Tujuan pembelajaran
Pada akhir pelajaran ini, Anda seharusnya dapat;
- Definisi teknik sipil
- Jelaskan sejarah teknik sipil
- Jelaskan cabang-cabang ilmu teknik sipil
- Jelaskan fungsi teknik sipil
- Jelaskan manfaat teknik sipil
- Perkembangan terkini dalam teknik sipil
Teknik sipil merujuk pada jenis teknik yang berhubungan dengan perancangan, konstruksi, dan pemeliharaan lingkungan fisik dan alami. Teknik ini mencakup pekerjaan umum seperti jembatan, jalan raya, kanal, bandara, bendungan, rel kereta api, dan sistem pembuangan limbah.
Teknik sipil merupakan disiplin ilmu teknik tertua kedua setelah teknik militer. Teknik sipil secara tradisional dibagi menjadi beberapa subdisiplin. Teknik sipil dapat dilakukan di sektor publik maupun swasta.
Sejarah teknik sipil
Sejarah teknik sipil terhubung dengan pengetahuan di bidang-bidang seperti struktur, geografi, ilmu material, geologi, hidrologi, tanah, mekanika, ilmu lingkungan, dan manajemen proyek.
Sepanjang sejarah kuno dan abad pertengahan, sebagian besar konstruksi dan desain arsitektur dilakukan oleh para pengrajin seperti tukang kayu dan tukang batu. Infrastruktur yang ada terbatas dan desainnya repetitif.
Contoh awal pendekatan ilmiah terhadap masalah fisika dan matematika yang dapat diaplikasikan pada teknik sipil adalah karya Archimedes pada abad ke-3 SM. Karyanya membawa pemahaman tentang konsep seperti daya apung dan solusi praktis seperti sekrup Archimedes.
Praktik teknik sipil tertua dimulai di lembah Indus di Mesir, dan Mesopotamia di Irak kuno. Ini terjadi antara 4000 dan 2000 SM. Perkembangan teknik sipil selama periode ini terutama dipengaruhi oleh ditinggalkannya kehidupan nomaden oleh masyarakat. Hal ini menciptakan kebutuhan untuk membangun lebih banyak tempat berlindung. Kebutuhan akan transportasi juga meningkat selama periode ini yang mengarah pada penemuan roda serta pelayaran.
Contoh bersejarah lain dari konstruksi teknik sipil meliputi;
- Piramida di Mesir (2700-2500 SM)
- Sistem pengelolaan air Qanat
- Parthenon di Yunani kuno (447-438 SM)
- Cara Appian oleh insinyur Romawi (312 SM), dan
- Tembok Besar China (220 SM)
Subdisiplin teknik sipil
Subdisiplin teknik sipil meliputi;
- Rekayasa struktur. Berkaitan dengan desain dan analisis struktur seperti jembatan, gedung, dan kanal. Melibatkan identifikasi beban yang bekerja pada struktur dan gaya serta tekanan yang dihasilkan dari beban tersebut. Setelah analisis ini, insinyur kemudian merancang struktur yang mampu menopang dan menahan beban tersebut dengan sukses. Beban ini meliputi; berat sendiri struktur, beban roda yang bergerak, beban gempa bumi, dan beban akibat perubahan suhu. Insinyur struktur harus merancang struktur yang efektif dan aman untuk digunakan. Pertimbangan desain bagi insinyur meliputi; stabilitas, kekuatan, dan kekakuan.
- Teknik konstruksi. Teknik ini melibatkan perencanaan dan pelaksanaan proyek konstruksi. Teknik ini menangani berbagai aktivitas seperti pengangkutan semua material konstruksi dan pengembangan lokasi berdasarkan desain yang ditetapkan oleh bentuk-bentuk teknik sipil lainnya seperti teknik struktur. Beberapa tugas insinyur konstruksi meliputi: mengevaluasi operasi logistik, memantau harga persediaan, serta menyusun dan meninjau kontrak.
- Teknik lingkungan. Teknik ini melibatkan berbagai aktivitas seperti pengolahan limbah (limbah termal, biologis, dan kimia), pemurnian udara dan air, serta pemulihan lokasi yang terkontaminasi. Insinyur lingkungan juga berperan dalam menyusun informasi tentang konsekuensi lingkungan akibat tindakan manusia.
- Rekayasa forensik. Melibatkan penyelidikan komponen, material, produk, dan struktur untuk menentukan apakah komponen tersebut beroperasi atau berfungsi sebagaimana mestinya. Hal ini dilakukan untuk menghindari kerusakan properti atau hilangnya nyawa. Tujuan utamanya adalah untuk menyelidiki penyebab kegagalan dan memperbaikinya.
