Giroskop adalah perangkat untuk mengukur atau mempertahankan orientasi, yang berlandaskan pada prinsip-prinsip momentum sudut. Secara mekanis, giroskop berbentuk seperti sebuah roda berputar atau cakram di mana poros bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak tetap, perubahannya dalam menanggapi torsi eksternal jauh lebih sedikit dan berlangsung dalam arah yang berbeda jika dibandingkan dengan tanpa momentum sudut, yang berkaitan dengan tingginya tingkat putaran dan inersia momen. Orientasi perangkat tetap sama, terlepas dari gerak platform pemasangan, karena pemasangan perangkat pada sebuah gimbal akan meminimalkan torsi eksternal.

Cara kerja giroskop yang berlandaskan pada prinsip operasi lain juga ada, misalnya giroskop MEMS perangkat elektronik yang ditemukan pada perangkat elektronik konsumen, cincin laser, giroskop optik serat, dan giroskop kuantum yang sangat sensitif.

Pendahuluan[sunting | sunting sumber]

Berkas:STMicroelectronics Makes 3-Axis Digital Gyroscope With One Sensor.jpg

3-Axis Digital Gyroscope

Pada dasarnya, giroskop mekanik adalah roda berputar atau disk yang berporos bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak tinggal tetap, perubahan dalam respon terhadap eksternal torsi jauh lebih sedikit dan dalam arah yang berbeda dari itu akan tanpa momentum sudut besar yang terkait dengan tingkat tinggi dari disk berputar dan momen inersia . Karena torsi eksternal diminimalkan dengan me-mount perangkat di gimbal, orientasi masih hampir tetap, terlepas dari setiap gerak dari platform yang sudah terpasang.

Giroskop berdasarkan prinsip-prinsip operasi lain juga ada, seperti, elektronik microchip-paket MEMS giroskop perangkat yang ditemukan dalam perangkat konsumen elektronik, solid-state laser cincin, giroskop serat optik, dan sangat sensitif giroskop kuantum . Aplikasi giroskop termasuk sistem navigasi inersia mana kompas magnetik tidak akan bekerja (seperti dalam teleskop Hubble ) atau tidak akan cukup tepat (seperti dalam ICBM ), atau untuk stabilisasi kendaraan terbang seperti radio-dikontrol helikopter atau kendaraan udara tak berawak . Karena presisi tinggi mereka, giroskop juga digunakan untuk menjaga arah dalam terowongan pertambangan.

Deskripsi

Diagram roda giro. Reaksi panah tentang sumbu output (biru) sesuai dengan kekuatan diterapkan terhadap sumbu masukan (hijau), dan sebaliknya.

Dalam sistem mekanis atau perangkat, sebuah giroskop konvensional adalah mekanisme yang terdiri dari rotor journal berputar sekitar satu sumbu, yang jurnal rotor yang dipasang di dalam gimbal cincin atau gimbal inner journal untuk osilasi dalam gimbal luar untuk total dua gimbal.

Gimbal outer atau cincin, yang merupakan bingkai giroskop, sudah terpasang sehingga poros sekitar sebuah sumbu dalam pesawat sendiri ditentukan oleh dukungan. Gimbal outer ini memiliki satu derajat kebebasan rotasi dan sumbu tidak memiliki. Gimbal inner adalah dipasang di frame giroskop (luar gimbal) sehingga poros sekitar sebuah sumbu dalam pesawat sendiri yang selalu tegak lurus terhadap sumbu penting dari frame giroskop (luar gimbal). Gimbal inner ini memiliki dua derajat kebebasan rotasi.

Poros dari roda berputar mendefinisikan sumbu putar. Rotor berputar journal tentang sumbu, yang selalu tegak lurus terhadap sumbu gimbal inner. Jadi rotor memiliki tiga derajat kebebasan rotasi dan sumbu memiliki dua. Roda menanggapi gaya yang diterapkan terhadap sumbu input oleh kekuatan reaksi tentang sumbu output.

Perilaku giroskop dapat mudah diketahui oleh pertimbangan roda depan sepeda. Jika roda bersandar jauh dari vertikal sehingga bagian atas roda bergerak ke kiri, pelek roda depan juga berubah ke kiri. Dengan kata lain, rotasi pada satu sumbu roda berputar menghasilkan rotasi sumbu ketiga.

Sebuah gyroscope flywheel akan roll atau menolak tentang sumbu keluaran tergantung pada apakah gimbal output yang bebas-atau tetap-konfigurasi. Contoh beberapa bebas-output-gimbal perangkat akan menjadi referensi sikap giroskop digunakan untuk merasakan atau mengukur lapangan, gulungan dan yaw sudut dalam pesawat ruang angkasa atau pesawat udara.

Pusat gravitasi dari rotor dapat berada dalam posisi tetap. Rotor berputar secara bersamaan sekitar satu sumbu dan mampu berosilasi tentang dua sumbu yang lain, dan dengan demikian, kecuali untuk resistensi inheren karena rotor berputar, ia bebas untuk mengubah ke segala arah di sekitar titik tetap. Beberapa giroskop telah setara mekanik diganti untuk satu atau lebih elemen. Sebagai contoh, rotor berputar dapat ditangguhkan dalam cairan, bukannya pivotally terpasang di gimbal. Sebuah control moment gyroscope (CMG) adalah contoh dari perangkat fixed-output-gimbal yang digunakan pada pesawat ruang angkasa untuk menahan atau mempertahankan sudut sikap yang diinginkan atau arah menunjuk menggunakan kekuatan resistensi gyroscopic. Dalam beberapa kasus khusus, gimbal outer (atau ekuivalen) dapat dihilangkan sehingga rotor hanya memiliki dua derajat kebebasan. Dalam kasus lain, pusat gravitasi dari rotor dapat offset dari sumbu osilasi, dan dengan demikian, pusat gravitasi dari rotor dan pusat suspensi rotor tidak mungkin bertepatan.

