Setiap bangunan tentunya mempunyai kerangka struktur, dan rangka bangunan adalah bentuk struktur yang paling umum dijumpai. Demi keamanan bersama, struktur bangunan tersebut memerlukan analisa yang cermat dalam konstruksi. Adapun metode analisa kerangka bangunan yang biasa digunakan yaitu sebagai berikut.
Tujuan Analisa Struktur Kerangka Bangunan
Sebelum melihat lebih jauh apa saja metode analisa yang digunakan pada struktur kerangka bangunan, perlu diketahui terlebih dahulu apa tujuan analisis tersebut dilakukan. Sebab analisa ini memang sangat penting dilakukan dalam konstruksi. Tujuannya antara lain memastikan bagaimana alur, distribusi, serta dampak beban terhadap struktur yang ditinjau.
Dimana analisa tersebut dilakukan selama tahap desain, saat pengujian, maupun pasca konstruksi. Dengan melakukan analisa yang cermat, maka bisa diketahui secara akurat bagaimana perilaku struktur dan tingkat keamanannya ketika dikenai beban. Jadi dapat dipastikan bahwa bangunan bisa digunakan dan tidak membahayakan siapapun.
Metode Analisa Struktur Kerangka Bangunan
- Metode Fleksibilitas
Metode fleksibilitas atau metode gaya digunakan untuk menghitung internal force (gaya dalam) dan reaksi pada struktur yang tak tentu. Metode analisis yang disebut pula sebagai deformasi konsisten ini cocok dipakai untuk menganalisa bingkai statis tak tentu dengan satu lantai, serta geometri tak umum layaknya bingkai runcing.
Dalam kasus analisa struktur, penggunaan metode fleksibilitas yaitu mencari nilai derajat ketidaksesuaian atau degree of indeterminacy. Itu karena pada metode tersebut beberapa hal yang tidak diketahui adalah gaya dan momen. Sehingga perlu dicari derajat ketidaksesuaiannya terlebih dahulu.
- Metode Perpindahan
Jika hal yang tidak diketahui pada metode gaya adalah gaya dan momen, maka pada metode perpindahan yang tidak dapat diketahui yaitu defleksi dan rotasi. Sehingga untuk menentukan nilai perpindahannya menggunakan persamaan kesetimbangan. Dimana terdapat tiga metode yang dapat digunakan untuk menganalisa struktur menggunakan metode perpindahan ini.
Tiga metode yang dimaksud pada metode perpindahan atau displacement method tersebut saling berkaitan satu sama lain. Yakni metode slope defleksi (slope deflection method), metode distribusi momen (moment distribution method), dan metode kekakuan langsung (direct stiffness method).
Metode slope defleksi bisa digunakan untuk menganalisa balok dan rangka statis tertentu dan tak tentu. Sementara metode distribusi momen dapat dilakukan pada setiap tingkatan akurasi yang diinginkan. Dan metode kekakuan langsung adalah analisis matriks yang dirumuskan ke dalam persamaan kesetimbangan hubungan matriks tunggal.
- Metode Perkiraan
Metode analisa kerangka bangunan berikutnya yaitu metode perkiraan atau approximate method. Menganalisa dengan metode ini berguna untuk menentukan gaya serta momen yang ada pada elemen struktur berbeda dan mendalam. Tujuannya yaitu untuk memperoleh desain awal struktur konstruksi.
Berdasarkan desain awal tersebut, nantinya bisa dibuat analisis yang jauh lebih detail supaya desainnya berhasil dengan sempurna. Untuk menerapkan analisis dengan approximate method, dilakukan dengan membuat asumsi struktur secara realistis terlebih dahulu.
Untuk analisis rangka yang menerima beban horizontal, menggunakan metode portal atau kantilever. Sementara titik belok dipakai untuk analisis rangka yang menerima beban vertikal. Adapun asumsi yang dipakai untuk metode portal adalah titik balok berada di tengah ketinggian setiap kolom, titik balok ada di setiap balok, dan tegangan geser horizontal terbagi di antara setiap kolom.
Sedangkan metode kantilever berlaku untuk struktur tingkat tinggi yang diasumsikan bahwa titik infleksi terjadi pada titik tengah setiap gelagar. Titik infleksi terjadi di ketinggian titik tengah setiap kolom. Dan pada tingkat tertentu, intensitas tegangan aksial kolom sebanding dengan jarak horizontal pada pusat gravitasi semua kolom di tingkat yang sama.
Selain itu, ada juga metode poin infleksi (points of inflection method) yang dipakai untuk menganalisa rangka dengan beban virtual. Dimana setiap bingkai direduksi menjadi bentuk statis, caranya yaitu dengan menambahkan titik infleksi yang memadai. Asumsi yang digunakan yaitu titik infleksi berada pada 0,1L dari tumpuan kiri dan kanan yang mengabaikan gaya aksial balok.
- Metode Kani
Yang terakhir ada metode Kani atau Kani’s method. Metode tersebut sudah ada dan digunakan sejak tahun 1940, diperkenalkan oleh seorang bernama Gaspar Kani yang kemudian namanya dipakai sebagai penyebutan terhadap metode ini. Selain dikenal sebagai Kani’s method, metode analisa kerangka struktur bangunan tersebut dikenal dengan metode kontribusi rotasi (rotation contribution method).
Dimana metode kontribusi rotasi melibatkan distribusi momen ujung tetap yang tidak diketahui dari komponen struktur, menuju sambungan yang jaraknya berdekatan. Sehingga kondisi kontinuitas lereng dan perpindahan (slope and displacement) pun dapat terpenuhi dengan baik. Fitur menarik dari metode ini adalah self-corrective, kesalahan yang terjadi pada iterasi bisa dikoreksi di langkah berikutnya.
Baca Juga : Analisa Pembuatan Kolam Renang – Ukuran dan Biaya, Lihat Info Lengkapnya
Kesimpulan
Itu dia beberapa jenis metode yang dipakai untuk menganalisa struktur kerangka bangunan. Memang metode analisa kerangka bangunan ini terlihat rumit, namun hasilnya terbilang cukup akurat. Sehingga nantinya dapat dipastikan bahwa kelayakan dan keamanan bangunan sudah terjamin, jadi tidak akan membahayakan nyawa ketika digunakan.
