Balok dan Tumpuannya

“Balok”, Kata tersebut sudah sering kita dengar dalam kehidupan kita. “Menyusun balok” kurang lebih kegiatan itu tak jarang dilakukan oleh sebuah playgroup kepada siswanya. Balok identik dengan sebuah kotak panjang yang terbuat dari kayu. Namun, dalam mekanika balok (beam) terbuat tidak hanya dari kayu. ada juga yang terbuat dari bahan bahan logam paduan. balok digunakan untuk menahan beban aksial dan memikul gaya – gaya yang mempunyai vektor disepanjang sumbu batang. Bahan – bahan yang digunakan dalam pambuatan suatu balok disesuaikan dengan kebutuhan/penggunaan balok itu sendiri. 

Untuk dapat menahan kedudukannya maka setiap balok harus diberi tumpuan atau peletakan pada bagian-bagian tertentu. Pada balok terdapat tiga macam tumpuan dasar, yakni

1.Tumpuan rol (roller support)
2.Tumpuan sendi (pinned support)
3.Tumpuan jepit (clamped/fixed/built-in support)

Tumpuan rol mencegah translasi dalam arah vertikal tetapi tidak dalam arah horizontal, sehingga tumpuan ini dapat menahan gaya vertikal (Rb) tetapi tidak gaya horizontal. Atau dengan kata lain tumpuan ini hanya dapat melawan gaya yang tegak lurus dengan bidang peletakannya. Lihat gambar di bawah ini garis gaya reaksi diperliharkan oleh garis putus-putus dan hanya terdapat satu gaya reaksi yang tidak diketahui.

Jenis tumpuan lainnya adalah tumpuan sendi/pasak (pin support). Ciri penting pada tumpuan sendi adalah tumpuan ini mencegah translasi di ujung balok tetapi tidak mencegah rotasinya. jadi, tumpuan ini mempunyai dua komponen, yang satu dalam arah horizontal dan yang lainnya dalam arah vertikal. Jadi pada tumpuan ini terdapat 2 gaya reaksi yang tidak diketahui.

Tumpuan jenis ketiga adalah tumpuan yang mampu melawan gaya dalam setiap arah dan juga mampu melawan suatu kopel atau momen. Secara actual, tumpuan ini diperoleh dengan membangun suatu balok ke dalam batu bata, mengecornya ke dalam beton, atau me-las / memasang keeling ke dalam bangunan utama. Tumpuan ini disebut tumpuan jepit.

Sketsa-sketsa tumpuan di atas merupakan sedikit gambaran mengenai kontruksi fisik secara actual, namun demikian, pada umumnya, tumpuan-tumpuan tersebut sering digambarkan sebagai suatu simbol seperti pada gambar berikut

Beberapa simbol tumpuan rol. gambar (a) dan (b) paling sering digunakan di literatur-literatur buku mekanika bahan.

Gambar (b) merupakan simbol (diagramatis) dalam penggambaran tumpuan sendi (pin support)

Gambar (b) merupakan simbol (diagramatis) dalam penggambaran tumpuan jepit (fixed support)

Bahan – bahan untuk pembuatan benda uji beton

a.        Agregat

Agregat merupakan bahan terbesar dari beton, bahkan hampir 75% penyusun beton adalah agregat. Oleh karena itu, kontrol terhadap kualitas agregat merupakan hal yang sangat penting. Karena kekuatan agregat inilah yang nantinya akan sangat berpengaruh pada kekuatan dan keawetan beton. Agregat secara umum dapat dibedakan menjadi dua yaitu agregat halus dan agregat kasar. Agregat halus terdiri dari agregat yang lolos saringan 4, sedang agregat kasar adalah agregat yang tertahan saringan 4.

Agregat terbentuk dari batuan induk yang dipecah secara mekanik atau alami akibat pengaruh cuaca dan abrasi. Agregat digunakan karena lebih ekonomis dari pasta semen, selain itu

agregat juga mempunyai stabilitas dan durabilitas yang baik dibanding pasta semen. Kualitas agregat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain komposisi mineral dan kimia dari batuan induk, karakteristik petologi, berat jenis (spesifik gravity), kekerasan, tegangan, stabilitas fisika dan kimia, porositas, warna, penyerapan, tekstur permukaan dari batuan induk. Secara spesifik kualitas agregat dapat dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain bentuk agregat. Bentuk dari agregat akan sangat berpengaruh terhadap interlocking antar agregat. Bentuk agegat yang menyudut ataupun tajam akan memberikan pengaruh interlocking yang lebih kuat dari pada bentuk bulat. Semakin kuat interlocking yang terjadi akan dihasilkan beton dengan kekuatan yang besar.

b.        Fas (Faktor Air dan Semen)

Semen merupakan bubuk kering yang berupa partikel-pertikel halus. Dalam pembuatan beton, semen akan dicampur air untuk membentuk pasta. Semen memiliki beberapa tipe yaitu tipe I, II, III, IV dan V. Tipe-tipe semen tersebut diurutkan berdasarkan kekuatan awalnya dalam merekatkan suatu bangunan yang dibentuk. Semen yang digunakan dalam pembutan beton adalah semen hidrolik. Semen hidrolik adalah jenis semen yang bereaksi dengan air dan membentuk suatu batuan massa. Semen hidrolik juga terdiri dari beberapa jenis, seperti semen semen portland, semen portland abu terbang, semen portland putih, dll. Semen portland terbuat dari campuran kalsium, silika, alumunium dan oksida besi. Pada penggunaannya di lapangan, bahan-bahan semen portland dibuat atau ditambahkan dari zat kimia lain. Contohnya, semen portland abu terbang yang merupakan hasil poemanfaatan kembali dari produksi pembakaran gas.