Sejarah

Giroskop ditemukan oleh Léon Foucault pada tahun 1852. Replica dibangun oleh Dumoulin-Froment untuk universelle Pameran di 1867. Konservatorium Nasional dan museum Seni Kerajinan, Paris. Yang dikenal paling awal giroskop-seperti instrumen dibuat oleh Jerman Johann Bohnenberger, yang pertama kali menulis tentang hal itu pada tahun 1817. Pada awalnya ia menyebutnya "Mesin". mesin Bohnenberger itu didasarkan pada lingkup besar berputar. Pada tahun 1832, Amerika Walter R. Johnson mengembangkan perangkat serupa yang didasarkan pada disk yang berputar. Para matematikawan Prancis Pierre-Simon Laplace, bekerja di École Polytechnique di Paris, direkomendasikan mesin untuk digunakan sebagai bantuan pengajaran, dan dengan demikian ia datang ke perhatian Léon Foucault . Pada tahun 1852, Foucault digunakan dalam sebuah eksperimen yang melibatkan rotasi bumi. Ini adalah Foucault yang memberikan perangkat nama modern, dalam sebuah percobaan untuk melihat (skopeein Yunani, untuk melihat) rotasi bumi (gyros Yunani, lingkaran atau rotasi ), yang terlihat di 8 sampai 10 menit sebelum gesekan memperlambat rotor berputar.

Pada 1860-an, munculnya motor listrik memungkinkan untuk giroskop untuk berputar selamanya, hal ini menyebabkan prototipe pertama gyrocompasses . Laut fungsional pertama gyrocompass telah dipatenkan pada tahun 1904 oleh penemu Jerman Hermann Anschütz-Kaempfe . Amerika Elmer Sperry diikuti dengan desain sendiri akhir tahun, dan negara-negara lain segera menyadari pentingnya militer dari penemuan-dalam suatu masa di mana kecakapan angkatan laut adalah ukuran yang paling signifikan dari kekuasaan militer-dan menciptakan industri mereka sendiri giroskop. Para Perusahaan giroskop Sperry cepat diperluas untuk menyediakan pesawat dan stabilisator angkatan laut juga, dan pengembang giroskop lain mengikuti.

Pada tahun 1917, Perusahaan Chandler dari Indianapolis, menciptakan "giroskop Chandler", sebuah giroskop mainan dengan string menarik dan alas. Chandler terus memproduksi mainan sampai perusahaan ini dibeli oleh TEDCO inc. pada tahun 1982. Mainan Chandler masih diproduksi oleh TEDCO hari ini.

Pada beberapa dekade pertama abad ke-20, penemu lainnya berusaha (gagal) untuk menggunakan giroskop sebagai dasar untuk awal kotak hitam sistem navigasi dengan menciptakan sebuah platform yang stabil dari mana pengukuran percepatan akurat dapat dilakukan (dalam rangka untuk memotong kebutuhan untuk bintang penampakan untuk menghitung posisi). Prinsip yang sama kemudian digunakan dalam pengembangan sistem bimbingan inersia untuk rudal balistik .

Selama Perang Dunia II, giroskop menjadi komponen utama untuk pesawat-pesawat dan anti incaran. Giroskop juga sedang digunakan dalam perangkat elektronik portabel seperti generasi sekarang Apple iPad dan iPhone. Accelerometer menyediakan komponen penginderaan 6 gerak, mengukur tingkat dan kecepatan rotasi dalam ruang (roll, pitch dan yaw).

Properti

Sebuah giroskop beroperasi dengan kebebasan di semua tiga sumbu. Rotor akan mempertahankan arah spin porosnya terlepas dari orientasi dari frame luar.

Giroskop Sebuah pameran sejumlah perilaku termasuk presesi dan angguk kepala . Giroskop dapat digunakan untuk membangun gyrocompasses, yang melengkapi atau mengganti kompas magnetik (di kapal, pesawat terbang dan pesawat ruang angkasa, kendaraan pada umumnya), untuk membantu stabilitas ( Hubble Space Telescope, sepeda, sepeda motor, dan kapal) atau digunakan sebagai bagian dari bimbingan inersia sistem. Efek gyroscopic digunakan dalam puncak, bumerang, yo-Yos, dan Powerballs . Banyak perangkat berputar lainnya, seperti roda gaya, berperilaku dalam cara giroskop, meskipun efek gyroscopic tidak digunakan.

Persamaan mendasar yang menggambarkan perilaku giroskop adalah: dimana pseudovectors τ dan L adalah, masing-masing, torsi pada giroskop dan perusahaan momentum sudut, skalar I adalah yang momen inersia, yang ω vektor adalah kecepatan sudutnya, dan α vektor adalah percepatan sudutnya.

