris, bahwa secara fisik ke dua baut meskipun dianggap setara adalah tidak sama.

Lalu apa kaitannya dengan perilaku strukturnya. Sampai di sini belum terjawab, bu Lanny juga belum punya jawabannya. Apakah anda mempunyainya.

Sedangkan alasan dianggap setara adalah didasarkan pada kuat leleh dan kuat batas materialnya, ini daftarnya :

Pemahaman atas kesamaan mutu material dari Grade 8.8 dan ASTM A325 itulah yang menyebabkan aku bisa menyatakan bahwa keduanya setara. Tetapi kemudian muncul pernyataan bu Lanny bahwa secara fisik keduanya itu beda, tentu itu menimbulkan pertanyaan. Apa pengaruhnya untuk struktur.  Selama ini di buku-buku tidak ada yang menyinggung bahwa bentuk fisik juga mempengaruhi, tidak ada penjelasan tentang hal itu.

Bayangkan saja, sudah bertahun-tahun berkecipung di dunia konstruksi baja, ternyata tidak bisa menjawabnya juga. Itulah yang terjadi, intinya kita ini sebagai manusia adalah terbatas, itulah mengapa sampai ada pepatah “ngelmu padi, semakin berisi semakin merunduk”. Masih banyak hal yang kita ini tidak tahu, itulah yang terjadi padaku. Untunglah di satu sisi aku percaya diri untuk mengatakan sesuatu yang aku bisa, tetapi juga tidak malu jika ternyata ada yang aku belum bisa. Mohon dimaklumi ya kalau ada pertanyaan di blog ini aku tidak menjawabnya. Jadi jangan dibayangkan jika aku bisa menulis banyak itu artinya juga bisa menjawab banyak.

Dengan tetap mengingat pernyataan di atas bahwa meskipun secara material baut 8.8 setara dengan A325 tetapi secara fisik keduanya beda. Baut A325 punya kepala baut yang berukuran lebih besar dari baut 8.8. Jadi pesan ibu Lanny, pakailah baut A325 untuk jembatan dan bukan baut grade 8.8.

Ternyata pesan ibu Lanny ada benarnya, yaitu setelah aku membaca artikel karangan Wayne Wallace yang berjudul “You Can’t Tension All Bolts“. Dari artikelnya tersebut aku jadi tahu, meskipun material baut bisa sama mutunya, tetapi kalau ukuran dan bentuk fisik baut berbeda maka kinerjanya dapat berbeda, khususnya terhadap pengaruh pretensioning.

Kamu tahu khan, pretensioning adalah hal yang mutlak untuk baut dengan mekanisme slip-kritis, yang merupakan mekanisme yang diharuskan untuk struktur jembatan karena tahan terhadap fatig. Biasanya untuk gedung cukup mengandalkan mekanisme bearing. Jadi untuk struktur bangunan gedung memang baut mutu tinggi grade 8.8 dan A325 dapat dianggap setara, karena memang tidak di push terhadap pretensioning.

Di sini perbedaan yang utama memakai baut A325 bahwa pretensioning dapat diberikan minimal 70% Fu baut. Sedangkan baut 8.8 kalaupun mau pretensioning maka besarnya maksimum 70%.  Beda sekali khan.

Baut yang diberikan pretensioning lebih dari 70% mempunyai resiko kerusakan, dan ternyata tipe kerusakan yang terjadi tergantung dari bentuk fisik baut itu sendiri. Ini tipe kerusakan yang mungkin terjadi pada baut mutu tinggi yang diberi pretensioning.

Gambar 1. Baut mutu tinggi yang mengalami putus akibat pretensioning

Inilah yang selama ini terlihat pada buku-buku baja tentang baut. Maklum buku-buku baja kita banyak yang mengacu  ke Amerika, yang mana bautnya mengacu pada ASTM A325. Kepala baut yang lebih lebar, dan tebal nut yang lebih membuat bagian yang lemah adalah pada batang baut dan bukan ulirnya. Jadi inilah jawaban mengapa pada spesifikasi baut A325 dan A490 maka pretensioning yang diberikan minimal 70%. Karena bagaimanapun, semakin besar pretensioning maka hasilnya akan lebih baik. Kinerja slip-kritis baut semakin baik. Resiko yang terjadi jika berlebihan paling-paling ya bautnya putus, seperti  Gambar 1 di atas. Jika itu terjadi maka solusinya gampang, ganti baut.

