Proses analisa struktur baja tidak jamin selalu berjalan lancar. Dan bisa sekali jadi. Ada kalanya harus dilaksanakan berulang-ulang. Guna menghasilkan struktur yang kokoh dan kuat. Oleh sebab itu, Anda harus membiasakan diri. Dan sabar. Jika tidak, hasil analisa yang Anda buat pasti kurang akurat.
Begitu pentingnya memahami alur analisa struktur. Sehingga pada artikel sebelumnya sengaja kami tekankan, agar menghitung kekuatan struktur harus cerdas. Dan mempertimbangkan faktor lain yang berkaitan dengan proses pengadaan material, serta pelaksanaan konstruksi. Terutama untuk konstruksi bentang lebar.
Dasar-dasar analisis struktur baja
Membuat analisa struktur baja selau diawali dengan penjelasan mengenai dasar-dasar analisis. Yaitu berisi tentang:
- Jenis dan kegunaan bangunan,
- Ukuran bangunan. Meliputi bentang, panjang serta ketinggian bangunan.
- Lokasi. Berkaitan dengan daya dukung tanah, serta letak geografis bangunan.
- Sistem pondasi (struktur bawah),
- Dan struktur bagian atas.
a. Parameter untuk merencanakan struktur
Setelah 5 poin tersebut Anda jelasakan. Kemudian membuat parameter perencanaan bangunan. Berisi tentang ketentuan-ketentuan yang berkaitan dengan material. Proses analisa struktur baja umumnya mengacu pada:
- Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung, 1987
- Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung, 2002
- Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang, 2002
- Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia Tahun, 1984
- Code/Standard/Normalisasi International yang relevan.
- Syarat material baja mutu BJ-37, dengan tegangan leleh minimum 2400 kg/cm². Serta tegangan ijin sebesar 1600 kg/cm². Mutu yang sama digunakan pula untuk pelat-pelat sambungan.
- Sambungan struktur baja menggunakan baut tegangan tinggi (High Tension Bolt/HTB), setara dengan mutu A-325. Dan tegangan leleh minimum 6350 kg/cm².
- Mutu las baja adalah yang memiliki tegangan leleh minimum 2400 kg/cm².
b. Jenis-jenis beban yang harus di analisis pada struktur bangunan
Langkah berikutnya adalah membuat parameter beban struktur. Setiap bangunan setidaknya terdiri dari beban mati, beban hidup/berguna serta beban gempa. 3 jenis beban ini wajib Anda uraikan, agar analisa struktur baja sinkron dengan fungsi dan lokasi bangunan.
Menurut PBI untuk gedung 1987, beban mati struktur beton adalah 2.400 kg/m3. Sedangkan baja adalah 7.850 kg/m3. Sementara itu, kebutuhan beban berguna pada bangunan adalah rata-rata 250 kg/m².
Khusus mengenai beban gempa. Data ini dapat Anda peroleh, jikalau mengetahui peta lokasi bangunan. Sehingga diketahui apakah bangunan berada pada wilayah yang rawan gempa. Pada permukaan tanah berbatu/keras. Atau diatas tanah sedang.
Selain 3 jenis beban tersebut. Sebenarnya masih ada tambahan beban yang harus diterima oleh struktur bangunan. Yaitu beban angin. Namun dalam merencanakan struktur baja unsur ini tidak perlu ditinjau. Sebab pengaruhnya sangat kecil terhadap material bangunan.
Contoh proses analisa struktur gudang
Proses analisa struktur baja untuk bangunan gudang, terdiri dari 7 tahap. Alur analisa dapat Anda perhatikan pada gambar berikut.
1. Perhitungan pembebanan yang terjadi pada bangunan
Artinya menghitung segala jenis beban yang terjadi pada konstruksi gudang. Baik oleh berat sendiri material, serta faktor-faktor lain yang berhubungan dengan struktur. Antara lain lebar bangunan, sudut kemiringan, jarak tiang kolom dan kuda-kuda, serta jarak gording. Data ini selanjutnya berguna untuk menentukan dimensi sementara material bangunan.
2. Merencanakan material gording dan cek kekuatan
Material gording sementara ditentukan berdasarkan asumsi. Untuk konstruksi gudang umumnya menggunakan material CNP 125x50x20x2,3. Kuat atau tidak material tersebut dapat Anda ketahui melalui perhitungan kekuatan. Bila hasil analisa tidak kuat, maka dapat di siasati dengan cara menambah penguat gording. Atau dengan menggunakan trekstang.
Namun demikian, sering terjadi walau sudah memakai penguat. Gording baja masih tidak aman digunakan. Oleh sebab itu, perlu meninjau kembali dimensi material. Atau mengecek ulang pembebanan pada bangunan.
3. Analisa beban kuda-kuda baja
Setelah gording baja dianggap aman. Selanjutnya melakukan analisa struktur baja kuda-kuda. Anda awali dengan membuat data teknik struktur. Meliputi panjang batang kuda-kuda, momen maksimum, gaya aksial dan geser. Serta faktor reduksi kekuatan.