Maka dari ini bahwa torsi τ diterapkan tegak lurus terhadap sumbu rotasi, dan karena itu tegak lurus ke L, hasil dalam sebuah rotasi terhadap sumbu tegak lurus baik τ dan L. Gerakan ini disebut presesi . Kecepatan sudut presesi Ω P diberikan oleh perkalian silang:

Presesi pada giroskop

Presesi dapat ditunjukkan dengan menempatkan sebuah giroskop berputar dengan sumbu horizontal dan didukung longgar (gesekan terhadap presesi) pada salah satu ujungnya. Alih-alih jatuh, seperti yang mungkin diharapkan, giroskop muncul untuk menentang gravitasi dengan tersisa dengan sumbu horizontal, ketika ujung sumbu yang tersisa tidak didukung dan ujung bebas dari sumbu perlahan menggambarkan lingkaran pada bidang horizontal, yang dihasilkan presesi berputar. Efek ini dijelaskan oleh persamaan di atas. Torsi pada giroskop dipasok oleh beberapa kekuatan: gravitasi yang bekerja pada pusat ke bawah perangkat massa, dan gaya yang sama bertindak atas untuk mendukung salah satu ujung perangkat. Rotasi dihasilkan dari torsi ini tidak menurun, seperti bisa intuitif diharapkan, menyebabkan perangkat untuk jatuh, tetapi tegak lurus baik torsi gravitasi (horizontal dan tegak lurus sumbu rotasi) dan sumbu rotasi (horizontal dan keluar dari titik support), yaitu, tentang sumbu vertikal, menyebabkan perangkat untuk memutar perlahan tentang titik pendukung.

Berdasarkan besarnya torsi konstan τ, kecepatan dari presesi giroskop Ω P adalah berbanding terbalik dengan L, besarnya momentum sudutnya: di mana θ adalah sudut antara vektor P dan L Ω. Jadi, jika spin giroskop melambat (misalnya, akibat gesekan), mengurangi momentum sudutnya sehingga tingkat kenaikan presesi. Hal ini berlanjut sampai perangkat tidak dapat untuk memutar cukup cepat untuk mendukung beratnya sendiri, ketika berhenti precessing dan jatuh dukungan, terutama karena gesekan terhadap presesi penyebab lain presesi yang masuk menyebabkan jatuh.

Dengan konvensi, ketiga vektor - torsi, spin, dan presesi - semua berorientasi dengan menghormati satu sama lain menurut aturan tangan kanan .

Untuk mudah memastikan arah efek giro, hanya ingat bahwa roda bergulir cenderung, ketika bersandar ke samping, untuk mengubah ke arah yang ramping.

Variasi

Girostat

Sebuah girostat adalah varian dari giroskop. Ini terdiri dari roda flywheel besar tersembunyi dalam casing padat. Perilaku di atas meja, atau dengan berbagai modus suspensi atau dukungan, berfungsi untuk menggambarkan pembalikan penasaran hukum biasa kesetimbangan statis karena perilaku gyrostatic dari roda flywheel interior terlihat ketika diputar cepat. Yang girostat pertama dirancang oleh Lord Kelvin untuk menggambarkan keadaan yang lebih rumit dari gerak tubuh yang berputar ketika bebas untuk berkeliling pada bidang horisontal, seperti gasing berputar di trotoar, atau lingkaran atau sepeda di jalan.

MEMS

Sebuah MEMS giroskop mengambil ide dari Foucault pendulum dan menggunakan elemen bergetar, yang dikenal sebagai MEMS (Micro Electro-Mechanical System). Gyro berbasis MEMS awalnya dibuat praktis dan producible oleh Systron Donner Inertial (SDI). Hal ini, SDI adalah produsen besar MEMS giroskop.

FOG

Sebuah giroskop serat optik (FOG) adalah sebuah giroskop yang menggunakan interferensi cahaya untuk mendeteksi rotasi mekanik. Sensor adalah kumparan sebanyak 5 km dari serat optik. Pengembangan rendah-rugi single-mode serat optik pada awal tahun 1970 untuk industri telekomunikasi memungkinkan pengembangan Sagnac efek gyros serat optik.

VSG atau CVG

Sebuah fiber optic gyroscope (VSG), juga disebut coriolis vibratory gyroscope (CVG), menggunakan resonator yang terbuat dari paduan logam yang berbeda. Ini mengambil posisi antara akurasi rendah, rendah-biaya giroskop MEMS dan akurasi lebih tinggi dan lebih tinggi-biaya FOG. Parameter akurasi ditingkatkan dengan menggunakan bahan intrinsik rendah redaman, vacuumization resonator, dan elektronik digital untuk mengurangi drift bergantung pada temperatur dan ketidakstabilan sinyal kontrol.

High-Q Wine-Glass Resonators untuk sensor yang tepat seperti HRG atau CRG didasarkan pada Bryan "efek gelombang inersia". Mereka terbuat dari tinggi kemurnian kaca kuarsa atau dari single-kristal safir .

DTG

Sebuah dynamically tuned gyroscope (DTG) adalah sebuah rotor ditangguhkan oleh gabungan universal dengan pivot lentur. Kekakuan lentur semi independen dari tingkat spin. Namun, inersia dinamis (dari efek reaksi gyroscopic) dari gimbal menyediakan kekakuan pegas negatif sebanding dengan kuadrat dari kecepatan putaran (Howe dan Savet, 1964; Lawrence, 1998). Oleh karena itu, pada kecepatan tertentu, yang disebut kecepatan tuning, dua momen membatalkan satu sama lain, membebaskan dari torsi rotor, kondisi yang diperlukan untuk giroskop yang ideal.

