Tegangan-tegangan pada Suatu Massa Tanah

 

Pada tanah yang harus mendukung pondasi dengan berbagai bentuk umumnya terjadi kenaikan tegangan. Kenaikan tegangan pada tanah tersebut tergantung pada beban per – satuan luas dimana pondasi berada , kedalaman tanah di bawah pondasi di mana tegangan tersebut di tinjau, dan faktor-faktor lainnya.

pada kesempatan kali ini membahas prinsip-prinsip perhitungan besarnya kenaikan tegangan vertikal pada tanah yang diakibatkan oleh bermacam-macam pembebanan berdasarkan pada teori elastis.

Pada gambar terlihat sebuah contoh 3 dimensi dari suatu elemen tanah yang menerima tegangan normal dan tegangan geser. Untuk menentukan besarnya tegangan normal dan tegangan geser pada suatu bidang EF yang membentuk sudut terhadap bidang AB, kita perlu meninjau diagram benda-bebas (free-body) EFB sebagaimana terlihat pada gambar 6.1.b. misalkan adalah tegangan normal dan adalah tegangan geser pada bidang EF.

 

•Dari analisis geometri didapat

•Dan

Dengan menjumlahkan komponen gaya-gaya yang bekerja pada elemen tersebut dalam arah N dan T, didapatkan :

lebih lengkap anda bisa download di link ini

Kuliah Umum “Perkembangan Teknologi Dalam Rekayasa Geoteknik di Indonesia”

 

Hari adalah hari yang sedikit berbeda dengan hari-hari yang lain karena kami semua warga teknik sipil Gunadarma melaksanakan Kuliah Umum yang bertema “Perkembangan Teknologi Dalam Rekayasa Geoteknik di Indonesia”. Acara yang dimulai pada pukul 08.45 pagi diisi oleh 2 pembicara yang sangat baik dan sangat informatif saat menyampaikan ilmu yang dimilikinya, yaitu :

 

 

 

1. Bapak Enrico sebagai praktisi dari Golder Associates sebuah perusahaan Internasional di bidang Geoteknik
2. Ibu Sri Wulandari, ST,. MT sebagai Dosen Geologi teknik Universitas Gunadarma

Adapun catatan saya dalam presentasi yang di sajikan oleh  2 pembicara di atas adalah sebagai berikut :

Pertama adalah kuliah yang disajikan oleh Bu Wulan dengan tema perkembangan ilmu Geologi dari awal hingga sekarang namun disajikan dengan english text yaitu langsung saja :

 

Tahun 1940

• Pengenalan secara singkat kepada Karl Terzaghi (1940) atau ada yang menyebut bahwa kakek dari ilmu Geoteknik.
• Pasca dari perang dua II ternyata ilmu Geoteknik berkembang cukup pesat seperti bidang ilmu yang lain.

Tahun (1950-1960)

Pada masa dekade ini terdapat beberapa subbidang geoteknik yang mengalami perkembangan yaitu

1. Stabilitas Lereng
2. Kekuatan Geser
3. Struktur Tanah
4. Design Pergerakan
5. Stabilitas Tanah – Perbaikan Tanah
6. Transient Loading

Tahun (1960-1970)

1. Tekanan Air Pori
2. Fenomena Kimia Fisik Tanah
3. Ilmu Batuan
4. Aplikasi Komputer
5. Analisi Elemen Hingga
6. Interaksi Struktur Tanah
7. Dinamika Tanah
8. Likuifaksi
9. Earth Dam atau sebuah dam yang dibuat oleh tanah sekitar atau tanah dari tempat lain
10. Offshore atau lepas pantai, Cold Region atau Zona Dingin seperti Penelitian tanah di kutub dan Lunar Project atau Sebuah penelitian yang dilakukan di luar planet Bumi seperti Bulan atau Mars

Tahun (1970-1980)

1. Centrifuge Testing
2. Constructive Modeling
3. Geoteknik Gempa
4. Konstruksi bawah tanah

 Tahun (1980-1990)

Pada tahun ini berkembang Geohidrologi yaitu sebuah ilmu yang mempelajari antara sifat dan tanah yang memang tidak dapat dipisahkan di lapangan.

 Tahun (1990-2000)

1. land reclamation – yaitu ilmu yang mempelajari membuat laut di pinggir pantai menjadi sebuah pulau kecil, atau daratan
2. pengindraan jarak jauh
3. Geographic Information System- untuk mengetahui dari setiap jenis tanah secara umum hanya dengan diambil gambar oleh satelit.

itu adalah garis besar yang di jelaskan oleh Bu Wulan pada kesempatan kuliah umum ini dan juga Bu Wulan mengatakan bahwa ilmu dari geologi tanah ini secara umur masih baru dibandingkan dari ilmu teknik sipil itu sendiri maka masih banyak PR yang harus di kerjakaan . Dan juga Bu Wulan selalu berpesan agar bisa melakukan penelitian-penelitian tanah agar tanah di Indonesia ini memiliki standar tersendiri.

 

Setelah Bu Wulan selesai dalam memberikan sajian presentasi, Bapak Enrico langsung mengisi acara selajutnya.

Bapak yang menyelesaikan S1 dan S2 di Universitas Parahyangan ini mempersentasikan dengan tema “Innovative Design to Allow Mining Through Swamp Adjacent to Sea in Kalimantan.

sebuah paparan yang menjelaskan metode yang dilakukan oleh Golder Associates untuk mengatasi permasalahan tanah di sebuah daerah di Kalimatan untuk pengunaan tambang batu bara.