- Ilmu dan rekayasa material. Melibatkan studi tentang karakteristik dasar material seperti beton dan logam kuat seperti baja dan aluminium. Ilmu ini membantu kita memahami material terbaik untuk digunakan dalam berbagai pekerjaan rekayasa.
- Rekayasa transportasi. Melibatkan penciptaan lingkungan yang memudahkan orang dan barang untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain secara efektif. Melibatkan perancangan, pembangunan, dan pemeliharaan infrastruktur untuk transportasi seperti sistem rel, jalan raya, bandara, kanal, dan jalan raya.
- Rekayasa sumber daya air. Melibatkan pengumpulan dan pengelolaan air. Juga berkaitan dengan pengangkutan dan aliran fluida, terutama air, baik di permukaan maupun di bawah permukaan.
- Survei. Survei adalah proses pengukuran dimensi tertentu di permukaan bumi atau di dekatnya. Surveyor membantu menentukan rute untuk infrastruktur lain seperti rel kereta api, jalan raya, dan jalan raya.
Fungsi teknik sipil
Fungsi-fungsi teknik sipil dibagi menjadi tiga kategori: fungsi-fungsi yang dilakukan sebelum konstruksi, fungsi-fungsi yang dilakukan selama konstruksi, dan fungsi-fungsi yang dilakukan setelah konstruksi.
1. Fungsi teknik sipil yang dilakukan sebelum konstruksi meliputi:
- Studi kelayakan. Ini adalah studi mendalam tentang tujuan konstruksi dan alternatif proyek. Misalnya, studi kelayakan dapat menentukan apakah akan membangun jembatan atau terowongan. Saat melakukan studi ini, masalah ekonomi dan teknik harus dipertimbangkan.
- Investigasi lokasi. Mirip dengan studi kelayakan, tetapi lebih luas. Ini mencakup studi mekanika tanah untuk menjamin keamanan struktur.
- Desain. Ini adalah penerapan teori desain dari berbagai bidang seperti termodinamika, hidraulika, dan fisika nuklir untuk merancang sistem. Ini juga melibatkan penelitian dalam teknologi dan analisis struktural material untuk menghasilkan desain canggih baru.
2. Konstruksi. Setelah studi kelayakan, insinyur diberi tugas konstruksi. Setelah studi prakonstruksi dan desain, insinyur diharuskan membeli material dan menyusun tim untuk melaksanakan konstruksi.
3. Pemeliharaan merupakan fungsi teknik sipil yang dilakukan setelah konstruksi. Pemeliharaan melibatkan pekerjaan sementara untuk menjaga agar struktur tetap dalam kondisi baik.
Manfaat Teknik Sipil
- Ia memajukan transportasi melalui pembangunan jalan raya, rel kereta api, kanal, dan jembatan.
- Ia mendorong pengembangan tenaga listrik dengan mendukung kegiatan-kegiatan seperti penambangan batu bara dan minyak, pembangkit listrik tenaga air, dan tenaga surya.
- Ini meningkatkan kesehatan masyarakat dengan meningkatkan pembuangan limbah.
- Mempromosikan berbagai sektor ekonomi seperti pertanian melalui pengembangan sistem irigasi.
Perkembangan terkini dalam teknik sipil
- Building Information Modeling (BIM): BIM meningkatkan kolaborasi dan visualisasi proyek, mengintegrasikan data real-time tentang material, jadwal, dan biaya, membuat konstruksi lebih efisien dan mengurangi kesalahan.
- Material Berkelanjutan: Penggunaan material ramah lingkungan seperti beton yang dapat memperbaiki diri sendiri, sumber daya daur ulang, dan isolasi berbasis bio semakin meningkat, yang bertujuan untuk mengurangi dampak lingkungan dan meningkatkan efisiensi energi.
- Percetakan 3D: Percetakan beton 3D mempercepat konstruksi, memungkinkan struktur yang presisi dan kompleks dengan limbah minimal dan biaya tenaga kerja yang berkurang.
- Infrastruktur Cerdas: Teknologi IoT dalam infrastruktur (misalnya, jalan cerdas, jembatan pemantauan mandiri) menciptakan kota yang lebih cerdas dan lebih responsif yang mengelola sumber daya secara efisien dan meningkatkan kehidupan perkotaan.
- Robotika dan Otomasi: Robot semakin banyak digunakan untuk tugas-tugas seperti pemasangan batu bata, penanganan material, dan pemantauan lokasi, meningkatkan produktivitas dan keselamatan sekaligus mengatasi kekurangan tenaga kerja.
- Konstruksi di Luar Lokasi: Metode konstruksi prafabrikasi dan modular menjadi semakin populer karena kecepatannya, kontrol kualitas, dan pengurangan dampak lingkungan dengan meminimalkan limbah di lokasi.