London moment

Sebuah London moment giroskop bergantung pada kuantum mekanik fenomena, dimana berputar superkonduktor menghasilkan medan magnet yang sumbu garis sama persis dengan sumbu putar dari rotor gyroscopic. Sebuah magnetometer menentukan orientasi medan yang dihasilkan, yang interpolasi untuk menentukan sumbu rotasi. Giroskop jenis ini bisa sangat akurat dan stabil. Sebagai contoh, yang digunakan dalam Gravity Probe B percobaan mengukur perubahan dalam orientasi sumbu giroskop berputar untuk lebih dari 0,5 milliarcseconds (1,4 × 10 -7 derajat) selama satu tahun. Hal ini setara dengan pemisahan sudut lebar rambut manusia dilihat dari 32 kilometer (20 mil) jauhnya.

GP-B terdiri dari giro yang hampir-sempurna bola berputar massal terbuat dari kuarsa leburan, yang menyediakan dielektrik dukungan untuk lapisan tipis niobium superkonduktor material. Untuk menghilangkan gesekan ditemukan di bantalan konvensional, rotor perakitan berpusat oleh medan listrik dari enam elektrode. Setelah awal spin-up oleh jet helium yang membawa rotor ke 4.000 RPM, perumahan giroskop dipoles adalah dievakuasi ke vakum ultra tinggi untuk mengurangi drag pada rotor. Asalkan suspensi elektronik tetap bertenaga, ekstrem simetri rotasi, kurangnya gesekan, dan drag rendah akan memungkinkan momentum sudut dari rotor untuk tetap berputar selama sekitar 15.000 tahun.

Sebuah DC sensitif SQUID magnetometer mampu membedakan perubahan sebagai kecil sebagai satu kuantum, atau sekitar 2 × 10 -15 Wb, digunakan untuk memantau giroskop. Sebuah presesi, atau memiringkan, dalam orientasi rotor menyebabkan momen London medan magnet bergeser relatif terhadap perumahan. Bidang bergerak melewati sebuah superkonduktor lingkaran penarik tetap untuk perumahan, mendorong arus listrik kecil. Arus menghasilkan tegangan pada hambatan shunt, yang memutuskan untuk koordinat bola dengan mikroprosesor. Sistem ini dirancang untuk meminimalkan Lorentz torsi pada rotor.

Penggunaan

Selain digunakan dalam kompas, pesawat perangkat komputer, menunjuk, dll, giroskop telah diperkenalkan ke elektronik konsumen. Sejak giroskop memungkinkan perhitungan orientasi dan rotasi, desainer telah memasukkan mereka ke teknologi modern. Integrasi giroskop telah memungkinkan untuk pengakuan yang lebih akurat gerakan dalam ruang 3D dari accelerometer tunggal sebelumnya dalam sejumlah smartphone. Scott Steinberg, dikenal karena kritik pada teknologi baru dirilis, mengatakan bahwa penambahan baru dari giroskop di iPhone 4 dapat "benar-benar mendefinisikan kembali cara kita berinteraksi dengan aplikasi download". Nintendo telah terintegrasi giroskop ke dalam Wii konsol Wii Remote controller dengan sepotong tambahan hardware yang disebut " Wii MotionPlus ". Hal ini juga termasuk dalam 3DS, yang mendeteksi gerakan saat berputar.

Menggabungkan data accelerometer dan giroskop.

Langkah pertama dalam menggunakan sebuah perangkat yang menggabungkan kombinasi IMU accelerometer dan giroskop adalah untuk menyelaraskan mereka sistem koordinat. Cara termudah untuk melakukannya adalah untuk memilih sistem koordinat accelerometer sebagai sistem koordinat Anda referensi. Data accelerometer yang paling lembar akan menampilkan arah X, Y, Z sumbu relatif terhadap citra chip fisik atau perangkat. Sebagai contoh di sini adalah arah dari X, Y, Z sumbu seperti yang ditunjukkan dalam spesifikasi untuk Acc_Gyro papan:

Langkah berikutnya adalah:

• Mengidentifikasi output giroskop yang sesuai dengan RateAxz, nilai-nilai RateAyz dibahas di atas.
• Menentukan apakah output tersebut perlu dibalik karena posisi fisik giroskop relatif terhadap accelerometer.

Jangan berasumsi bahwa jika giroskop memiliki output ditandai X atau Y, itu akan sesuai dengan setiap sumbu dalam sistem koordinat accelerometer, bahkan jika output ini merupakan bagian dari unit IMU. Cara terbaik adalah untuk menguji itu. Berikut adalah urutan sampel untuk menentukan output dari giroskop sesuai dengan nilai RateAxz dibahas di atas.

• Mulai dari menempatkan perangkat dalam posisi horisontal. Kedua X dan output Y dari accelerometer akan output tegangan nol-g (misalnya untuk Acc_Gyro board ini 1.65V)
• Awal berikutnya perangkat berputar di sekitar sumbu Y, cara lain untuk mengatakan itu adalah bahwa Anda memutar perangkat di pesawat XZ, sehingga X dan Z accelerometer perubahan output dan output Y tetap konstan.
• Sementara memutar perangkat pada catatan kecepatan konstan yang giroskop perubahan output, output giroskop lain harus tetap konstan
• Output giroskop yang berubah selama rotasi di sekitar sumbu Y (rotasi di pesawat XZ) akan memberikan nilai masukan untuk AdcGyroXZ, dari mana kita menghitung RateAxz
• Langkah terakhir adalah untuk memastikan arah rotasi sesuai dengan model kami, dalam beberapa kasus, Anda mungkin harus membalikkan nilai RateAxz karena posisi fisik giroskop relatif terhadap accelerometer
• Tampil lagi tes di atas, memutar perangkat di sekitar sumbu Y, kali ini memantau output X dari accelerometer (AdcRx dalam model kita). Jika AdcRx tumbuh (yang pertama 90 derajat rotasi dari posisi horisontal), maka AdcGyroXZ harus menurun. Hal ini disebabkan kenyataan bahwa kita sedang memantau vektor gravitasi dan bila perangkat berputar di satu arah vektor akan memutar dalam arah yang berlawanan (relatif terhadap sistem coordonate perangkat, yang kita gunakan).