Tahap-tahap yang harus dilakukan adalah:

1. Desk Study (Existing data)
2. Design Optional
3. Discussion
4. Decision – Design
5. Construction

Pada presentasi ini Pa Enrico langsung masuk ke point kedua yaitu Design Optional.

Ada 2 metode yang di bahas pada kesempatan kali ini yaitu Metode stone columns dan Deep Soiling Mixing

pada metode Stone colums memiliki masalah yaitu harga yang mahal karena harus membawa batuan yang jauh jaraknya dan dalam pengerjaan butuh peralatan tambahan seperti casing agar tanah tidak menutup kembali setelah proses pengeboran tanah untuk di masukan batuannya.

 

Jika pada Deep Soiling Mixing butuh space yang besar untuk alat berat yang bertuga untuk menumbuk tanah.

 

maka di gabungkan 2 metode diatas yaitu dengan nama Hybrid system yaitu kombinasi pile cantilever retaining structure dan deep soiling mixing.

 

setelah menentukan design Pa Enrico menjelaskan tahap selajutnya yaitu dengan melakukan intevestigation untuk melakukan penelitian keadaan tanah pada wilayah tersebut, Yaitu:

• Borehole yaitu metode untuk mendapatkan tanah undisturbed atau tanah yang tidak terganggu tetapi menurut Pa Enrico sebenarnya tanah ini mengalami gangguan juga pada saat pengambilan tanahnya. ada 2 tes pada borehole ini

1. SPT (Standard Penetration Test)- untuk mengetahui nilai kohesi dari tanah
2. Rock core=  Measured rock profile – (untuk mengetahui dari retakan, Rock Quality Designation), wheathering dan kekuatan batuan.

 

setelah itu Pa Enrico berbagi ilmu pada saat penelitian butir halus yaitu dengan PCPT atau Piezometric Cone Penetration Test. setelah itu kita mendapatkan

Index properties :

1. water content
2. Grain size
3. Atterberg Limit
4. Bulk density
5. Specific Gravity

Mechanical Test:

1. UU triavial
2. UCS test for Rock

setelah mendapat hal diatas melakukan tahap analisa desain pile cantilever dengan Elemen Hingga program yaitu:

WALLAP dan Qwall, jika Qwall lebih ke strukturnya.

 

Setelah itu sesi ke 2 Pa Enrico memperkenalkan efek dari Blasting pada keadaan reatining. dari hasil analisis mengunakan UDEC (Universal District Element Code). beban kejut ini di harapkan tidak mengalami distribusi gaya dari TNTnya agar tidak mengalami failure.

Dan kesimpulan dari Pa Enrico adalah:

• Memiliki komunikasi yang baik kepada siapa saja
• Deep Soil Mixing sudah di praktekan di Indonesia
• Desain yang inovatif dan murah dapat sedikit mencegah kerusakaan lingkungan yang besar

 

 

 

 

 

Metode Konstruksi Jembatan SuraMadu

Setelah selesai UAS trimester 3 ini, saya mencoba mencari bahan yang menarik untuk di bahas, dan kalo bisa bahasan itu, ya masih berhubungan dengan teknik sipil. (biar ga nyari informasi yang ga karuan ehheeh.). Kali ini mungkin "enak" juga kalo kita ngebahas tentang Metode Konstruksi Jembatan Suramadu. sebelumnya pasti kita tahu siapa sih "Si SuraMadu Bridge" ini, jembatan pertama Indonesia yang telah menghubungkan 2 pulau yaitu Jawa dan Madura yang terpisah oleh selat madura. Jembatan yang dimulai proyek pembangunanya pada tahun 2002 dan telah dirampungkan tanggal 6 Juni 2009 dan di resmikan tanggal 10 Juni 2009 ini memiliki kebanggaan tersendiri bagi bangsa Indonesia. Di asia tenggara sendiri jembatan SuraMadu menempati posisi jembatan terpanjang ke 3 dengan total panjang 5,438 Km setelah "Penang Bridge" di Malaysia yang memiliki panjang 13,5 Km dan "Mawlamyaing Bridge" di Burma yang memiliki panjang 6,6 Km. nah itu mungkin sedikit pengenalan tentang si "SuraMadu Bridge". Sekarang kita coba lihat Metode Konstruksi Jembatan Suramadu
Metode Konstruksi Bentang Tengah, prosesnya cukup rumit dan kompleks. Sebuah aktivitas di tengah laut yang butuh kejelian dengan tetap memperhatikan keselamatan kerja.

Metode konstruksi merupakan suatu tahapan pelaksanaan pekerjaan pada proses konstruksi. Di Proyek Pembangunan Jembatan Suramadu terdapat dua metode konstruksi. Metode konstruksi cable stayed dan metode konstruksi approach bridge.

cable stayed adalah jembatan yang menggunakan kabel-kabel berkekuatan tinggi sebagai penggantung yang menghubungkan gelagar dengan menara
ini contoh gambar jembatan dengan cable stayed approach Bridge adalah jembatan yang menghubungkan jembatan utama dengan jalan layang atau di sebut jembatan penghubung

Concreate Box Girder

metode yang paling cocok untuk bentang panjang 120 meter ini adalah balance cantilever. maka diperlukanlah Concreate box Girder. Metode pengecoran box girder adalah menggunakan form traveller, yang terdiri dari sistem trust stimuler utama, sistem bottom basket, sistem suspensi, sistem form work, sistem anchoring dan sistem gerak.

