1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Baja merupakan salah satu material konstruksi yang sering digunakan dalam konstruksi baik sebagai kolom dan balok pada bangunan bertingkat, jembatan, menara,

rangka atap dan berbagai konstruksi sipil lainnya. Sekitar akhir abad ke-18 dan

permulaan abad ke-19, besi tuang dan besi tempa sudah mulai banyak digunakan untuk

pembuatan struktur jembatan. Jembatan Lengkung Coalbrookdale yang dibangun oleh

Abrahan Darby III di Inggris adalah jembatan pertama yang terbuat dari besi tuang.

Segera setelah tahun 1840, besi tempa mulai menggantikan besi tuang. Penggunaan

besi tempa pada bangunan konstruksi sipil yang pertama adalah Jembatan Brittania di

atas selat Menai, Wales yang dbaangun pada 1846-1850. Pada abad ke-19, muncul

material baru yang dinamakan dengan baja yang merupakan logam perpaduan antara

besi dan karbon. Pada tahun 1870, baja karbon mulai berkembang pesat dan secara

perlahan menggantikan besi tuang dalam konstruksi sipil.

Pada masa dimana komputer belum berkembang pesat, pembangunan

konstruksi sipil masih menggunakan perhitungan manual sehingga banyak menghambat

pembangunan konstruksi yang rumit. Namun meskipun masih menggunakan tenaga

manual, ternyata manusia juga sanggup membangun konstruksi baja yang sangat rumit.

Salah satu konstruksi baja yang rumit yang berhasil dibangun dan bertahan sampai

dengan saat ini adalah menara Eiffle di Paris yang berhasil dibangun dalam waktu yang

cukup singkat yaitu tahun 1887-1889 dengan rangkaian lebih dari 18.000 buah besi.

Pada era globalisasi sekarang ini, teknologi komputer sudah sangat

berkembang pesat. Komputer yang dulunya berukuran besar, sekarang sudah sangat

efisien untuk dibawa kemana-mana. Perangkat lunak juga semakin berkembang baik

fungsi maupun grafis sehingga tidak dapat dielakkan bahwa pada jaman ini, komputer

merupakan alat bantu yang sangat berguna bagi semua lapisan masyarakat baik pelajar,

pebisnis dan tak terkecuali seorang insinyur sehingga hal tersebut harus menjadi suatu

titik terang positip yang wajib disambut baik oleh para insinyur sipil. Telah tersedia

begitu banyak perangkat lunak yang dapat membantu perhitungan dan perencanaan di

Universitas Sumatera Utara

2

bidang teknik sipil seperti SAP2000, ETABS, STAADPRO, ANSYS, ABAQUS, dsb

sehingga human error dalam perhitungan manual dapat diminimalisir.

Dengan berkembangnya teknologi komputer tersebut, maka semakin banyak

pula insinyur sipil yang mulai beralih dari metode perhitungan manual ke metode

perhitungan dengan teknologi komputer sehingga perhitungan dapat dilakukan dengan

waktu yang relatif singkat dan dapat menghindari terjadinya human error dalam

perhitungan secara manual sehingga perhitungan manual yang sangat kompleks bisa

disederhanakan melalui perangkat lunak. Namun perlu digaris bawahi bahwa jika

pengguna perangkat lunak tersebut TIDAK MENGUASAI perangkat lunak yang akan

dia pakai, maka hal tersebut juga akan menghasilkan human error yang dapat berakibat

fatal. Maka dari itu, manusia selalu harus mempunyai mental untuk selalu tidak lelah

dalam mempelajari sesuatu hal yang baru selama berada di dunia ini terutama untuk

para akademisi dan tak terkecuali dalam dunia konstruksi. Jadi meskipun sudah banyak

beredar perangkat lunak canggih yang dapat membantu perencanaan konstruksi, jika

manusia tidak mau mempelajari dan menguasai perangkat lunak tersebut, perangkat

lunak tersebut juga tidak dapat memberikan bantuan apa-apa. Dalam menggunakan

perangkat lunak, yang dituntut bukanlah seberapa canggihnya program tersebut, tetapi

yang dituntut adalah penguasaan ilmu dari pengguna yang program tersebut.

Ibarat sebuah senjata sederhana yang dipegang oleh tentara terlatih dengan

senjata canggih yang dipegang oleh orang awam, sangat cocok sekali untuk

mengibaratkan sebuah perangkat lunak sederhana yang dikendalikan oleh seseorang

yang sangat menguasai perangkat lunak tersebut dengan perangkat lunak super canggih

yang dikendalikan oleh orang awam. Pepatah singkat yang sangat cocok untuk

menggambarkan hal di atas adalah the man behind the gun yang penulis kutip dari

salah satu buku karangan bapak Wiryanto Dewobroto.