Catatan : tapi hati-hati untuk baut A490 yang lebih getas, baca komentarnya pak Sanny Khow, di sini.

Jika bentuk fisik bautnya ternyata berbeda dengan spesifikasi baut A325 ternyata bisa menghasilkan fenomena kerusakan akibat pretensioning yang berbeda pula, seperti ini bentuk kerusakannya.

Gambar 2. Kerusakan ulir (Stripped Threads)

Kerusakan ulir atau bahasa jawanya adalah “lodok”, jelas akan mengakibatkan kekuatan pretensioning-nya hilang. Ini bisa terjadi jika pretensioning-nya berlebihan (lebih dari 70% Fu). Itulah yang disyaratkan pada baut grade 8.8, yaitu tidak boleh diberi pretensioning lebih dari 70% Fu.

Kerusakan ulir jelas lebih sulit dideteksi dibanding kerusakan akibat baut putus. Kerusakan ulir mengakibatkan kinerja dari sambungan slip kritis (biasa pada jembatan) akan menurun dengan drastis.

Itulah jawaban dari pernyataan ibu Lanny, mengapa untuk baut jembatan harus pakai baut A325 dan bukan baut grade 8.8 saja. He, he, pernyataan engineering judgement-nya bu Lanny, sudah dapat jawabannya. Terus terang, ini ilmu baru juga lho bagiku.

Dari tulisan Wayne Wallace dapat diketahui bahwa baut mutu tinggi ternyata macam-macam, meskipun mungkin mutu bahannya sama tetapi ada yang cocok untuk diberikan pretensioning (untuk baut slip-kritis) ada yang tidak cocok.

Batu mutu tinggi yang cocok untuk mekanisme slip kritis, untuk struktur jembatan atau struktur yang beresiko terhadap fatique  adalah baut yang memenuhi spesikasi berikut :

• Amerika – ASTM A325, A490 (Imperial atau metric)
• British – BS 4395
• Jepang – JIS 1186 (misalnya grade F 10)
• Australia – AU 1252

Sedangkan baut mutu tinggi yang hanya cocok untuk mekanisme bearing, biasa dipakai pada gedung adalah baut yang memenuhi spesifikasi:

• BS 3692
• DIN 931, 933
• DIN 6914/15
• BS 4190
• JIS G4105

Jadi dari beberapa gambar baut mutu tinggi berikut, yang sepintas bentuknya sama, ternyata hanya dua yang dapat digunakan untuk baut jembatan.

 Gambar 3. Macam baut mutu tinggi, tetapi kinerja bisa beda-beda.

Ternyata ngelmu baut, yang di buku-buku baja jarang di singgung, ternyata nggak sederhana. Kondisi ini pula yang mungkin membenarkan dugaanku bahwa konstruksi baja di tanah air ini tidak populer karena ternyata lika-likunya lebih rumit dibanding beton.

.

Ada cukup banyak tulisanku tentang struktur baja di blog ini. Lihat saja daftar berikut, siapa tahu berguna :

• Soal dan Jawaban UTS Baja I – Maret 2011 – 10 Maret 2011
• Bolts installation – calibrated wrench – 12 Februari 2011
• pengaruh sambungan batang tekan dan tarik – 30 Januari 2011
• formula momen dan geser pada balok – 21 Januari 2011
• sambungan las pada jembatan – 22 November 2010
• jawaban UTS – struktur baja II – 13 Oktober 2010
• mekanisme tumpu pada sambungan – 2 Juli 2010
• mekanisme tumpu pada sambungan – 13 Juni 2010
• diskusi tentang code – 1 Desember 2009
• kenapa koq belum ada literaturnya ? – 5 Juni 2008