Sistem form work terdiri dari side formwork, inner form work dan diafragma formwork. Formwork siap digunakan setelah seluruh kegiatan perangkaian selesai. Proses semifinish rebar dilakukan di stockyard dan proses finalisasi rebar dilakukan di lokasi pekerjaan. Penempatan rebar dilakukan beriringan langkah demi langkah dengan proses formwork dan pengecoran. Proses penempatan rebar dilakukan setelah formwork terpasang.

Pengecoran segmental box girder yang akan digunakan adalah pengecoran cast insitu. Pengecoran rebar dilakukan setelah rebar dan duct terpasang dengan baik. Pengecoran dilakukan dengan menggunakan concrete pump dengan bantuan pipa.

Pekerjaan stressing adalah pekerjaan yang sangat penting untuk pekerjaan bentang panjang yang kontinyu.

Pekerjaan V - Pier

Pada review desain Pier 42 dan Pier 45 berbentuk V, V - Pier merupakan rigid frame dan mempunyai panjang deck longitudinal sepanjang 32 m. V - pier digunakan sebagai tumpuan balance cantilever approach bridge dan cable stay Main Span, karena itu pekerjaan V - Pier menjadi pekerjaan yang krusial.

Pier Table

Tahap - tahap pekerjaan pier table adalah pemasangan concrete box bagian bawah rencana Pier table pemasangan horisontal IWF suport dan vertikal IWF support pemasangan side formwork, inner formwork dan bottom formwork.

Side formwork akan didukung steel trust sedangkan inner formwork akan didukung oleh portal bracing. Formwork frame dibentuk dari berbagai kombinasi bentuk baja dan plat. Pekerjaan pemotongan dan pembengkokan rebar akan dilakukan di stock yard sesuai dengan spesifikasi yang dipersyaratkan. Proses finalisasi perakitan dilakukan dilokasi pekerjaan. Pengecoran pier table dilakukan dalam dua kali pengecoran, bottom slab dan sebagian web akan dicor terlebih dahulu sedangkan top slab dan sebagian web sisanya akan dicor pada pengecoran ke dua.

Pekerjaan stressing vertikal akan dilakukan setelah pekerjaan pier table memenuhi kekuatan yang dipersyaratkan.

Pier Cap dan Pier Work

Seluruh persiapan untuk pekerjaan form work dilakukan di stock yard, balok IWF steel plat dan balok kayu dipindahkan dari stock yard ke ponton material pembuatan form work untuk pile cap diangkut dari dermaga Gresik menuju lokasi pile cap dengan menggunakan ponton form work ponton. Seluruh bahan penyusun beton dibawa menuju ke ponton baching plan.

Tahap - tahap pekerjaan pembuatan form work pile cap adalah :

• Pemasangan steel plat yg diklem yg digunakan sebagai dudukan steel support. Pemasangan balok penyangga searah longitudinal balok jembatan dan balok penyangga arah transversal jembatan sebagai penerus beban dari balok penyangga dengan baja IWF.
• Pemasangan balok bottom formwork dan multiplek. skirting panel dipersiapkan selain sebagai bagian dari pile cap juga digunakan sebagai side form work.
• Skirting panel merupakan segmental precast concrete. pemasangan rebar dilakukan setelah proses instalasi botom dan side form work selesai perangkaian rebar dari semi finis menjadi fix di lokasi pekerjaan pile cap.
• Rebar pertama dipasang untuk pengecoran beton pertama setinggi 0.5 meter.

Setelah beton cukup kuat pemasangan rebar dilanjutkan ke tahap berikutnya. Penulangan beton pertama setinggi 0.5 meter, dilakukan setelah bottom form work, side form work dan rebar terpasang. Beton setinggi 0.5 meter selain digunakan sebagai penahan untuk tahap pengecoran selanjutnya juga, digunakan sebagai tumpuan pemasangan skirting panel.

Metode pengecoran beton yang digunakan adalah dengan menggunakan pipa. Saat pengecoran, beton tidak boleh dijatuhkan dari ketinggian lebih dari 150 cm. Pemasangan climbing form dimulai dari pemasangan bottom formwork dilanjutkan side formwork pada keempat sisi.

Setelah beton mencapai kekuatan yang dipersyaratkan climbing form dapat dipindahkan ke segment selanjutnya. pekerjaan ter-sebut diulang sampai pada tinggi pier yg ditentukan. Penempatan rebar dilakukan beriringan langkah demi langkah dengan proses form work dan pengecoran setelah form work terpasang. Pekerjaan tahap pertama rebar dilanjutkan dengan pekerjaan pengecoran. Begitu seterusnya hingga ketinggian yang ditentukan. Pengecoran beton untuk pier dilakukan dalam beberapa tahap tergantung pada ketinggian pier.

Tinggi pengecoran maksimum dengan menggunakan climbing form adalah 4 meter. Pengecoran pertama dilakukan setinggi 50 cm. pengecoran selanjutnya dilakukan dengan tinggi yang bervariasi begitu seterusnya sampai pada ketinggian yang ditentukan.

Metode Konstruksi Cable Stayed

Pelaksanaan Pekerjaan Platform

Platform merupakan konstruksi pendukung sementara yang berfungsi sebagai tempat untuk menginstalasi batching plan, menyimpan material seperti tiang pancang serta sebagai tempat bagi berbagai aktivitas di tengah laut selama kegiatan konstruksi berlangsung.