Sumber Artikel : Wikipedia

Bangunan adalah struktur buatan manusia yang terdiri atas dinding dan atap yang didirikan secara permanen di suatu tempat. Bangunan juga biasa disebut dengan rumah atau gedung, yaitu segala sarana, prasarana atau infrastruktur dalam kebudayaan atau kehidupan manusia dalam membangun peradabannya. Bangunan memiliki beragam bentuk, ukuran, dan fungsi, serta telah mengalami penyesuaian sepanjang sejarah yang disebabkan oleh beberapa faktor, seperti bahan bangunan, kondisi cuaca, harga, kondisi tanah, dan alasan estetika.

Bangunan mempunyai beberapa fungsi bagi kehidupan manusia, terutama sebagai tempat berlindung dari cuaca, keamanan, tempat tinggal, privasi, tempat menyimpan barang, dan tempat bekerja. Suatu bangunan tidak bisa lepas dari kehidupan manusia khususnya sebagai sarana pemberi rasa aman, dan nyaman.

Contoh bangunan yang paling sering kita lihat yaitu jembatan beserta konstruksi, dan rancangannya, jalan, serta sarana telekomunikasi. Secara umum, peradaban suatu bangsa dapat dilihat dari teknik-teknik bangunan maupun sarana, dan prasarana yang dibuat maupun ditinggalkan oleh warisan manusia dalam perjalanan sejarahnya.

Karena bangunan berkaitan dengan kemajuan peradaban manusia, maka dalam perjalanannya, manusia memerlukan ilmu atau teknik yang berkaitan dengan bangunan, dan menunjang dalam membuat suatu bangunan. Adapun ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan bangunan adalah arsitektur dan teknik sipil. Bahkan penggunaan trigonometri dalam matematika juga berkaitan dengan bangunan yang diduga digunakan pada masa Mesir kuno dalam membangun Piramida.

Pada awalnya, manusia hanya memanfaatkan apa yang ada di alam sebagai sarana, dan prasarana serta infrastruktur dalam kehidupannya. Sebagai contoh yaitu pemanfaatan gua sebagai tempat tinggal. Kemudian peradaban manusia berkembang dengan memanfaatkan apa yang ada di alam, seperti batu, tanah, dan kayu, sebagai bahan baku untuk membuat suatu infrastruktur. Pada masa berikutnya, peradaban berkembang lagi dengan ditemukannya bahan-bahan tambang yang bisa digunakan untuk membuat alat maupun benda yang mampu menopang sebuah bangunan, seperti halnya barang logam, serta mengolah bahan-bahan alam seperti mengolah batuan kapur, pasir, dan tanah. Dalam perkembangannya, manusia membuat bahan-bahan bangunan dari hasil industri atau buatan manusia yang bahan-bahan bakunya diambil dari alam.

Sejak ditemukannya lukisan-lukisan di dalam dinding gua, sejak itulah manusia juga menjadikan bangunan sebagai objek kanvas dalam mengekspresikan suatu keindahan. Dalam beberapa tahun terakhir, faktor keindahan juga menjadi poin penting dalam pendirian suatu bangunan.

Sejarah
Bangunan pertama di Bumi diyakini telah ada sejak 500.000 tahun yang lalu berbentuk pemukiman penduduk setempat.

Tempat Tinggal
Bangunan yang berfungsi sebagai tempat tinggal disebut dengan rumah, sedangkan tempat tinggal yang berupa gedung pencakar langit yang dibagi menjadi beberapa unit hunian disebut apartemen. Bahan material pembuat bangunan antara lain kayu, batu, semen, dan lain-lain.

Pendirian Bangunan
Sebuah bangunan biasanya dirancang, dikembangkan, dan didirikan oleh sekelompok profesional, dan pengembang properti. Adapun tim proyek ini antara lain:

• Pengembang real estate
• Lembaga keuangan atau investor
• Pemerintah setempat
• Surveyor
• Manajer konstruksi
• Arsitek dan insinyur
• Desainer interior
• Kontraktor
• Marketing atau agen properti
• Terlepas dari peran mereka dalam mendirikan bangunan, pendirian semua bangunan di Indonesia harus memenuhi peraturan, dan standar yang berlaku.

Bahan-bahan bangunan
Umumnya bahan bangunan yang digunakan manusia antara lain: batu, pasir, kayu, batu-bata, semen, asbes, besi, baja.

Sistem Penghubung
Sistem penghubung antar lantai di suatu bangunan bertingkat meliputi:

• Tangga
• Eskalator
• Lift
• Kerusakan Bangunan

Bangunan mungkin akan mengalami kerusakan saat pembangunan atau selama perawatan. Ada beberapa faktor penyebab kerusakan ini antara lain kebakaran, kecelakaan, dan bencana alam. Bangunan juga bisa runtuh karena pemeliharaan yang kurang baik atau teknik pembangunan yang tidak tepat.

