Dokumen tersebut membahas sejarah dan konsep dasar analisis struktur, termasuk jenis-jenis elemen struktur, tipe struktur, jenis beban yang mempengaruhi struktur, stabilitas struktur, metode analisis struktur secara analitik dan grafis.

1. NURLAILAH
BS11112006

2. 
Sejarah analisis struktur lahir dari ilmu mekanika yang
merupakan cabang dari fisika. Tulisan tertua yang berisi
ilmu ini dibuat oleh Archimedes (287-212 SM) yang
membahas prinsip pengungkit dan prinsip kemampuan
mengapung. Kemajuan yang besar diawali oleh hukum
kombinasi vektor gaya oleh Stevinus (1548-1620), yang
juga merumuskan sebagian besar dari prinsip-prinsip
statika.
SEJARAH

3. 
Analisis struktur merupakan ilmu untuk menentukan
efek dari beban pada struktur fisik dan komponennya.
Adapun cabang pemakaiannya meliputi analisis
bangunan, jembatan, perkakas, mesin, tanah, dll.
Analisis struktur menggabungkan bidang mekanika
teknik, teknik material dan matematika teknik untuk
menghitung deformasi struktur, kekuatan internal,
tekanan, reaksi tumpuan, percepatan, dan stabilitas.
SEJARAH

4. 
Elemen Lentur (Balok)
Elemen Tekan (Kolom)
Plat
Membran
Cangkang
ELEMEN STRUKTUR

5. 
Sebuah balok langsing yang diberi perletakan
sederhana akan menghasilkan lenturan.
Sebutan masalah lentur diartikan pada studi
mengenai tegangan dan deformasi yang timbul
pada elemen yang mengalami aksi gaya.
Umumnya tegak lurus pada sumbu elemen
sehingga salah satu tepi serat mengalami
perpanjangan dan tepi serat lainnya mengalami
penyusutan.
Elemen Lentur (Balok)

6. 
Selain dinding pemikul beban, kolom juga
merupakan elemen vertikal yang sangat
banyak digunakan. Umumnya kolom tidak
mengalami lentur secara langsung dikarenakan
tidak ada beban tegak lurus pada sumbunya.
Kolom dikategorikan bedasarkan panjangnya.
Elemen Tekan (Kolom)

7. 
Plat adalah struktur palanar kaku yang secara
khas terbuat dari material monolit yang
tingginya yang kecil dibandingkan dengan
dimensi lainnya. Umumnya dapat dikatakan
bahwa pelat yang terbuat dari material
homogen mempunyai sifat yang sama pada
segala arah.
Plat

8. 
Membran adalah suatu struktur permukaan fleksibel
tipis memikul beban terutama melalui proses tegangan
tarik. Struktur membran cenderung dapat
menyesuaikan diri dengan cara struktur dibebani.
Selain itu struktur ini sangat peka terhadap efek
aerodinamika dari angin. Efek ini dapat menyebabkan
fluttering (getaran). Penstabilan bisa dilakukan dengan
memberi gaya pra-tegang.
Membran

9. 
Cangkang adalah bentuk struktural berdimensi tiga
yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan yang
lengkung. Beban-beban yang bekerja pada permukaan
cangkang diteruskan ke tanah dengan menimbulkan
tegangan geser, tarik, dan tekan pada arah dalam
bidang (in-plane) permukaan tersebut.
Cangkang

10. 
Truss
Kabel
Lengkungan
Kerangka
Struktur Bidang Permukaan
TIPE STRUKTUR

11. 
Truss terdiri dari ikatan elemen balok tegangan tarik
dan elemen kolom pendek dan biasanya berbentuk
segitiga. Truss bidang disusun dari elemen-elemen
yang berada pada bidang yang sama (2 matra) dan
seringkali digunakan untuk jembatan-jembatan,
penopang atap. Sebaliknya, truss ruang memiliki
elemen-elemen yang dapat mengembang ke dalam tiga
matra dan cocok untuk derek dan menara.
Truss

12. 
Dua bentuk lain dari struktur yang digunakan untuk
bentang panjang adalah kabel dan bangunan berpola
lengkungan. Kabel biasanya fleksibel dan menyangga
beban-bebannya dalam tegangan tarik. Tidak seperti
tegangan tarik yang mengikat, beban luar (eksternal)
tidak dipakai sepanjang sumbu kabel, dan akibatnya
kabel mengalami bentuk kelengkungan tertentu.
Kabel

13. 
Umumnya digunakan untuk tujuan seperti menopang
gelagar jembatan dan atap bangunan. Bila digunakan
untuk tujuan ini, kabel memiliki suatu keuntungan
dibandingkan balok dan truss khususnya untuk
bentang melebihi 50 meter. Karena mereka berlaku
sebagai tegangan tarik, kabel-kabel tidak akan menjadi
stabil dan runtuh secara mendadak seperti yang biasa
terjadi pada balok atau truss.
Kabel

14. 
Lengkungan atau busur (Arch) mencapai kekuatannya
dalam tegangan mampat, karena ia memiliki suatu
bentuk kurva yang berlawanan dibandingkan dengan
kabel. Lengkungan meskipun harus dimampatkan agar
dapat menjaga bentuknya dan akibatnya pembebanan
sekunder seperti gaya geser dan momen, harus
dipertimbangkan dalam desainnya. Lengkungan
seringkali digunakan dalam struktur jembatan, kubah,
dan untuk pintu masuk dinding bangunan batu.
Lengkungan