Pelaksanaan Pekerjaan Bored Pile

• Pemasangan Casing Baja.
• Pengeboran sampai kedelaman yang diinginkan.
• Pemasangan tulangan Pengecoran lubang bored pile dengan beton.

Pelaksanaan Pekerjaan Pile Cap

• Setelah pekerjaan bored pile selesai dikerjakan, semua komponen platform yang menumpu ke steel casing di bongkar.
• Caisson baja yang berfungsi sebagai bekisting bawah pile cap kemudian dipasang.
• Pengecoran lapisan sealing concrete untuk menahan masukkan air laut ke pile cap Pemasangan tulangan pile cap.
• Pengecoran beton pile cap yang dilakukan tiga lapis.

Pelaksanaan Pekerjaan Pylon

• Konstruksi dasar pylon dan lengan bawah dari pylon.
• Instalasi elevator pada pylon.
• Konstruksi balok pengikat pylon bagian bawah.
• Konstruksi lengah pylon di tengah.
• Konstruksi balok pengikat tengah.
• Konstruksi lengan atas pylon.
• Konstruksi balok pengikat atas.

Pelaksanaan Pekerjaan Struktur Atas

• Pemasangan struktur bantu sementara di atas pile cap.
• Pemasangan segmen girder baja pertama dengan crane barge, hubungan antara segmen dengan pylon dibuat tetap (fix) untuk sementara.
• Pemasangan cantilever crane pada lantai jembatan untuk mengakat segmen berikutnya.
• Pemasangan girder baja dengan mneggunakan cantilever crane diikiti dengan penenganan kabel.
• Pemasangan pelat lantai jembatan pada segmen pertama dan kedua dilanjutkan dengan pengecoran sambungan.
• Pemasangan girder baja selanjutnya dengan menggunakan cantilever crane diikuti dengan peregangan kabel. Pada saat bersamaan dipasang pilar sementara di dekat pilar V.

yah itu mungkin sedikit informasi dari metode konstruksi Jembatan suramadu dan yang di atas baru awal konstruksi dari jembatan.

sumber : http://www.suramadu.com

Persamaan Diferensial Pada Kurva Balok

Malem ini setelah pulang dari sholat isya waktunya bermesraan ma pacar yang setia, perhatian, dan pengertian, Si notebook yang berisi tombol-tombol (ehehehhhe).

Tadi pagi seperti biasa ada kuliah Bu Essy yang dah lama juga ga ngutik-ngutik masalah mekanika teknik. Pagi ini bahasan yang di bahas tuh temanya "Persamaan Diferensial dari kurva lendutan".

Mungkin seperti ini ringkasan dari kuliah tadi pagi.

Sebelum mendapatkan Persamaan Diferensial dari Kurva Lendutan yang harus di pelajari yaitu
DEFLEKSI ELASTIS BALOK

Deformasi pada balok secara sangat mudah dapat dijelaskan berdasarkan defleksi balok dari posisinya sebelum mengalami pembebanan. Defleksi diukur dari permukaan netral awal ke posisi netral setelah terjadi deformasi. Konfigurasi yang diasumsikan dengan deformasi permukaan netral dikenal sebagai kurva elastis dari balok. Gambar 1 memperlihatkan balok pada posisi awal sebelum terjadi deformasi dan Gb. 2 adalah balok dalam konfigurasi terdeformasi yang diasumsikan akibat aksi pembebanan.
Jarak perpindahan y didefinisikan sebagai defleksi balok. Dalam penerapan, kadang kita harus menentukan defleksi pada setiap nilai x disepanjang balok. Hubungan ini dapat ditulis dalam bentuk persamaan yang sering disebut persamaan defleksi kurva (atau kurva elastis) dari balok.

Pentingnya defleksi balok

Selain faktor dari tegangan dar sebuah balok maka harus diperhatikan nilai defleksi dari balok itu, seperti contoh pada saat orang awam melihat sebuah jembatan yang terbuat dari kayu dan dari balok maka analisa dari orang awam itu yang beton lebih kuat karena memiliki sifat yang lebih kaku. maka dari itu pada saat membuat design sebuah struktur perlu diperhatikan sebuah kelendutan dari balok itu sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

Metode integrasi-ganda


Persamaan diferensial kurva defleksi balok tertekuk adalah
(9.1)
dimana x dan y adalah koordinat-koordinat seperti ditunjukkan pada Gb. 2. Disini, y adalah defleksi balok. Persamaan ini akan dijabarkan dalam contoh 1. Dalam persamaan ini E menyatakan modulus elastisitas balok dan I menyatakan momen inersia penampang melintang balok terhadap sumbu netral yang melalui centroid penampang melintang. M menyatakan momen tekuk pada jarak x dari salah satu ujung balok. Biasanya M akan merupakan fungsi x dan perlu mengintegrasikan persamaan (9.1) dua kali untuk memperoleh persamaan aljabar yang menyatakan defleksi y sebagai fungsi x.
Persamaan (9.1) adalah persamaan diferensial dasar yang menentukan defleksi elastis seluruh balok tanpa memandang tipe pembebanannya