Sumber Artikel: id.wikipedia.org

Sistem Pemosisi Global (bahasa Inggris: Global Positioning System (GPS)) adalah sistem untuk menentukan letak di permukaan bumi dengan bantuan penyelarasan (synchronization) sinyal satelit. Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk menentukan letak, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS antara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.

Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS (kesalahan umum adalah bahwa NAVSTAR adalah sebuah singkatan, ini adalah salah, NAVSTAR adalah nama yang diberikan oleh John Walsh, seorang penentu kebijakan penting dalam program GPS). Kumpulan satelit ini diurus oleh 50th Space Wing Angkatan Antariksa Amerika Serikat. Biaya perawatan sistem ini sekitar US$750 juta per tahun,  termasuk penggantian satelit lama, serta riset dan pengembangan.

GPS Tracker atau sering disebut dengan GPS Tracking adalah teknologi AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan pengguna untuk melacak posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS Tracking memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah objek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital.

Sumber Artikel : Wikipedia

Kartografi ( /kɑːrˈtɒɡrəfi/; berasal dari bahasa Yunani chartes χάρτης, "papirus, selembar kertas, peta", dan graphein γράφειν, "tulis") merupakan sebuah studi dan seni membuat peta. Kartografi menggabungkan sains, estetika, dan teknik, untuk bisa menyatakan bahwa realitas (atau realitas yang dibayangkan) dapat dimodelkan dengan cara yang bisa mengomunikasikan informasi spasial secara efektif.

Tujuan mendasar dari kartografi tradisional adalah untuk:

• Tetapkan agenda peta dan pilih ciri-ciri objek yang akan dipetakan. Ini adalah perhatian dari pengeditan peta. Ciri mungkin fisik, seperti jalan atau daratan, atau mungkin abstrak, seperti toponim atau batas politik.
• Mewakili medan objek yang dipetakan pada media datar. Ini adalah perhatian dari proyeksi peta .
• Menghilangkan karakteristik objek yang dipetakan yang tidak relevan dengan tujuan peta. Ini adalah perhatian generalisasi .
• Kurangi kerumitan karakteristik yang akan dipetakan. Ini juga menjadi perhatian generalisasi.
• Atur elemen peta untuk menyampaikan pesannya kepada audiensnya. Ini adalah perhatian dari desain peta .

Kartografi modern merupakan sebuah landasan teori dan praktik dari sistem informasi geografis dan ilmu pengetahuan informasi geografis.

Sejarah

Lukisan Batu Valcamonica (I), Paspardo r. 29, komposisi topografi, milenium ke-4 SM

Peta Bedolina dan penelusurannya, abad ke-6 hingga ke-4 SM

Sebuah peta abad Bizantiumke-14 menggambarkan Kepulauan Inggris diambil dari naskah Geografi Ptolemaeus, menggunakan angka Yunani untuk yang koordinatnya : 52-63 ° N dari khatulistiwa dan 6-33 ° E dari Meridian Utama Ptolemaeus di Kepulauan Beruntung .

Salinan dari peta TO dunia St. Isidorus. (1472)

Zaman kuno

Masih menjadi sebuah perdebatan mengenai apa sebenarnya peta paling awal dibuat, baik karena istilah "peta" tidak terdefinisi dengan baik dan karena beberapa artefak yang mungkin berupa peta mungkin sebenarnya adalah sesuatu yang lain. Sebuah lukisan dinding yang mungkin menggambarkan kota Anatolia kuno Çatalhöyük (sebelumnya dikenal sebagai Catal Huyuk atau Çatal Hüyük) telah tertanggal hingga akhir milenium ke-7 SM.  Di antara ukiran batu alpine prasejarah Gunung Bego (Prancis) dan Valcamonica (Italia), yang berasal dari milenium ke-4 SM, pola geometris yang terdiri dari persegi panjang bertitik dan garis ditafsirkan secara luas dalam literatur arkeologi sebagai penggambaran budidaya plot. Peta lain dari dunia kuno yang diketahui termasuk lukisan dinding Minoan "House of the Admiral" dari c. 1600 SM, menunjukkan komunitas tepi laut dalam perspektif miring, dan peta terukir kota suci Babilonia Nippur, dari periode Kassite (ke-14 – Abad ke-12 SM).  Peta dunia tertua yang masih hidup berasal dari Babilonia abad ke-9 SM.  Salah satunya menunjukkan Babel di Efrat, dikelilingi oleh Asyur, Urartu  an beberapa kota, semuanya, pada gilirannya, dikelilingi oleh "sungai pahit" ( Oceanus ).  Yang lain menggambarkan Babel sebagai utara dari pusat dunia.

Orang Yunani dan Romawi kuno membuat peta dari zaman Anaximander pada abad ke-6 SM. Pada abad ke-2 M, Ptolemaeus menulis risalahnya tentang kartografi, Geographia. Di dalam buku ini berisi peta-peta dunia Ptolemeus, atau masyarakat Barat sekarang mengenalnya sebagai Oikumene . Pada awal abad ke-8, para sarjana Arab menerjemahkan karya para ahli geografi Yunani ke dalam bahasa Arab. 

Di zaman Tiongkok kuno, literatur geografis berasal dari abad ke-5 SM. Peta Tiongkok tertua yang masih ada sampai sekarang berasal dari Negara Qin, dibuat pada abad ke-4 SM selama periode Zaman Negara-negara Berperang di dalam buku Xin Yi Xiang Fa Yao yang diterbitkan pada tahun 1092 oleh ilmuwan Tiongkok, Su Song, berbentuk peta bintang pada proyeksi silinder ekuidistan.  Meskipun metode pembuatan bagan ini tampaknya telah ada di Tiongkok bahkan sebelum publikasi dan ilmuwan ini, signifikansi terbesar dari peta bintang oleh Su Song adalah bahwa mereka mewakili peta bintang tertua yang ada dalam bentuk cetakan .

