Tag Archives: Jenis-jenis Kegagalan Yang Ada Dalam Teknik Sipil

Jenis-jenis Kegagalan Yang Ada Dalam Teknik Sipil

Jenis-jenis Kegagalan Yang Ada Dalam Teknik Sipil – Tujuan utama dari desain adalah untuk menghindari kegagalan; Kita akan mulai dengan mempertimbangkan kegagalan dalam arti luas dan mengilustrasikannya dengan cerita yang berkaitan.

Pasokan air ke pabrik industri di mana perusahaannya bertindak sebagai konsultan membutuhkan pembangunan menara air untuk memberikan tekanan air yang cukup di pabrik. Menara harus cukup tinggi dan harus dibangun dari beton bertulang. Kontraktor lokal kecil diberi tugas membangun menara.

Jenis-jenis Kegagalan Yang Ada Dalam Teknik Sipil

Dia tidak memiliki peralatan mekanik dan beton semua dicampur dengan tangan dan dibawa ke menara dalam keranjang yang dibawa di atas kepala wanita. Kualitas penempatan dan pemadatan beton sangat buruk dan, pada saat menara dibangun sekitar setengahnya, jelas bahwa menara itu tidak akan pernah bisa dibangun setinggi mungkin dan diisi dengan air.

Insinyur residen yang bertindak untuk konsultan mengutuk menara tersebut dan meminta agar menara itu dibongkar dan menara baru dibangun. Pejabat pemerintah daerah tidak mau kehilangan muka dengan mengakui bahwa perusahaan lokal tidak mampu membangun menara, sehingga tekanan politik dibawa untuk menanggung dan ini menyebabkan kompromi.

Menara tidak akan dibangun lebih tinggi dan tangki akan dipasang pada tingkat yang ada. Ini dilakukan dengan sepatutnya dan menara itu diserahkan oleh kontraktor dengan, tidak diragukan lagi, dengan sangat bangga.

Namun, itu sama sekali tidak berguna bagi klien karena tidak cukup tinggi untuk melakukan apa yang harus dilakukan. Menara tidak jatuh; Namun demikian, itu adalah kegagalan sejauh menyangkut klien karena itu tidak berguna baginya seolah-olah itu jatuh. Hal ini menunjukkan definisi yang luas dari kegagalan sepanjang baris berikut:

Suatu struktur telah gagal jika, atau menjadi, tidak mampu memenuhi tujuan yang disyaratkan.

Jelas tidak semua kegagalan memiliki keseriusan yang sama. Contoh menara air di atas jelas merupakan kasus kegagalan total karena menara yang dihasilkan tidak berguna. Namun, banyak kegagalan, meskipun menghambat berfungsinya suatu struktur, baik tidak membuatnya sama sekali tidak berguna atau kesalahan dapat diperbaiki tanpa pengeluaran yang berlebihan.

Kita sekarang dapat melihat berbagai cara di mana hal ini dapat terjadi.

Kegagalan fungsional

Contoh di atas termasuk dalam kategori ini. Di sinilah struktur tidak cocok untuk fungsi yang diperlukan. Tidak ada kegagalan bahan dari mana struktur tersebut dibangun, dan struktur tersebut mungkin memenuhi semua persyaratan peraturan dan regulasi desain yang sesuai. Kegagalan jenis ini, atau setidaknya kegagalan sebagian, jarang terjadi daripada yang mungkin kita pikirkan.

Mereka tidak selalu merupakan kesalahan insinyur struktur atau konstruktor; sebenarnya lebih mungkin bahwa kesalahan terletak pada klien yang tidak menganalisis dengan cukup hati-hati apa yang dia butuhkan atau tidak mengomunikasikan persyaratannya kepada tim desain dengan cukup jelas.

Saluran air yang tidak ditempatkan pada titik terendah dari area yang dimaksudkan untuk dikeringkan, jembatan dengan jarak bebas yang tidak memadai untuk apa yang dimaksudkan untuk dilewati di bawahnya, semua telah terjadi dan masuk ke dalam kategori ini.

Cara untuk menghindari kegagalan tersebut adalah agar semua pihak menganalisis masalah yang sedang dipecahkan dan semua harus benar-benar jelas tentang apa yang diperlukan. Ini mungkin tugas pertama yang harus dilakukan dalam desain apa pun.

Kegagalan servis

Kegagalan layan adalah ketika perilaku struktur di bawah beban layan menghambat berfungsinya struktur dengan baik. Contoh kegagalan jenis ini sangat sering disebabkan oleh defleksi yang berlebihan. Misalnya balok yang membelok sejauh itu mendistorsi kusen pintu dan membuatnya tidak mungkin untuk membuka pintu akan menjadi kegagalan servis.

Contoh lain adalah di mana getaran struktur, mungkin karena mesin, tidak memungkinkan untuk mengoperasikan peralatan ilmiah yang sensitif. Kebanyakan kegagalan servis berhubungan dengan kurangnya kekakuan struktur daripada kurangnya kekuatan.