Prosedur integrasi

Metode integrasi-ganda untuk menghitung defleksi balok hanya berisi integrasi persamaan (9.1). Integrasi pertama menghasilkan kemiringan (slope) dy/dx pada sembarang titik pada balok dan integrasi kedua memberikan defleksi y pada setiap nilai x. Momen tekuk M harus dinyatakan sebagai fungsi koordinat x sebelum persamaannya bisa diintegralkan. Untuk kasus yang akan dipelajari disini integrasinya adalah sangat sederhana.
Karena persamaan diferensial (9.1) merupakan order kedua, solusinya harus mengandung dua konstanta integral. Kedua konstanta ini harus dievaluasi dari kondisi yang diketahui terhadap slope maupun defleksi pada titik tertentu dalam balok. Misalnya, pada kasus balok gantung (cantilever) konstanta-konstantanya dapat ditentukan dari kondisi dimana tidak terjadi perubahan slope dan juga kondisi tanpa perubahan defleksi pada, yaitu pada ujung balok.
Sering, dua atau lebih persamaan diperlukan untuk menjabarkan momen tekuk pada berbagai daerah disepanjang balok. Ini telah ditegaskan di bab 6. Pada kasus demikian, persamaan (9.1) harus ditulis untuk setiap daerah pada balok dan integrasi persamaan menghasilkan dua konstanta integral untuk masing-masing daerah. Konstanta-konstanta ini kemudian harus ditentukan sedemikian sehingga memenuhi untuk keseluruhan batas kondisi untuk slope dan deformasinya.

Klik Disini untuk mendapatkan softcopynya.

Bernoullis Theorem

Consider the motion of a fluid down a steam tube



Consider the motion of an isolated volume a, b, c, d. After a time it is position a',b',c',d',and since the volume a',b',c ,d, is to both. The net change is equivalent to moving the mass of fluid from a,b,b',a', to c,d,c',d', The work done by the pressure on AB in time dt = All the work is expended in:

• a) Doing work against the pressure at CD i.e.
• b) Raising the weight of A,B,B',A', to C,D,C',D', i.e.
• c) Increasing the kinetic energy of A,B,B',A', to that of C,D.C',D',

i.e.

(1)

Equating 1 to the work expended

(2)

(3)

The equation can be expressed in three ways:

• (4)

  
• (5)

  
• (6)

  

Sejarah Perkembangan Sistem Struktur

Bidang Teknologi Bahan Kontruksi dewasa ini berjalan pesat dengan seiringnya kemajuan zaman di bidang sains, dan kebutuhan dari umat manusia untuk mencapai kehidupan yang lebih baik. Penelitian-penelitian kini sudah sangat banyak untuk mendapatkan suatu point yang sangat penting yaitu harapan untuk menemukan suatu formulasi dari bahan yang memiliki kualitas yang tinggi dan juga dengan harga yang semurah mungkin.

Sebelum kita bahas Teknologi Bahan Konstruksi pada saat ini. saya akan menjabarkan tentang sejarah perkembangan sistem struktur yang juga berhubungan tentang perkembangan bahan konstruksi

Secara singkat sejarah teknik struktur dapat dijelaskan melalui
perubahan-perubahan sistem struktur dari penggunaan desain coba-coba
yang digunakan oleh Mesir dan Yunani kuno hingga sistem struktur canggih
yang digunakan saat ini. Perubahan bentuk struktur berhubungan erat
dengan penggunaan material, teknologi konstruksi, pengetahuan perencana
pada perilaku struktur atau analisis struktur, hingga keterampilan pekerja
konstruksinya.
Keberhasilan terbesar para ahli teknik Mesir adalah digunakannya batu-batu yang berasal dari sepanjang sungai Nil untuk membangun kuil dan piramid. Karena kemampuan daya dukung batu yang rendah dan kualitas yang sangat tidak menentu, yang disebabkan adanya retak-retak dalam dan rongga-rongga, maka bentang balok-balok tersebut harus sependek mungkin untuk mempertahan kerusakan akibat lentur (Gambar 1). Oleh karenanya sistem post-and-lintel
yaitu balok batu masif bertumpu pada kolom batu yang relatif tebal, memiliki kapasitas terbatas untuk menahan beban-beban horisontal atau beban eksentris vertikal, bangunan-bangunan menjadi relatif rendah.Untuk stabilitas kolom harus dibuat tebal, dengan pertimbangan bahwa

kolom ramping akan lebih mudah roboh dibandingkan dengan kolom tebal. Yunani, lebih tertarik dengan kolom batu dengan penampilan yang lebih halus (Gambar 2), menggunakan tipe yang sama dengan post-and-lintel sistem pada bangunan Parthenon. Hingga awal abad 20-an, lama setelah konstruksi post-and-lintel digantikan oleh baja dan rangka beton, para arsitek melanjutkan