Bentuk awal kartografi India termasuk penggambaran bintang kutub dan konstelasi sekitarnya. Bagan ini mungkin telah digunakan untuk navigasi. 

Abad Pertengahan dan Renaisans

Mappae mundi ("peta dunia") adalah peta dunia Eropa abad pertengahan. Sekitar 1.100 tempat diketahui masih ada: dari jumlah ini, 900 ditemukan dalam ilustrasi manuskrip dan sisanya ditemukan dalam dokumen-dokumen.

Tabula Rogeriana, digambar oleh Muhammad al-Idrisi untuk Roger II dari Sisilia pada 1154

Europa regina dalam " Cosmographia " karya Sebastian Münster, 1570

Ada tiga fungsi utama peta pada zaman Renaisans: 

• Deskripsi umum tentang dunia
• Navigasi dan pencarian jalur baru
• Survei tanah dan manajemen properti

Teknologi pencetakan

Mengacu pada media yang digunakan untuk mentransfer gambar ke atas kertas ada dua jenis teknik seni grafis pada zaman Renaisans, yaitu cukil kayu dan intaglio pelat tembaga.

Tulisan

Huruf dalam pembuatan peta penting untuk menunjukkan informasi. Penulisan huruf halus sulit dilakukan dalam ukiran kayu, karena sering kali berubah menjadi persegi dan kotak, bertentangan dengan gaya penulisan bulat yang populer di Italia pada saat itu. Untuk meningkatkan kualitas, pembuat peta mengembangkan pahat halus untuk mengukir relief. Huruf Intaglio tidak mengalami masalah pada medium yang kasar sehingga dapat mengekspresikan kursif perulangan yang kemudian dikenal sebagai cancellaresca . Ada pukulan terbalik yang dibuat khusus yang juga digunakan dalam ukiran logam bersama dengan tulisan tangan bebas. 

Sumber Artikel : Wikipedia

Analisis struktur merupakan ilmu untuk menentukan efek dari beban pada struktur fisik dan komponennya. Adapun cabang pemakaiannya meliputi analisis bangunan, jembatan, perkakas, mesin, tanah, dll. Analisis struktur menggabungkan bidang mekanika teknik, teknik material dan matematika teknik untuk menghitung deformasi struktur, kekuatan internal, tegangan, tekanan, reaksi tumpuan, percepatan, dan stabilitas. Hasil analisis tersebut digunakan untuk memverifikasi kekuatan struktur yang akan maupun telah dibangun. Dengan demikian analisis struktur merupakan bagian penting dari desain rekayasa struktur.

Sejarah

Sejarah analisis struktur lahir dari ilmu mekanika yang merupakan cabang dari fisika. Tulisan tertua yang berisi ilmu ini dibuat oleh Archimedes (287-212 SM) yang membahas prinsip pengungkit dan prinsip kemampuan mengapung. Kemajuan yang besar diawali oleh hukum kombinasi vektor gaya oleh Stevinus (1548-1620), yang juga merumuskan sebagian besar dari prinsip-prinsip statika. Penyelidikan tentang lentur pertama kali dilakukan Galileo Galilei (1564-1642) namun baru dipecahkan dengan baik oelh Auguste Coloumb (1736-1806). Robert Hooke (1635 - 1703) menemukan kelakuan material yang dikenal dengan hukum Hooke sebagai dasar dari ilmu elastisitas. Metode kerja maya dikembangkan awalnya oleh Leibnitz untuk menyelesaikan masalah mekanika biasa. Selanjutnya pendekatan ini benar-benar sangat berguna dan penggunaannya diperluas dalam berbagai kasus. Berbeda dengan ilmuwan lain yang menekankan persamaan analitik, Christian Otto Mohr (1835–1918) mengembangkan metode grafis yang antara lain lingkaran Mohr (untuk menentukan tegangan), dan diagram Williot-Mohr (untuk menentukan perpindahan truss). Tokoh lain yang terlibat dalam perkembangan ilmu analisis struktur awal diantaranya, Marotte, D'Alembert, Euler (teori balok dan tekuk), Navier, Bernoulli (teori balok), Maxwell (Prinsip Maxwell), Betti (hukum Betti), St. Venant (torsi), Rayleigh, dan Castigliano (teori defleksi). Teori balok Euler-Bernoulli dibuktikan kebenarannya dengan diselesaikannya pembangunan Menara Eiffel di Paris. Sebelumnya teori itu hanya dibahas oleh para ilmuwan semata.

Pada abad modern, perkembangan besar ilmu bahan dilakukan oleh ilmuwan Rusia-AS Stephen P. Timoshenko. Maha karyanya Strength of Material merupakan buku wajib mahasiswa teknik sipil hampir diseluruh dunia. Penemuan penting lain adalah metode distribusi momen oleh Hardy Cross pada tahun 1930 dalam tulisannya di jurnal ASCE. Kontribusi lain Cross adalah metode analogi kolom. Namun metode klasik yang mulai digantikan seiring dengan berkembangnya kemampuan dan kecepatan komputer. Maka dari itu penggunaan metode elemen hingga semakin meluas oleh insinyur struktur. Analisis yang sebelumnya memakan banyak kertas dengan ketelitian semakin berkurang dengan banyaknya variabel berhasil diatasi. Metode ini pertama kali dipakai dalam menganalisis gedung Opera Sydney oleh firma konsultan kenamaan Ove Arup. Bisa dikatakan metode elemen hingga merupakan penemuan terpenting dalam bidang analisis struktur.