15. 
Kerangka-kerangka (Frames) sering digunakan dalam
bangunan yang tersusun dari balok dan kolom yang
hubungan berupa sambungan pin (sendi) ataupun
sambungan kaku. Pembebanan pada suatu kerangka
menyebabkan pembengkokan anggota bagian dan
akibat dari hubungan sambungan kaku, struktur ini
umumnya menjadi struktur tak tentu dari sudut
pandang analisis.
Kerangka

16. 
Struktur bidang permukaan dibuat dari suatu bahan
yang memiliki ketebalan yang sangat tipis
dibandingkan dengan ukuran dimensi lainnya.
Kadangkala material ini sangat lentur dan dapat
mengambil bentuk suatu tenda atau struktur
gelembung udara. Pada kasus ini material bekerja
sebagai suatu struktur membran yang dibebankan oleh
tegangan tarik murni. Struktur bidang permukaan bisa
juga dibuat dari bahan kaku seperti beton pratekan
atau ferro-semen.
Struktur Bidang Permukaan

17. 
Setelah dimensi dari struktur itu diketahui, sangat
penting kemudian menentukan beban apa saja yang
ditanggung dari struktur. Beban disain biasanya
dispesifikasi oleh peraturan bangunan yang berlaku.
Untuk wilayah hukum Indonesia digunakan SNI 03
1727 1989 Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan
Gedung. Ada dua jenis beban pada struktur yang harus
dipertimbangkan dalam desain.
BEBAN

18. 
JENIS BEBAN
BEBAN
MATI
BEBAN
HIDUP

19. 
Tipe pertama ini disebut dengan Beban mati yang
merupakan berat dari kumpulan setiap anggota
struktur maupun berat objek benda yang ditempatkan
secara permanen. Sebagai contoh, kolom, balok, balok
penopang (girder), pelat lantai, dinding, jendela,
plumbing, alat listrik, dan lain sebagainya.
Beban Mati

20. 
Kedua adalah Beban hidup, yang mana beban yang
bergerak atau bervariasi dalam ukuran maupun lokasi.
Contohnya adalah beban kendaraan pada jembatan,
beban pengunjung pada gedung, beban hujan, beban
salju, beban ledakan, beban gempa, dan beban alami
lainnya.
Beba Hidup

21. 
Bila struktur merintangi aliran angin, energi kinetik
angin dikonversikan ke dalam energi potensial
tekanan, yang menyebabkan terjadinya suatu
pembebanan angin. Efek angin pada struktur
bergantung pada kerapatan dan kecepatan udara,
sudut datang angin, bentuk dan kekakuan struktur dan
kekesaran permukaannya.
Beban Angin

22. 
Gempa bumi menghasilkan pembebanan pada suatu
struktur melalui interaksi gerakan tanah dan
karakteristik respon struktur. Pembebanan ini
merupakan hasil dari distorsi struktur yang disebabkan
oleh gerakan tanah dan kekakuan struktur. Besarnya
bergantung pada banyak dan tipe percepatan gerak
tanah, masa dan kekakuan struktur. Pembebanan dan
analisa gempa di Indonesia merujuk pada
SNI 03 1726 2010
Beban Gempa

23. 
Bila struktur-struktur digunakan untuk menahan air,
tanah atau materi glanural, tekanan yang dihasilkan
oleh beban-beban ini menjadi suatu kriteria desain
yang penting. Contohnya adalah bendungan atau
dinding penahan (retaining wall). Disini hukum-
hukum hidrostatik dan mekanika tanah dipakai untuk
menentukan pembebanan struktur.
Tekanan Hidrostatik dan
Tekanan Tanah

24. 
Pada struktur stabil, deformasi yang diakibatkan beban
pada umumnya kecil dan gaya internal yang timbul
dalam struktur mempunyai kecenderugan
mengembalikan bentuk semula apabila bebannya
dihilangkan. Pada struktur tidak stabil, deformasi yang
diakibatkan oleh beban pada umumnya mempunyai
kecenderungan untuk terus bertambah selama struktur
dibebani. Struktur yang tidak stabil mudah mengalami
keruntuhan secara menyeluruh dan seketika begitu
dibebani.
STABILITAS STRUKTUR

25. 
Untuk bisa menghasilkan analisis yang akurat, insinyur
struktur harus memperoleh informasi mengenai beban
struktur, geometri, kondisi tumpuan, dan sifat bahan.
Hasil dari analisis biasanya berupa reaksi tumpuan,
tegangan, geser, momen, puntir, dan perpindahan.
METODE ANALISIS

26. 
 Metode Cross
 Metode Takabeya
 Metode distribusi momen
 Metode analogi kolom
 Metode kerja maya (energi virtual)
 Metode kekakuan dan kelenturan
 Metode defleksi kemiringan(slope deflection).
PENDEKATAN ANALITIK

27. 
 Metode Cremona
 Diagram defleksi Williot-Mohr
 Analisis grafis pada analisis plastis (bukan elastis)
kerangka atau balok.
PENDEKATAN GRAFIS