Sudah menjadi rahasia umum bahwa developer perangkat lunak tidak ikut

bertanggung jawab untuk setiap kesalahan yang timbul akibat dari pemakaian

perangkat lunak yang tidak didasarkan teori dasar dan penguasaan terhadap perangkat

lunak tersebut. Hal ini dapat dilihat dari kutipan disclaimer yang dinyatakan pada setiap

manual perangkat lunak. Jadi bisa disimpulkan bahwa perangkat lunak super canggih

yang sudah beredar di pasaran, tidak dapat menggantikan seorang ahli konstruksi yang

benar-benar menguasai bidangnya. Perangkat lunak hanyalah sebuah alat bantu untuk

Universitas Sumatera Utara

3

para insinyur. Maka dari itu, pengguna perangkat lunak dalam hal ini adalah insinyur

dituntut untuk menguasai betul-betul perangkat lunak yang akan digunakan. Selain itu,

juga harus memahami asumsi-asumsi dasar analisis, memahami perilaku struktur yang

sebenarnya dan mampu membuat model struktur dan validasi hasilnya.

Pada saat ini, perangkat lunak yang beredar sudah dapat digunakan sebagai

alat bantu dalam perencanaan sipil baik konstruksi beton maupun konstruksi baja.

Konstruksi baja merupakan salah satu pilihan favorit sebagai material struktur di dunia.

Namun untuk Indonesia sendiri, penggunaan material baja sebagai bahan konstruksi

ternyata masih kalah populer dibandingkan dengan beton. Seringnya struktur baja

digunakan untuk pembangunan pabrik-pabrik, gudang-gudang maupun gedung-gedung

besar. Untuk kota Medan sendiri, kebanyakan konstruksi baja digunakan untuk gedung

olahraga futsal. Ruko (red:rumah toko) yang menjamur di kota Medan tempat kelahiran

penulis dapat diestimasi secara kasar 90 persen menggunakan konstruksi beton. Padahal

menurut hemat penulis, jika digunakan konstruksi baja, pembangunan akan lebih ramah

lingkungan dikarenakan konstruksi baja yang sudah dibuat terlebih dahulu di workshop.

Yang menjadi pertanyaan besar adalah, mengapa penggunaan baja masih kalah populer

jika dibandingkan dengan beton di Indonesia? Penulis kemudian mencoba mencari tahu

alasannya dan penulis mendapatkan salah satu alasan yang dikemukakan dalam karya

tulis yang ditulis oleh bapak Wiryanto Dewobroto dalam Seminar dan Pameran HAKI

2011 dimana bapak Wiryanto mendapatkan bahwa sering dijawab oleh orang-orang

pada umumnya dengan jawaban singkat yaitu Dikarenakan material baja yang relatif

mahal dibandingkan dengan beton.

Penulis juga melihat bahwa peraturan baja yang ada di Indonesia juga relatif

tertinggal dari mancanegara, apalagi sejak diterbitkannya peraturan baru oleh American

Institute of Steel Construction (AISC) tahun 2010, maka peraturan baja Indonesia yakni

SNI 03-1729-2002 semakin relatif tertinggal. Dan akhir-akhir ini terdengar isu bahwa

sudah dilakukan pembahasan mengenai peraturan baja yang baru yang akan

berpedoman pada perturan baja AISC 2010.

Jika diamati secara seksama, pada peraturan AISC 2010, terdapat perubahan

yang cukup mengejutkan jika dibandingkan dengan peraturan AISC 2005 yaitu dalam

bab perencanaan stabilitas struktur. AISC 2010 merekomendasikan kepada para

perencana untuk menggunakan Direct Analysis Method (DAM) dalam perencanaan

Universitas Sumatera Utara

4

stabilitas struktur baja yang berbasis komputer dan Effective Length Method (ELM),

sebuah metode yang sudah sangat dikenal lama, yang dulunya direkomendasikan pada

AISC 2005, statusnya sudah dipindahkan ke bab Appendix sebagai metode alternatif.

Hal ini menjadi suatu tanda tanya besar pula apa itu Direct Analysis Method (DAM).

Penulis mencoba untuk mempelajari langsung dari peraturan AISC 2010, jurnal-jurnal

yang berkaitan dan juga karya tulis bapak Wiryanto yang membahas tentang Direct

Analysis Method (DAM), dan penulis mendapatkan bahwa Direct Analysis Method

(DAM) merupakan metode perancangan stabilitas struktur yang sudah menggunakan

teknologi komputer. Selain itu, Direct Analysis Method (DAM) merupakan metode

yang telah memperhitungkan ketidaksempurnaan batang. Mengenai perbedaan antara

Direct Analysis Method (DAM) dan Effective Length Method (ELM) akan penulis

bahas lebih mendalam pada Bab II.

