Teknik sipil

Potongan melintang jembatan San Francisco-Oakland Bay

Persimpangan bertumpuk tingkat banyak, beserta gedung, rumah, dan taman di Shanghai, China adalah salah satu karya bidang teknik sipil

Teknik sipil atau rekayasa sipil adalah salah satu cabang ilmu Teknik yang mempelajari tentang bagaimana merancang, membangun, merenovasi tidak hanya gedung dan infrastruktur tetapi juga mencakup lingkungan untuk kemaslahatan hidup manusia. Teknik sipil mempunyai ruang lingkup yang luas, di dalamnya pengetahuan Matematika, Fisika, Kimia, Biologi, Geologi, Lingkungan hingga Komputer mempunyai peranannya masing-masing. Teknik sipil dikembangkan sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dan pergerakannya, hingga bisa dikatakan ilmu ini bisa mengubah sebuah hutan menjadi kota besar.

Teknik sipil ialah salah satu cabang ilmu teknik yang mempelajari tentang cara merancang bangunan dan infrastruktur untuk memenuhi keperluan manusia di sektor publik. Sebagian besar bahasan teknik sipil berkaitan dengan konstruksi. Teknik sipil diperkirakan telah diterapkan sejak 4.000 tahun sebelum Masehi bersamaan dengan pembangunan piramida di Mesir dan Tembok Besar Tiongkok di Tiongkok. Ilmu teknik sipil menggabungkan pengetahuan matematika, fisika, kimia, biologi, geologi, lingkungan hingga komputer. Teknik sipil dikembangkan sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dan pergerakannya Pada masa kini, teknik sipil telah memanfaatkan teknologi mahadata dan Internet untuk Segala. Teknik sipil berbeda dengan arsitektur, tetapi dalam pelaksanaannya saling berkaitan khususnya pada proses perencanaan dan desain bangunan.

Teknik sipil secara tradisional dipecah menjadi beberapa sub-disiplin. Ini dianggap sebagai disiplin teknik tertua kedua setelah Teknologi militer, dan didefinisikan untuk membedakan teknik non-militer dari teknik militer. Teknik sipil melingkupi sektor publik mulai dari departemen pekerjaan umum kota hingga lembaga pemerintah federal, dan di sektor swasta dari perusahaan lokal hingga perusahaan Fortune Global 500.

Sejarah

Pada Abad ke-18, teknik sipil Istilah ini diciptakan untuk menggabungkan semua hal sipil sebagai lawan teknik militer. Di dunia Barat orang pertama yang memproklamirkan diri sebagai insinyur sipil John Smeaton, yang membangun mercusuar Eddystone

Pada tahun 1818 the Institution of Civil Engineers didirikan di London, dan pada tahun 1820 insinyur terkemuka Thomas Telford menjadi presiden pertama. Lembaga ini menerima Royal Charter pada tahun 1828 dan secara resmi mengakui teknik sipil sebagai profesi. Perguruan tinggi swasta pertama untuk mengajar Teknik Sipil di Amerika Serikat adalah Norwich University, didirikan pada tahun 1819 oleh Kapten Alden Partridge.

Profesi Teknik Sipil

1. Perancangan/pelaksana pembangunan/pemeliharaan prasarana jalan, jembatan, terowongan, gedung, bandar udara, lalu lintas (darat, laut, udara), sistem jaringan kanal, drainase, irigasi, perumahan, gedung, minimalisasi kerugian gempa, perlindungan lingkungan, penyediaan air bersih
2. Survey lahan,
3. Konsep finansial dari proyek,
4. Manajemen projek
5. Semua aspek kehidupan tercangkup dalam muatan ilmu teknik sipil.
6. Surveyor pengendalian bangunan
7. Konsultan kontruksi bangunan
8. Kontraktor teknik sipil
9. Teknik situs pembangunan
10. Structural engineer
11. Teknik lingkungan
12. Urban designer
13. Water engineer
14. Geotechnical engineer
15. Manajer kontruksi
16. Nuclear engineer
17. Structural engineer
18. Site manager.