dengan menutup fasad kuil Yunani klasik pada bagian penerima bangunan-bangunan. Tradisi klasik jaman Yunani kuno sangat mempengaruhi masa-masa setelah
pemerintahan mundur. Sebagai pembangun berbakat,
para teknisi Roma menggunakan struktur lengkung secara luas, seperti yang sering ditemui dalam deret-deret bentuk bertingkat pada stadion
(coliseum), terowongan air, dan jembatan (Gambar 3).
Bentuk lengkung dari busur memungkinkan bentang bersih yang lebih panjang dari yang
bisa diterapkan pada bangunan dengan konstruksi pasangan batu post-and-lintel. Stabilitas
bangunan lengkung mensyaratkan:
1) seluruh penampang bekerja menahan gaya tekan akibat kombinasi beban-beban keseluruhan,
2) abutmen atau dinding akhir mempunyai kemampuan yang cukup untuk menyerap gaya diagonal yang besar pada dasar lengkungan. Orang-orang Roma mengembangkan metode pembentukan pelingkup ruang interior dengan kubah batu, seperti terlihat pada Pantheon yang ada di Roma.Selama periode Gothic banyak bangunan-bangunan katedral
megah seperti Chartres dan Notre Dame, bentuk lengkung diperhalus dengan hiasanhiasan
yang banyak dan berlebihan, bentuk-bentuk yang ada menjadi semakin
lebar (Gambar 4). Ruangruang atap dengan lengkungan
tiga dimensional juga ditunjukan pada konstruksi atap-atap katedral. Elemenelemen
batu yang melengkung atau disebut flying buttresses, yang digunakan bersama
dengan tiang-tiang penyangga dari kolom batu yang tebal atau dinding yang menyalurkan gaya dari kubah atap ke tanah (Gambar 5). Bidang teknik pada periode ini menghasilkan pengalaman yang tinggi berdasar pada apa yang dipelajari ahli bangunan dan mengajarkan pada
murid-muridnya, selanjutnya ketrampilan ini diturunkan pada generasigenerasi
selanjutnya.Meskipun katedral dan istana-istana megah didirikan selama
bebarapa abad di Eropa tetapi tidak ada perubahan yang signifikan pada
teknologi konstruksi, hingga diproduksinya besi tuang sebagai bahan komersial pada pertengahan abad ke-18. Bahan ini memungkinkan ahli teknik untuk mendesain bangunan dengan sederhana tetapi dengan balokbalok yang kuat, kolom-kolom dengan penampang yang lebih solid. Hal ini
memungkinkan desain struktur yang ringan dengan bentang yang lebih panjang dan bukaan-bukaan yang lebih lebar. Dinding penahan yang masif digunakan untuk konstruksi batu yang tidak memerlukan bentang panjang. Pada akhirnya, baja dengan kemampuan menahan gaya tarik yang tinggi dan tekan yang besar memungkinkan konstruksi dari struktur-struktur yang
tinggi hingga saat ini untuk gedung pencakar langit (skyscraper). Pada akhir abad ke-19, Eifel,seorang ahli teknik perancisyang banyak membangun
jembatan baja bentang panjang mengembangkan
inovasi-nya untuk Menara Eifel, yang dikenal sebagai
simbol kota Paris (Gambar 3.6). Dengan adanya
pengembangan kabel baja tegangan tinggi, para ahli
teknik memungkinkan memba-ngun jembatan
gantung dengan bentang panjang.
Penambahan tulangan baja pada beton memungkinkan
para ahli untuk mengganti beton tanpa tulangan menjadi
lebih kuat, dan menjadikan elemen struktur lebih liat
(ductile). Beton bertulang memerlukan cetakan sesuai
dengan variasi bentuk yang diinginkan. Sejak beton bertulang
menjadi lebih monolit yang berarti bahwa aksi beton dan baja menjadi
satu kesatuan unit, maka beton bertulang memiliki kemampuan yang lebih
tidak terbatas. Pengembangan metode analisis memungkinkan perencana
memprediksikan gaya-gaya dalam pada konstruksi beton bertulang, desainmerupakan semi empiris dimana perhitungan didasarkan pada penelitian
pada pengamatan perilaku dan pengujian-pengujian, serta dengan menggunakan
prinsip-prinsip mekanika. Pada awal tahun 1920-an dengan menggunakan
momen distribusi oleh Hardy Cross, para ahli menerapkan teknik
yang relatif sederhana untuk menganalisis struktur. Perencana menjadi lebih
terbiasa menggunakan momen distribusi untuk menganalisis rangka struktur
yang tidak terbatas, dan menggunakan beton bertulang sebagai material
bangunan yang berkembang pesat.
Dikenalnya teknik las pada akhir abad ke-19 memungkinkan penyambungan
elemen baja dan menyederhanakan konstruksi rangka kaku
baja. Selanjutnya, pengelasan menggantikan plat-plat sambung berat dan
sudut-sudut yang menggunakan paku keling.
Saat ini perkembangan komputer dan penelitian-penelitian dalam
ilmu bahan menghasilkan perubahan besar dari ahli-ahli teknik struktur
dalam mengembangan pendukung khusus struktur. Pengenalan komputer
dan pengembangan metode matriks untuk balok, pelat dan elemen bidang
permukaan memungkinkan perencana menganalisis struktur yang kompleks
dengan cepat dan akurat.

Basic characteristics of soils

Artikel ini besumber dari wikipedia

Soil is usually composed of three phases: solid, liquid, and gas. The mechanical properties of soils depend directly on the interactions of these phases with each other and with applied potentials (e.g., stress, hydraulic head, electrical potential, and temperature difference).

The solid phase of soils contains various amounts of crystalline clay and non-clay minerals, noncrystalline clay material, organic matter, and precipitated salts [1]. These minerals are commonly formed by atoms of elements such as oxygen, silicon, hydrogen, and aluminum, organized in various crystalline forms. These elements along with calcium, sodium, potassium, magnesium, and carbon comprise over 99% of the solid mass of soils.[1]. Although, the amount of non-clay material is greater than that of clay and organic material, the latter have a greater influence in the behavior of soils. Solid particles are classified by size as clay, silt, sand, gravel, cobbles, or boulders.
The liquid phase in soils is commonly composed of water containing various types and amounts of dissolved electrolytes. Organic compounds, both soluble and immiscible are present in soils from chemical spills, leaking wastes, and contaminated groundwater.

The gas phase, in partially saturated soils, is usually air, although organic gases may be present in zones of high biological activity or in chemically contaminated soils.