Dari hipotesa dan sumber-sumber yang penulis dapatkan, Direct Analysis

Method (DAM) merupakan metode yang lebih sederhana dan hemat dibandingkan

dengan Effective Length Method (ELM). Oleh karena itu, melalui tugas akhir ini,

penulis hendak mencoba untuk mempelajari dan mengaplikasikan pada sebuat portal

dengan menggunakan kedua metode tersebut dan kemudian diperbandingkan nilai

stress ratio-nya sehingga dapat diketahui besarnya perbedaan nilai stress ratio kedua

metode tersebut.

Penulis berharap bahwa kedepannya, konstruksi baja bukan hanya untuk

bangunan-bangunan tinggi, tetapi dapat digunakan juga pada ruko-ruko sehingga akan

tercipta suatu konstruksi yang ramah lingkungan.

1.2. Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :

- Mempelajari DAM (Direct Analysis Method) dalam perencanaan konstruksi baja

yang berbasis teknologi komputer yang direkomendasikan oleh AISC 2010.

- Membandingkan DAM (Direct Analysis Method) dengan ELM (Effective Length

Method) yang sudah kita kenal dalam perencanaan konstruksi baja..

- Memberikan suatu gambaran kepada para pembaca perbedaan antara kedua metode

tersebut dan bagaimana perbedaan nilai stress ratio antara kedua metode tersebut

- Diharapkan dapat menjadi salah satu referensi untuk pengembangan peraturan SNI

dalam perencanaan konstruksi baja berbasis komputer.

Universitas Sumatera Utara

1.3. Pembatasan Masalah

Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam penulisan tugas akhir ini, yakni :

a. Perhitungan dilakukan pada struktur 2 dimensi

dengan data-data yang logis seperti pada Gambar

b. Analisa struktur untuk

lunak

c. Konstruksi kolom maupun balok menggunakan pr

d. Mutu baja yang digunakan adalah

- Fy = 250 MPa ;

e. Perhitungan analisa struktur secara man

Matriks Kekakuan.

f. Kedua metode diperbandingkan dengan kondisi beban hidup yang sama yaitu terbagi

rata penuh sepanjang bentang balok.

g. Untuk beban gempa, akan dipakai analisis statik ekuivalen

1.4. Metodologi Penulisan

Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian

dengan mengumpulkan data

pembahasan pada tugas akhir

masukan dari dosen pembimbing.

Pembatasan Masalah

Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam penulisan tugas akhir ini, yakni :

itungan dilakukan pada struktur 2 dimensi yaitu portal 4 lantai

data yang logis seperti pada Gambar 1.1.

Analisa struktur untuk Direct Analysis Method (DAM) menggunakan perangkat

aupun balok menggunakan profil WF inch series

Mutu baja yang digunakan adalah BJ 41 dengan:

; Fu = 410 MPa ; E = 200000 MPa

Perhitungan analisa struktur secara manual menggunakan metode an

Gambar 1.1. Portal 4 Lantai

diperbandingkan dengan kondisi beban hidup yang sama yaitu terbagi

rata penuh sepanjang bentang balok.

Untuk beban gempa, akan dipakai analisis statik ekuivalen.

todologi Penulisan

etode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian

dengan mengumpulkan data-data dari buku-buku yang berhubungan dengan

pembahasan pada tugas akhir ini, jurnal karya tulis dari internet

masukan dari dosen pembimbing.

5

Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam penulisan tugas akhir ini, yakni :

lantai unbraced frame

(DAM) menggunakan perangkat

F inch series.

metode analisa struktur

diperbandingkan dengan kondisi beban hidup yang sama yaitu terbagi

etode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian literatur

buku yang berhubungan dengan

tulis dari internet serta masukan-

Universitas Sumatera Utara

6

1.5. Sistematika Pembahasan

Sistematika Pembahasan ini bertujuan untuk memberikan gambaran secara

garis besar isi setiap bab yang akan dibahas pada tugas akhir ini. Sistematika

pembahasannya adalah sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang masalah, maksud dan tujuan penulisan, pembatasan

masalah, metodologi penulisan dan sistematika pembahasan dari tugas akhir ini.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi uraian tentang Direct Analysis Method dan Effective Length

Method.

BAB III : APLIKASI

Bab ini berisi perhitungan analisa struktur portal 4 lantai (Gambar 1.1). Analisa

struktur dilakukan dengan perangkat lunak sesuai dengan peraturan AISC 2010

untuk Direct Analysis Method dan dengan perhitungan analisa struktur secara

manual. Setelah dilakukan analisa struktur, dilakukan pemeriksaan nilai stress

ratio dan kemudian diperbandingkan antara kedua metode tersebut.

BAB IV : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan yang didapat dari seluruh kegiatan dan penulisan

tugas akhir ini dan memberikan suatu gambaran kepada para pembaca untuk

memilih metode yang diinginkan dalam perencanaan konstruksi baja baik

Direct Analysis Method yang berbasis teknologi komputer maupun Effective

Length Method. Saran-saran dari para pembaca yang membangun juga

diharapkan oleh penulis agar diperoleh penulisan yang lebih baik lagi di

kemudian hari.

Universitas Sumatera Utara