Gelar sarjana teknik sipil

• GELAR D3 TEKNIK SIPIL A.Md.= Ahli Madya. Penyematan gelar dibelakang nama, contoh = Nurul Hayatinusa, A.Md. Gelar D3 teknik sipil didapatkan setelah minimal menyelesaikan masa perkuliahan 3 tahun atau 6 semester.
• GELAR SARJANA S1 TEKNIK SIPIL S.T. = Sarjana Teknik. Penyematan gelar dibelakang nama, contoh = Achmad Hermanto Dardak, S.T. Gelar sarjana S1 teknik sipil di dapatkan setelah minimal menyelesaikan masa perkuliahan 4 tahun atau 8 semester. Jika berasal dari lanjut jenjang D3, jika sebelumnya maka GELAR akan berubah menjadi , S.T
• GELAR SARJANA S2 TEKNIK SIPIL M.T = Magister Teknik. Penyematan gelar dibelakang nama. Jika berasal dari jurusan yang sama hanya mencantumkan satu gelar sarjana S2 teknik sipil saja. Contoh : Achmad Hermanto Dardak, M.T. Sedangkan lintas prodi maka 2 gelar tetap dicantumkan. Misalkan S1 teknik mesin dan S2 teknik sipil, contoh Achmad Hermanto Dardak, S.T., M.T. Gelar sarjana S2 teknik sipil didapatkan setelah minimal menyelesaikan masa perkuliahan 2 tahun atau 4 semester.
• GELAR DOKTOR S3 TEKNIK SIPIL Dr. = Doktor. Penyematan gelar sebelum nama dan diikuti gelar S2 Dan S1 jika lintas jurusan. Contoh = Dr. Achmad Hermanto Dardak, M.T atau Dr. Achmad Hermanto Dardak, S.T., M.T. Gelar doktor S3 teknik sipil didapatkan minimal menyelesaikan masa perkuliahan 3 tahun atau 6 semester.
• GELAR INSINYUR TEKNIK SIPIL Saat ini gelar insinyur bukanlah gelar akademis melainkan gelar profesi. Untuk mendapatkan gelar insinyur harus mengikuti uji kompetensi inti atau sertifikasi yang di adakan oleh organisasi PII (Persatuan Insinyur Indonesia).

Teknik sipil sebagai disiplin

Teknik sipil adalah penerapan prinsip-prinsip fisika dan ilmiah untuk memecahkan masalah masyarakat, dan sejarahnya terkait erat dengan kemajuan dalam pemahaman fisika dan matematika sepanjang sejarah. Karena teknik sipil adalah profesi yang luas, termasuk beberapa sub-disiplin khusus, sejarahnya terkait dengan pengetahuan tentang struktur, ilmu material, geografi, geologi, tanah, hidrologi, ilmu lingkungan, mekanika, manajemen proyek dan bidang lainnya.

Sepanjang sejarah kuno dan abad pertengahan sebagian besar desain dan konstruksi arsitektur dilakukan oleh pengrajin, seperti tukang batu dan tukang kayu, naik ke peran master builder. Pengetahuan dipertahankan di gilda dan jarang digantikan oleh kemajuan. Struktur, jalan dan infrastruktur yang ada bersifat repetitif, dan peningkatan skala bersifat inkremental.

Salah satu contoh paling awal dari pendekatan ilmiah untuk masalah fisik dan matematika yang berlaku untuk teknik sipil adalah karya Archimedes pada abad ke-3 SM, termasuk Prinsip Archimedes, yang mendasari pemahaman tentang daya apung, dan praktis solusi seperti sekrup Archimedes. Brahmagupta, seorang ahli matematika India, menggunakan aritmatika pada abad ke-7 M, berdasarkan angka Hindu-Arab, untuk perhitungan penggalian (volume).

Landasan pengetahuan

Ada sejumlah sub-disiplin dalam bidang teknik sipil yang luas. Sarjana Teknik Sipil bekerja sama dengan surveyor dan Sarjana sipil khusus untuk merancang perataan, drainase, trotoar, pasokan air, layanan saluran pembuangan, bendungan, pasokan listrik dan komunikasi. Teknik sipil juga disebut sebagai site engineering. Cabang teknik sipil yang terutama berfokus pada konversi sebidang tanah dari satu penggunaan ke penggunaan lainnya. Site engineer menghabiskan waktu mengunjungi lokasi proyek, bertemu dengan pemangku kepentingan, dan menyiapkan rencana konstruksi. Sarjana sipil menerapkan prinsip-prinsip rekayasa geoteknik, rekayasa struktural, rekayasa lingkungan, rekayasa transportasi dan rekayasa konstruksi untuk proyek-proyek perumahan, komersial, industri dan pekerjaan umum dari semua ukuran dan tingkat konstruksi.

Matematika

Permasalahan di dalam teknik sipil umumnya diselesaikan dengan persamaan-persamaan matematika melalui analisis numerik atau aritmetika. Beberapa persamaan penting yang digunakan pada teknik sipil yaitu transformasi Laplace, persamaan Poisson, Persamaan Kontinuitas dan Persamaan Momentum. Analisis numerik digunakan pada permasalahan teknik sipil yang bersifat geometri dengan kasus nonlinier, berdimensi banyak dan kompleks. Dalam perkembangannya, permasalahan teknik sipil dapat diselesaikan menggunakan matematika komputasi.