Air juga sangat dibutuhkan dalam pembuatan beton, karena air dapat mempercepat proses kimiawi pada beton.Sehingga dapat memudahakn pengerjaan. Pada reaksi kimia beton, hanya 1/3 bagian air yang diperlukan untuk reaksi. Air bermanfaat dalam mencegah penyusutan plastis. Tapi dapat merendahkan permeabilitas dan kekuatan beton.

Dalam pembuatan beton, semen akan dicampur air untuk membentuk pasta. Fungsi dari pasta ini adalah untuk merekatkan agregat sehingga tidak mudah goyah. Selain itu, semen juga berfungsi dalam mengeraskan dan membentuk beton agar padat. Proporsi dari kedua campuran semen dan air menentukan sifat-sifat dari beton yang dibentuk.

Mesin Pancang Hydraulic

Ada beberapa jenis/type pondasi dalam kontruksi bangunan tingkat menengah. Kali ini moderator akan membahas tentang pondasi tiang pancang yang sering ditemui dipasaran.
Pada proses pemancangan tiang pancang ada 2 metode umum yang sering digunakan di lapangan diproyek, yakni metode jack-in pile.dan metode hammer.

Pertama Metode JACK-IN Pile adalah metode pemancangan dengan menggunakan Mesin Pancang Hydraulic dimana proses pemancang tiang pancang dengan memberikan tekanan beban secara STATIS (beban tetap, baik besarnya (intensitasnya), titik bekerjanya dan arah garis kerjanya) pada tiang pancang, penekanan/pemancangan tiang akan berhenti bila tiang telah mencapai tanah keras aktual (bisa sesuai data sondir report dan bisa juga kurang atau lebih dalam dari kedalaman sondir). 

Metode Kedua yakni dengan Metode Hammer dimana proses pemancang tiang pancang dengan memberikan tekanan beban secara Dinamik pada bagian ujung tiang dengan cara menjatuhkan beban ke tiang pancang seperti dipukul secara berulang ulang hingga penetrasi tiang pancang sudah maksimum.

Metoda Hydraulic Jack-In

Metoda Hammer

Metoda Jack In Pile memiliki beberapa Kelebihan dibanding Metoda Hammer antara lain :

ü Menghasilkan Daya dukung Gesek tanah yang lebih baik karena metoda hydraulic jack-in (metoda penetrasi tekan statis) sehingga tanah yang tadinya mendorong kesamping akibat penetrasi tiang, dalam beberapa jam tanah yang terdorong akan kembali menjepit tiang dan memberikan daya dukung tambahan (friksi tanah terhadap tiang akan semakin besar)

ü Tidak menghasilkan suara bising seperti pada hammer (umumnya menggunakan Silent Genset sebagai main power untuk aktifitas mesin hydraulic jack in) sehingga tidak menghasilkan polusi asap yang cukup berarti.

ü Output pekerjaan/ produktifitas kerjanya lebih baik daripada hammer (untuk pekerjaan pemancangan dimana penetrasi max adalah rata tanah , minimum 300m' / hari ~ 10jam kerja/hari).

ü Tidak menimbulkan getaran disekeliling sehingga aman buat bangunan di dekatnya (Minim Retak Struktural pada bangunan tetangga).

ü Tidak diperlukan loading test beban aksial, karena mesin hydraulic jack-in dilengkapi dengan pressure gauge (MPA) sehingga beban aksial aktual dapat diketahui dari pembacaan nilai MPA pada pressure Gauge diinstrument mesin. 

Kekurangan Metoda Hydraulic Jack In adalah  :

Ø  Tidak maksimal pengerjaannya jika terjadi hujan karena bila tiang diperlukan welding/pengelasan sambungan maka proses penyambungan tiang pancang.butuh waktu lama.

Ø  Jika menggunakan Mesin Hydraulic Jack In Robot lambat untuk berpindah dari satu titik ke titik pemancangan yang lain, sedangkan jika menggunakan Mesin Hydraulic Jack In dengan roda Crawler : cepat untuk berpindah dari satu titik ke titik pemancangan yang lain, akan tetapi tidak terlalu baik dalam pressure pemancangan dan kurang siku (tergantung permukaan tanah yang menjadi landasan).

Ø  Pada saat mobilisasi mesin kelokasi proyek mesin Hydraulic jack-in sangat tergantung terhadap ketersediaan Tronton dan crane service (Mobile Crane). sedangkan dalam proses pemancangan bila mesin tidak dilengkapi dengan crane maka harus disediakan juga diproyek  crane service (Mobile Crane) dimana fungsi dari crane disini adalah sebagai alat untuk mengangkat tiang pancang dimasukkan ke dalam penjepit hydraulic jack dan pemancangan pun dapat diilakukan.