Soil mineralogy controls the size, shape, and physical and chemical properties of soil particles and thus its load-carrying ability and compressibility.

The structure of a soil is the combined effects of fabric (particle association, geometrical arrangement of particles, particle groups, and pore spaces in a soil), composition, and interparticle forces. The structure of soils is also used to account for differences between the properties of natural (structured) and remolded soils (destructured).[1] The structure of a soil reflects all facets of the soil composition, history, present state, and environment. Initial conditions dominate the structure of young deposits at high porosity or freshly compacted soils; whereas older soils at lower porosity reflect the post-depositional changes more.

Soil, like any other engineering material, distorts when placed under a load. This distortion is of two kinds - shearing, or sliding, distortion and compression. In general, soils cannot withstand tension. In some situations the particles can be cemented together and a small amount of tension may be withstood, but not for long periods.

Particles of sands and many gravels consist overwhelmingly of silica. They can be rounded due to abrasion while being transported by wind or water, or sharp-cornered, or anything in between, and are roughly equi-dimensional. Clay particles arise from weathering of rock crystals like feldspar, and commonly consist of alumino-silicate minerals. They generally have a flake-shape with a large surface area compared with their mass. As their mass is extremely small, their behavior is governed by forces of electrostatic attraction and repulsion on their surfaces. These forces attract and adsorb water to their surfaces, with the thickness of the layer being affected by dissolved salts in the water.

Soil Mechanic (Mekanika tanah)

Kali ini saya ingin mencoba menulis tentang mekanika tanah. Mekanika tanah adalah disiplin ilmu yang berlaku prinsip-prinsip rekayasa mekanika, misalnya kinetika, dinamika, mekanik fluida,dan mekanika bahan untuk memperkirakan perilaku mekanis dari tanah. ilmu ini juga berdampingan dengan mekanika batuan (Rocks mechanic), yang merupakan dasar untuk memecahkan berbagai masalah dalam rekayasa teknik sipil (geotechnical engineering), teknik geofisik dan teknik geologi. Beberapa teori dasar tanah mekanik adalah dasar deskripsi dan klasifikasi tanah, tegangan efektif (effective stress), kekuatan geser (shear strength), konsolidasi, tekanan lateral bumi (lateral earth pressure), bearing capacity, stabilitas lereng, dan permeabilitas. Pondasi, embankments, retaining walls, earthworks and underground openings adalah semua bagian dalam dirancang dengan teori mekanika tanah.

Mekanika Fluida

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Mekanika fluida adalah subdisiplin dari mekanika kontinum yang mempelajari fluida (yang dapat berupa cairan dan gas). Mekanika fluida dapat dibagi menjadi fluida statik dan fluida dinamik. Fluida statis mempelajari fluida pada keadaan diam sementara fluida dinamis mempelajari fluida yang bergerak.
Asumsi Dasar

Seperti halnya model matematika pada umumnya, mekanika fluida membuat beberapa asumsi dasar berkaitan dengan studi yang dilakukan. Asumsi-asumsi ini kemudian diterjemahkan ke dalam persamaan-persamaan matematis yang harus dipenuhi bila asumsi-asumsi yang telah dibuat berlaku.

Mekanika fluida mengasumsikan bahwa semua fluida mengikuti:

* Hukum kekekalan massa
* Hukum kekekalan momentum
* Hipotesis kontinum, yang dijelaskan di bagian selanjutnya.

Kadang, akan lebih bermanfaat (dan realistis) bila diasumsikan suatu fluida bersifat inkompresibel. Maksudnya adalah densitas dari fluida tidak berubah ketika diberi tekanan. Cairan terkadang dapat dimodelkan sebagai fluida inkompresibel sementara semua gas tidak bisa.

Selain itu, terkadang viskositas dari suatu fluida dapat diasumsikan bernilai nol (fluida tidak viskos). Terkadang gas juga dapat diasumsikan bersifat tidak viskos. Jika suatu fluida bersifat viskos dan alirannya ditampung dalam suatu cara (seperti dalam pipa), maka aliran pada batas sistemnya mempunyai kecepatan nol. Untuk fluida yang viskos, jika batas sistemnya tidak berpori, maka gaya geser antara fluida dengan batas sistem akan memberikan resultan kecepatan nol pada batas fluida.

Hipotesis kontinum

Fluida disusun oleh molekul-molekul yang bertabrakan satu sama lain. Namun demikian, asumsi kontinum menganggap fluida bersifat kontinu. Dengan kata lain, properti seperti densitas, tekanan, temperatur, dan kecepatan dianggap terdefinisi pada titik-titik yang sangat kecil yang mendefinisikan REV (‘’Reference Element of Volume’’) pada orde geometris jarak antara molekul-molekul yang berlawanan di fluida. Properti tiap titik diasumsikan berbeda dan dirata-ratakan dalam REV. Dengan cara ini, kenyataan bahwa fluida terdiri dari molekul diskrit diabaikan.

Hipotesis kontinum pada dasarnya hanyalah pendekatan. Sebagai akibatnya, asumsi hipotesis kontinum dapat memberikan hasil dengan tingkat akurasi yang tidak diinginkan. Namun demikian, bila kondisi benar, hipotesis kontinum menghasilkan hasil yang sangat akurat.