Struktur dan komponen struktur harus selalu dirancang untuk memikul beban cadangan di atasnya apa yang diharapkan dalam penggunaan normal. Ini untuk memperhitungkan Variabilitas dalam Resistansi: Kekuatan (resistensi) sebenarnya dari elemen struktur akan berbeda dari yang diasumsikan oleh perancang karena:

1. Variabilitas dalam kekuatan material (variabilitas yang lebih besar dalam kekuatan beton daripada kekuatan baja).
2. Perbedaan antara dimensi sebenarnya dan yang ditentukan (kebanyakan dalam penempatan tulangan baja di R/C).
3. Pengaruh penyederhanaan asumsi yang dilakukan dalam derivasi formula tertentu.

Variabilitas dalam Pemuatan: Semua pemuatan adalah variabel. Ada variasi yang lebih besar dalam siaran langsung beban daripada di beban mati. Beberapa jenis beban sangat sulit untuk diukur (angin, gempa bumi).

Konsekuensi Kegagalan: Konsekuensi dari kegagalan komponen struktural harus dinilai secara hati-hati. Runtuhnya balok cenderung menyebabkan kegagalan lokal. kalau tidak kegagalan kolom kemungkinan akan memicu kegagalan seluruh struktur. Kalau tidak, kegagalan komponen tertentu dapat didahului dengan peringatan (seperti deformasi yang berlebihan), sedangkan yang lain tiba-tiba dan bencana. Akhirnya, jika tidak ada redistribusi beban mungkin (seperti yang terjadi pada struktur statis tertentu), keamanan yang lebih tinggi faktor harus diadopsi.

7 (Tujuh) Bidang Ilmu Teknik Sipil

1. Struktural: Cabang yang mempelajari masalah struktural dari materi yang digunakan untuk pembangunan. Sebuah bentuk bangunan mungkin dibuat dari beberapa pilihan jenis material seperti baja, beton, kayu, kaca atau bahan lainnya. Setiap bahan tersebut mempunyai karakteristik masing-masing. Ilmu bidang struktural mempelajari sifat-sifat material itu sehingga pada akhirnya dapat dipilih material mana yang cocok untuk jenis bangunan tersebut. Dalam bidang ini dipelajari lebih mendalam hal yang berkaitan dengan perencanaan struktur bangunan, jalan, jembatan, terowongan dari pembangunan pondasi hingga bangunan siap digunakan.
2. Geoteknik: Cabang yang mempelajari struktur dan sifat berbagai macam tanah dan batuan dalam menopang suatu bangunan yang akan berdiri di atasnya. Cakupannya dapat berupa investigasi lapangan yang merupakan penyelidikan keadaan-keadaan tanah suatu daerah, penyelidikan laboratorium serta perencanaan konstruksi tanah dan batuan, seperti: timbunan (embankment), galian (excavation), terowongan tanah lunak (soft soil tunnel), terowongan batuan (rock/mountain tunnel), bendungan tanah/batuan (earth dam, rock fill dam), dan lain-lain.
3. Manajemen Konstruksi: Cabang yang mempelajari masalah dalam proyek konstruksi yang berkaitan dengan ekonomi, penjadwalan pekerjaan, pengembalian modal, biaya proyek, semua hal yang berkaitan dengan hukum dan perizinan bangunan hingga pengorganisasian pekerjaan di lapangan sehingga diharapkan bangunan tersebut selesai tepat waktu.
4. Hidrologi: Cabang yang mempelajari air, distribusi, pengendalian dan permasalahannya. Mencakup bidang ini antara lain cabang ilmu hidrologi air (berkenaan dengan cuaca, curah hujan, debit air sebuah sungai, debit banjir, dsb), hidrolika (sifat material air, tekanan air, gaya dorong air dsb) dan bangunan air seperti pelabuhan, irigasi, waduk/bendungan(dam), kanal.
5. Teknik Lingkungan: Cabang yang mempelajari permasalahan-permasalahan dan isu lingkungan. Mencakup bidang ini antara lain penyediaan sarana dan prasarana air besih, pengelolaan limbah dan air kotor, pencemaran sungai, polusi suara dan udara hingga teknik penyehatan.
6. Transportasi: Cabang yang mempelajari mengenai sistem transportasi dalam perencanaan dan pelaksanaannya. Mencakup bidang ini antara lain konstruksi dan pengaturan jalan raya, konstruksi bandar udara, terminal, stasiun dan manajemennya.
7. Informatika Teknik Sipil: Cabang baru yang mempelajari penerapan Komputer untuk perhitungan/pemodelan sebuah sistem dalam proyek Pembangunan atau Penelitian. Mencakup bidang ini antara lain dicontohkan berupa pemodelan Struktur Bangunan (Struktural dari Materi atau CAD), pemodelan pergerakan air tanah atau limbah, pemodelan lingkungan dengan Teknologi GIS (Geographic information system).

