The Work of Wiryanto Dewobroto

Sambil menunggu tukang rumput di rumah Cikupa, saya tertarik untuk membahas komentar dari adik kelas SMA. Ini komentar yang masuk.

Amira pada 22 Maret 2014 pukul 06:20 berkata:

Selamat pagi pak Wir. bangga sekali dengan bapak. Saya salah satu alumni SMAN 1 TELADAN Yogyakarta juga pak, sekarang saya melanjutkan studi di jurusan arsitektur. saya baru awal belajar mengenai mekanika struktur bangunan. Beberapa waktu lalu ada pertanyaan dari dosen yang tidak bisa dijawab oleh mahasiswa. Saya ingin bertanya pada bapak dan minta pendapatnya.

Pertanyaannya begini pak : perbedaan kondisi pada kutub gaya gravitasi telah mengakibatkan gerakan dan arah beban menjadi tidak tegak lurus pada titik tumpu. Bagaimana perencanaan bangunan yang akan dibangun di wilayah tersebut ? 

Terimakasih banyak pak Wir, Salam jayamahe!

Pertanyaan langka, saya belum pernah mendengar sebelumnya. Jadi daripada melihat acara TV yang cenderung konyol maka ada baiknya menanggapi pertanyaan sdr. Amira tersebut, boleh khan.

Sebagai sesama alumni SMA teladan, saya merasakan penasaran bila ada pertanyaan yang tidak terjawab. Apalagi jika menyangkut masalah rekayasa struktur, yang notabene bidang formal yang digelutinya. Meskipun demikian, sebelum menjawab lebih detail, maka kelihatannya pernyataan sdr Amira bahwa “arah beban menjadi tidak tegak lurus pada titik tumpu“.  Apakah itu suatu masalah ?

Rasa-rasanya itulah gunanya para engineer belajar tentang ilmu “structural analysis“, yang langkah pertama adalah mengevaluasi kondisi stabilitas struktur yang dibebani terhadap tumpuannya. Jadi persyaratan penting bukan masalah arah beban yang harus tegak lurus atau tidak, tetapi apakah jenis dan jumlah tumpuan yang diberikan dapat memberikan kondisi stabil dari struktur ketika dibebani. Itu yang penting. Jadi nggak ada gunanya struktur dianggap kuat dan kaku, tetapi ternyata tidak stabil. Cara mengatasinya adalah memberikan kondisi tumpuan yang sesuai.

Lalu pak, bagaimana kekuatiran bila ada arah beban yang tidak tegak lurus pada tumpuan.

Yah kalau memang ngotot ada kondisi seperti itu, maka itu digunakan sebagai parameter yang perlu dipertimbangkan dalam analisis tersebut. Nggak perlu kuatir. Tahap selanjutnya berdasarkan parameter tersebut, maka dibuatlah analisis keseimbangan gaya-gaya aksi dan reaksi dari struktur tersebut. Jadi kalaupun ada ketidak-lurusan, maka itu akan terlihat, seperti terjadinya reaksi tumpuan yang tidak merata dan sebagainya.

Dalam mempertimbangkan kondisi atau tepatnya jenis tumpuan yang diberikan pada struktur, maka pernyatan sdr Amira bahwa di kutub ada pergerakan perlu dipertimbangkan secara seksama. Apa yang dimaksud dengan pergerakan tersebut. Bagi keperluan analisis struktur, “pergerakan” yang berpengaruh adalah jika posisi relatif antar tumpuan juga ikut berubah. Nah , jika itu dimungkinkan, seperti misalnya ada tanah longsor, maka itu tentu sangat berbahaya. Satu-satunya cara untuk mengatasi adalah agar longsornya dicegah, jika tidak dicegah maka strukturnya menjadi tidak stabil. ** kembali kepada persyaratan pertama **

Bumi bergerak, tetapi kalau keseluruhannya bergerak, dan tidak terjadi perubahan relatif antar tumpuan struktur tersebut maka itu tidak menimbulkan masalah pada strukturnya sendiri. Ada kasus, suatu bangunan mengalami penurunan serentak pada keseluruhan pondasi dan bangunannya tidak mengalami apa-apa, utuh. Yang berbahaya itu jika tumpuan atau pondasi mengalami penurunan tidak seragam atau differential settlement. Nah itu yang bikin rusak bangunan.

Jadi persyaratan penting agar pengaruh tumpuan tidak diperhitungkan sebagai beban adalah bila kondisi tumpuan sebelum dan sesudah pembebanan tidak mengalami perubahan. Jika itu terpenuhi maka langkah berikutnya adalah menghitung gaya-gaya internal pada batang, apakah itu gaya aksial atau momen atau gaya geser, itu tergantung jenis (bentuk) geometri struktur, sambungan dan penempatan beban.

Semua itu masuk pada cakupan ilmu analisis struktur (structural analysis), atau juga disebut mekanika teknik, mekanika rekayasa, fisika mekanika dan sebagainya.

Jika kemudian masuk pada tahapan bagaimana kondisi penampang dan bahan material yang dipakai untuk struktur, apakah kuat atau tidak maka itu masuk ranah design. Maklum, penampang baja tentu berbeda dengan penampang beton bertulang atau kayu. Kalau mau tahu tentang baja, maka ikutlah kelas yang mengajarkan mata kuliah “struktur baja”. Saya di UPH mengajarkan hal itu selama 3 semester berturut-turut. Tapi bagi arsitek, rasanya nggak perlu sedalam itu khan.

Lho, jika arah beban yang tidak tegak lurus tumpuan, tidak menjadi masalah maka kira-kira apa yang perlu dipertimbangkan untuk bangunan di kutub pak.

Wah kalau itu lain lagi. Aku tidak mempelajari secara detail, hanya saja yang penting perlu dipertimbangkan adalah pengaruh suhu yang ekstrim tersebut. Pertama dari segi materialnya saja, setahu saya tidak setiap material baja cocok untuk kondisi suhu dingin yang ekstrim. Kenapa, karena baja pada suhu dingin yang ekstrim akan menjadi lebih brittle (getas). Padahal keunggulan baja khan kondisi daktailnya khan. Itu yang pertama, yang kedua, untuk bangunan di kutub, agar dapat digunakan maka kondisi ruangannya harus hangat, nah adanya perbedaan thermal antara dalam dan luar akan menimbulkan tegangan yang perlu diperhitungkan. Mungkin itu saja, semoga dapat memberi wawasan yang lebih luas tentang pentingnya ilmu analisis struktur bagi arsitek.

Salam dari kampus Karawaci.