Kegagalan pemutusan

Jika Anda mengambil satu set batu bata kayu anak-anak dan membangun sebuah menara, akhirnya mencapai ketinggian di mana ia menjadi tidak stabil dan jatuh. Ini adalah kegagalan menara tetapi bahan dari mana menara dibangun (batu bata) benar-benar tidak rusak dan dapat segera digunakan lagi untuk membangun menara lain.

Jenis kegagalan ini, di mana tidak ada tegangan berlebih atau kegagalan material tetapi kegagalan muncul hanya karena anggota struktur menjadi terpisah, adalah kegagalan pemutusan. Contoh lain dari kegagalan semacam itu adalah runtuhnya rumah kartu. Akan terlihat bahwa kegagalan pemutusan cenderung tiba-tiba dan bencana dan oleh karena itu, di dunia nyata struktur, perlu dihindari.

Ada contoh-contoh praktis dari kegagalan semacam itu, yang sering disebut ‘keruntuhan progresif’. Mungkin yang paling terkenal adalah Ronan Point, di mana ledakan gas di struktur perumahan bertingkat yang terbuat dari panel pracetak mengakibatkan dinding meledak. Hilangnya dinding ini menghilangkan dukungan dari struktur di atas, yang jatuh.

Beban yang dihasilkan dari panel yang jatuh menyebabkan lantai bawah runtuh dan seluruh sudut bangunan runtuh. Kegagalan ini dibahas lagi dalam bab selanjutnya. Dapat dikatakan bahwa runtuhnya bangunan pasangan bata di mana pasangan bata diletakkan dalam mortar kapur juga merupakan kegagalan pemutusan karena unit pasangan bata (batu, bata) sering tidak gagal. Jenis kegagalan ini mungkin membunuh lebih banyak orang daripada yang lain dalam gempa bumi di negara-negara kurang berkembang.

Pada gedung-gedung besar, kemungkinan kegagalan jenis ini sekarang ini diwaspadai dengan memastikan bahwa komponen struktur dihubungkan bersama dengan sambungan yang mampu menahan setidaknya beberapa gaya minimum.

Kegagalan terjemahan

Ini adalah kegagalan di mana tidak ada kegagalan struktur (setidaknya pada awalnya). Mereka umumnya merupakan hasil dari kegagalan pondasi atau tanah di sekitar struktur. Contoh klasik dari kegagalan terjemahan yang baru jadi adalah Menara Miring Pisa. Menara itu sendiri tidak runtuh, hanya ada perbedaan penurunan yang berlebihan antara satu sisi menara dan sisi lainnya, menyebabkannya miring.

Jika menara jatuh, penyebab utamanya adalah translasi rotasi menara. Tentu saja, saat menara jatuh, dan tentu saja ketika menyentuh tanah, ia akan hancur berkeping-keping, tetapi pecahnya menara akan menjadi masalah sekunder dan bukan mekanisme utama yang menyebabkan kegagalan. Dengan keberuntungan, dan penerapan keahlian teknik, menara tidak akan runtuh tetapi akan sedikit diluruskan.

Kegagalan translasi yang sebenarnya memang terjadi, dan mungkin merupakan cara normal di mana orang mengharapkan dinding penahan runtuh.

Kegagalan ketidakstabilan elastis

Ketika Anda mengambil sepotong kawat tipis lurus, pegang secara vertikal dan coba berikan beban vertikal ke atas, Anda akan menemukan bahwa beban yang dapat diterapkan kecil, dan kawat akan bengkok. Lepaskan beban dan kawat akan kembali ke posisi semula, menunjukkan bahwa bahan dari mana kawat dibuat tidak mengalami tekanan berlebih.

Kegagalan ‘struktur’ dalam hal ini adalah hasil dari defleksi dan umumnya dikenal sebagai ‘tekuk’ atau, lebih tepat, sebagai ketidakstabilan elastis karena efek orde kedua. Mekanisme yang terlibat akan dibahas lebih lanjut dalam Bab 3. Untuk saat ini, hanya perlu untuk melihat bahwa kegagalan tidak timbul terutama dari tegangan berlebih dari material tetapi merupakan hasil dari defleksi, yang merupakan fungsi dari kekakuan struktur. anggota daripada kekuatannya.

Ketidakstabilan elastis dapat menyebabkan kegagalan pada hampir semua jenis komponen struktur tipis yang mengalami tegangan tekan. Contoh kasus di mana kemungkinan ini harus dipertimbangkan adalah:

  • Desain kolom ramping
  • Zona kompresi balok tipis
  • Flense luar biasa dari bagian baja canai di mana ini berada dalam kompresi
  • Dinding tangki, silo dll. di mana ini berada dalam kompresi
  • Pelapisan baja di jembatan box girder.
Jenis-jenis Kegagalan Yang Ada Dalam Teknik Sipil

Kegagalan tegangan material

Kegagalan dalam kategori ini adalah di mana anggota atau struktur kelebihan beban sejauh material gagal. Menjaga terhadap jenis kegagalan ini mungkin merupakan bagian utama dari desain rinci suatu struktur. Karena bab berikutnya sebagian besar berkaitan dengan pemahaman jenis kegagalan ini, tidak ada lagi yang akan dikatakan di sini.…