Keluasan cabang dari teknik sipil ini membuatnya sangat fleksibel di dalam dunia kerja. Profesi yang didapat dari seorang ahli bidang ini antara lain: perancangan/pelaksana pembangunan/pemeliharaan prasarana jalan, jembatan, terowongan, gedung, bandar udara, lalu lintas (darat, laut, udara), sistem jaringan kanal, drainase, irigasi, perumahan, gedung, minimalisasi kerugian gempa, perlindungan lingkungan, penyediaan air bersih, survey lokasi, konsep finansial dari proyek, manajemen projek dsb. Semua aspek kehidupan tercangkup dalam muatan ilmu teknik sipil.

Perbedaan dari arsitek, terletak pada posisi ahli teknik sipil dalam sebuah proyek. Arsitek menyumbangkan rancangan, ide, kemungkinan pelaksanaan pembangunan di atas kertas. Hasil rancangan tersebut diserahkan selanjutnya kepada staf ahli bidang teknik sipil untuk pelaksanaan pembangunan. Pada tahapan ini, ahli teknik sipil melakukan perbaikan/saran dari pelaksanaan perencanaan, koordinasi dalam proyek, mengamati jalannya proyek agar sesuai dengan perencanaan. Selain itu, ahli teknik sipil juga membangun konsep finansial dan manajemen proyek atas hal-hal yang memengaruhi jalannya proyek.

Ahli teknik sipil tidak hanya berurusan dengan pembangunan sebuah proyek bangunan, tetapi di bidang lain seperti yang berkaitan dengan informatika, memungkinkan untuk memodelisasi sebuah bentuk dengan bantuan program CAD (aplikasi Autocad), pemodelan kerusakan akibat gempa, banjir. Hal ini sangat penting di negara maju sebagai tolok ukur kelayakan pembangunan sebuah bangunan vital yang mempunyai risiko dapat menelan korban banyak manusia seperti reaktor nuklir atau bendungan, jika terjadi kegagalan perencanaan teknis. Rancangan bangunan tersebut biasanya dimodelkan dalam komputer dengan diberikan faktor-faktor ancaman bangunan tersebut seperti gempa dan keruntuhan struktur material. Peran ahli teknik sipil juga masih berlaku walaupun fase pembangunan sebuah gedung telah selesai, seperti terletak pada pemeliharaan fasilitas gedung tersebut.

Penerapan ilmu teknik sipil di Indonesia

• Sosrobahu
• Konstruksi Cakar Ayam
• Jembatan Suramadu
• Gedung
• Stadiun
• Underpas
• Jalan layang
• Bandara
• Terowongan
• Dermaga
• Jalan Kereta api
• Pelabuhan

Perangkat Lunak Teknik Sipil

1. Geoteknik: Bentley (Plaxis 3D), Midas (GTS NX)
2. Infrastruktur: Autodesk (Civil3D), Bentley (Open Roads Designer)
3. Kontur dan Tanah: Autodesk (Civil3D)
4. Pemetaan: ArcGis, Mapinfo
5. Pemodelan 3D: Trimble (Sketchup)
6. Pemodelan 3D detail: Autodesk (Revit)
7. Penjadwalan: Microsoft Project, P6 Primavera
8. Perhitungan kuantiti dan estimasi biaya: Glodon (TAS, TBQ, TME, TRB), RIB (iTwo CostX)
9. Perhitungan struktur: ETABS, SAP2000, STAAD Pro

Tokoh teknik sipil Indonesia

• Tjokorda Raka Sukawati
• Sedijatmo
• Wiratman Wangsadinata
• Soekarno
• Djoeanda Kartawidjaja

Lihat pula

• Infrastruktur
• Arsitektur
• Konstruksi

Referensi

Bacaan lanjutan

• W.F. Chen; J.Y. Richard Liew, ed. (2002). The Civil Engineering Handbook. CRC Press. ISBN 978-0-8493-0958-8. 
• Jonathan T. Ricketts; M. Kent Loftin; Frederick S. Merritt, ed. (2004). Standard handbook for civil engineers (edisi ke-5). McGraw Hill. ISBN 978-0-07-136473-7. 
• Muir Wood, David (2012). Civil Engineering: a very short introduction. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-957863-4. 
• Blockley, David (2014). Structural Engineering: a very short introduction. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-967193-9. 

Pranala luar

• Institusi Insinyur Sipil
• Basis Data Perangkat Lunak Teknik Sipil
• Lembaga Surveyor Teknik Sipil
• Kelas teknik sipil, dari MIT OpenCourseWare