4. Merencanakan dimensi kuda-kuda dan kolom
Sama halnya dengan penentuan awal dimensi gording. Material untuk kuda-kuda harus Anda asumsikan dulu. Demikian juga material tiang kolom. Sebelum Anda menghitung kekuatan, dan kontrol terhadap kekuatan hasil perhitungan Meliputi tegangan, modulus elastis baja, angka poisson.
Penting diketahui, walau penentuan material kuda-kuda dan kolom bersamaan. Tidak berarti material baja yang digunakan harus sama. Misal untuk bangunan gudang yang memiliki dak. Pasti material untuk tiang kolom lebih besar. Sebab ada tambahan beban struktur dak.
5. Menghitung kekuatan kuda-kuda dan kolom
Untuk mengetahui apakah dimensi material kuda-kuat dan kolom sudah kuat. Analisa struktur baja bisa Anda lakukan dengan menggunakan software SAP2000. Program ini adalah yang paling familiar untuk pekerjaan baja. Sebab hasilnya lebih akurat. Serta mudah aplikasikan dengan metode ASD dan LRFD.
Material dinyatakan aman digunakan, bilamana sudah melakukan kontrol terhadap dimensi, geser, stabilitas penampang, kelangsingan, lendutan, serta tegangan ijin. Namun, jika salah satu dianggap tidak memenuhi syarat. Solusinya ada 2 cara, yakni:
- Mengulang proses analisa dari nomor 3, atau
- Langsung merubah dimensi material menjadi lebih besar.
Seperti biasa yang kami lakukan adalah mengulang proses analisa. Dan bilamana cara tersebut masih tidak sesuai harapan. Berarti material baja yang terlalu kecil. Sehingga harus Anda besarkan. Itu sebabnya diawal kami sebut tidak bisa langsung jadi. Dan harus sabar.
6. Merencanakan sambungan
Setelah analisa struktur baja sudah oke. Tahap selanjutnya adalah merencanakan sambungan baja. Tahap ini yang perlu dihitung adalah plat landas. Beserta jumlah angkur baja yang digunakan. Kemudian tebal plat sambungan antara tiang kolom dan kuda-kuda. Dan hitungan kekuatan baut. Guna menentukan ukuran serta jumlah baut.
Sedangkan plat sambungan untuk komponen lain. Seperti sepatu gording, plat rib, voute baja, pengaku dan sebaginya adalah tidak begitu menentukan. Dimensi bahan untuk elemen-elemen tersebut dapat Anda terapkan menurut kebiasaan. Atau berdasarkan tebal profil baja struktur.
7. Laporan analisa struktur
Tahap terakhir dari proses analisa struktur baja adalah membuat laporan. Laporan analisa berguna untuk pengajuan IMB bangunan, maupun saat pelaksanaan pembangunan. Sehingga bagi pihak-pihak yang terlibat dalam pembangunan wajib mendapat laporan analisa struktur. Khususnya pengawas, kontraktor dan pemilik bangunan. Sebagai bukti bahwa kekuatan konstruksi sudah dihitung dengan baik.
Membuat gambar rencana konstruksi sesuai analisa
Manfaat pertama yang diperoleh setelah rangkaian analisa selesai, adalah membuat gambar rencana bangunan. Adapun segala material baja yang terdapat pada gambar tersebut harus sesuai dengan hasil analisa. Termasuk detail sambungan dan alat sambung baut atau las. Setelah itu, Anda dapat menghitung RAB. Dan RKS bangunan, jikalau akan dilakukan tender.
Tahap-tahap analisa setiap bangunan pasti berbeda
Proses analisa struktur tiap-tiap bangunan berbeda. Perbedaannya adalah pada elemen dan material yang digunakan. Misal pada konstruksi gudang, kuda-kuda merupakan salah satu komponen yang memiliki peran penting. Sehingga harus direncanakan dengan benar dan tepat. Namun pada konstruksi dak, kuda-kuda tidak ada. Sehingga tidak perlu Anda sertakan dalam analisa. Peran yang sama pentingnya dengan kuda-kud, pada konstruksi dak adalah balok.
Pada kasus tertentu, tidak menutup kemungkinan proses analisa struktur baja sangat kompleks. Sebab bangunan terdiri dari beberapa struktur. Contoh, saat merencanakan bangunan pabrik yang bertingkat. Sehingga, selain menghitung kekuatan rangka atap. Anda juga harus melakukan analisa konstruksi dak secara serentak.
[Penutup] Pentingnya mengecek ulang struktur
Sekalipun tahap-tahap analisa tidak menemui kendala. Dan menghasilkan perhitungan struktur yang bagus. Tetap perlu dilakukan pengecekan ulang. Mulai dari awal hingga akhir. Hal tersebut untuk memastikan data-data yang Anda masukkan dalam analisa sudah tepat.
Pentingnya mengecek ulang analisa struktur baja, sebab adakalanya satu data tidak begitu berpengaruh pada struktur. Sehingga hasil analisa sepertinya sudah akurat. Padahal belum. Selain itu untuk memastikan material yang digunakan sudah paling murah. Mengingat kenaikan harga material baja saat ini tinggi.