Masalah akurasi ini biasa dipecahkan menggunakan mekanika statistik. Untuk menentukan perlu menggunakan dinamika fluida konvensial atau mekanika statistik, angka Knudsen permasalahan harus dievaluasi. Angka Knudsen didefinisikan sebagai rasio dari rata-rata panjang jalur bebas molekular terhadap suatu skala panjang fisik representatif tertentu. Skala panjang ini dapat berupa radius suatu benda dalam suatu fluida. Secara sederhana, angka Knudsen adalah berapa kali panjang diameter suatu partikel akan bergerak sebelum menabrak partikel lain.

Persamaan Navier-Stokes

Persamaan Navier-Stokes (dinamakan dari Claude-Louis Navier dan George Gabriel Stokes) adalah serangkaian persamaan yang menjelaskan pergerakan dari suatu fluida seperti cairan dan gas. Persamaan-persamaan ini menyatakan bahwa perubahan dalam momentum (percepatan) partikel-partikel fluida bergantung hanya kepada gaya viskos internal (mirip dengan gaya friksi) dan gaya viskos tekanan eksternal yang bekerja pada fluida. Oleh karena itu, persamaan Navier-Stokes menjelaskan kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja pada fluida.

Persamaan Navier-Stokes memiliki bentuk persamaan diferensial yang menerangkan pergerakan dari suatu fluida. Persaman seperti ini menggambarkan hubungan laju perubahan suatu variabel terhadap variabel lain. Sebagai contoh, persamaan Navier-Stokes untuk suatu fluida ideal dengan viskositas bernilai nol akan menghasilkan hubungan yang proposional antara percepatan (laju perubahan kecepatan) dan derivatif tekanan internal.

Untuk mendapatkan hasil dari suatu permasalahan fisika menggunakan persamaan Navier-Stokes, perlu digunakan ilmu kalkulus. Secara praktis, hanya kasus-kasus aliran sederhana yang dapat dipecahkan dengan cara ini. Kasus-kasus ini biasanya melibatkan aliran non-turbulen dan tunak (aliran yang tidak berubah terhadap waktu) yang memiliki nilai bilangan Reynold kecil.

Untuk kasus-kasus yang kompleks, seperti sistem udara global seperti El Niño atau daya angkat udara pada sayap, penyelesaian persamaan Navier-Stokes hingga saat ini hanya mampu diperoleh dengan bantuan komputer. Kasus-kasus mekanika fluida yang membutuhkan penyelesaian berbantuan komputer dipelajari dalam bidang ilmu tersendiri yaitu mekanika fluida komputasional

Persamaan Navier-Stokes

Persamaan Navier-Stokes (dinamakan dari Claude-Louis Navier dan George Gabriel Stokes) adalah serangkaian persamaan yang menjelaskan pergerakan dari suatu fluida seperti cairan dan gas. Persamaan-persamaan ini menyatakan bahwa perubahan dalam momentum (percepatan) partikel-partikel fluida bergantung hanya kepada gaya viskos internal (mirip dengan gaya friksi) dan gaya viskos tekanan eksternal yang bekerja pada fluida. Oleh karena itu, persamaan Navier-Stokes menjelaskan kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja pada fluida.

Persamaan Navier-Stokes memiliki bentuk persamaan diferensial yang menerangkan pergerakan dari suatu fluida. Persaman seperti ini menggambarkan hubungan laju perubahan suatu variabel terhadap variabel lain. Sebagai contoh, persamaan Navier-Stokes untuk suatu fluida ideal dengan viskositas bernilai nol akan menghasilkan hubungan yang proposional antara percepatan (laju perubahan kecepatan) dan derivatif tekanan internal.

Untuk mendapatkan hasil dari suatu permasalahan fisika menggunakan persamaan Navier-Stokes, perlu digunakan ilmu kalkulus. Secara praktis, hanya kasus-kasus aliran sederhana yang dapat dipecahkan dengan cara ini. Kasus-kasus ini biasanya melibatkan aliran non-turbulen dan tunak (aliran yang tidak berubah terhadap waktu) yang memiliki nilai bilangan Reynold kecil.

Untuk kasus-kasus yang kompleks, seperti sistem udara global seperti El Niño atau daya angkat udara pada sayap, penyelesaian persamaan Navier-Stokes hingga saat ini hanya mampu diperoleh dengan bantuan komputer. Kasus-kasus mekanika fluida yang membutuhkan penyelesaian berbantuan komputer dipelajari dalam bidang ilmu tersendiri yaitu mekanika fluida komputasional

Bentuk Umum Mekanika Fluida Navier-Stokes

Bentuk umum persamaan Navier-Stokes untuk kekekalan momentum adalah :

di mana

ρ adalah densitas fluida

adalah derivatif substantif (dikenal juga dengan istilah derivatif dari material)

adalah vektor kecepatan,
f adalah vektor gaya benda, dan
adalah tensor yang menyatakan gaya-gaya permukaan yang bekerja pada partikel fluida.
adalah tensor yang simetris kecuali bila fluida tersusun dari derajat kebebasan yang berputar seperti vorteks. Secara umum, (dalam tiga dimensi) memiliki bentuk persamaan:

di mana

• σ adalah tegangan normal, dan
• τ adalah tegangan tangensial (tegangan geser).

Persamaan di atas sebenarnya merupakan sekumpulan tiga persamaan, satu persamaan untuk tiap dimensi. Dengan persamaan ini saja, masih belum memadai untuk menghasilkan hasil penyelesaian masalah. Persamaan yang dapat diselesaikan diperoleh dengan menambahkan persamaan kekekalan massa dan batas-batas kondisi ke dalam persamaan di atas.