Elemen struktur
Sebuah sistem struktur merupakan gabungan antara elemen struktur dengan bahannya. Sangat penting bagi insinyur untuk mengklasifikasi struktur baik bentuk maupun fungsi dengan mengenali berbagai elemen yang menyusun struktur tersebut. Elemen struktur diantaranya:

Elemen lentur: Balok sederhana

Sebuah balok langsing yang diberi perletakan sederhana akan menghasilkan lenturan. Sebutan masalah lentur diartikan pada studi mengenai tegangan dan deformasi yang timbul pada elemen yang mengalami aksi gaya. Umumnya tegak lurus pada sumbu elemen sehingga salah satu tepi serat mengalami perpanjangan dan tepi serat lainnya mengalami penyusutan. Persamaan sederhana untuk menentukan tegangan lentur pada balok dengan perletakan sederhana adalah:[1]

dimana

M - momen pada sumbu netral
y - jarak tegak lurus sumbu netral ke tepi
Ix - momen inersia luasan pada sumbu netral x.
Elemen tekan: Kolom
Selain dinding pemikul beban, kolom juga merupakan elemen vertikal yang sangat banyak digunakan. Umumnya kolom tidak mengalami lentur secara langsung dikarenakan tidak ada beban tegak lurus pada sumbunya. Kolom dikategorikan bedasarkan panjangnya. Kolom pendek adalah kolom yang kegagalannya berupa kegagalan material (ditentukan oleh kekuatan material). Kolom panjang adalah kolom yang kegagalannya ditentukan oleh tekuk, jadi kegagalannya adalah kegagalan karena ketidakstabilan, bukan karena kekuatan.[2]

Pelat
Plat adalah struktur palanar kaku yang secara khas terbuat dari material monolit yang tingginya yang kecil dibandingkan dengan dimensi lainnya. Umumnya dapat dikatakan bahwa pelat yang terbuat dari material homogen mempunyai sifat yang sama pada segala arah.

Membran
Membran adalah suatu struktur permukaan fleksibel tipis memikul beban terutama melalui proses tegangan tarik. Struktur membran cenderung dapat menyesuaikan diri dengan cara struktur dibebani. Selain itu struktur ini sangat peka terhadap efek aerodinamika dari angin. Efek ini dapat menyebabkan fluttering (getaran). Penstabilan bisa dilakukan dengan memberi gaya pra-tegang.

Cangkang
Cangkang adalah bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan yang lengkung. Beban-beban yang bekerja pada permukaan cangkang diteruskan ke tanah dengan menimbulkan tegangan geser, tarik, dan tekan pada arah dalam bidang (in-plane) permukaan tersebut.

Stabilitas struktur

Pada struktur stabil, deformasi yang diakibatkan beban pada umumnya kecil dan gaya dakhil (internal) yang timbul dalam struktur mempunyai kecenderungan mengembalikan bentuk semula apabila bebannya dihilangkan. Pada struktur tidak stabil, deformasi yang diakibatkan oleh beban pada umumnya mempunyai kecenderungan untuk terus bertambah selama struktur dibebani. Struktur yang tidak stabil mudah mengalami keruntuhan secara menyeluruh dan seketika begitu dibebani. Sebagai contoh, bayangkan tiga buah balok disusun membentuk rangka segiempat. Berikan gaya horizontal diujung rangka atas balok tersebut. Maka lama kelamaan rangka itu roboh. Salah satu cara untuk membuatnya lebih stabil dengan bracing atau mengisinya dengan dinding. Selain dengan yang disebutkan tadi, ketidakstabilitas struktur bisa diakibatkan juga oleh kelemahan kolom yang diakibatkan tekuk maupun efek P-Delta.

Metode analisis

Analisis Cremona untuk truss sederhana.

Untuk bisa menghasilkan analisis yang akurat, insinyur struktur harus memperoleh informasi mengenai beban struktur, geometri, kondisi tumpuan, dan sifat bahan. Hasil dari analisis biasanya berupa reaksi tumpuan, tegangan, geser, momen, puntir, dan perpindahan. Informasi ini kemudian dibandingkan dengan kriteria kondisi kegagalan. Analisis struktur lanjutan menyertakan respon dinamika, stabilitas dan perilaku non-linier. Ada dua pendekatan analisis yang umum yang: pendekatan analitik dan grafis. Pendekatan analitik menerapkan mekanika bahan, teori elastisitas dengan jalan analisis matematika seperti vektor, matrik ataupun elemen hingga. Pendekatan grafis menerapkan prinsip-prinsip geometri struktur dan garis sebagai beban untuk menganalisis. Bagaimanapun terkadang prinsip mekanika klasik tetap diterapkan seperti untuk mengecek kesetimbangan dan untuk menganalisis balok statis tertentu.

Pendekatan analitik untuk menganalisis kerangka atau balok elastis diantaranya adalah:

• Metode Cross
• Metode Takabeya
• Metode distribusi momen
• Metode analogi kolom
• Metode kerja maya (energi virtual)
• Metode kekakuan dan kelenturan
• Metode defleksi kemiringan(slope deflection).

Sedangkan untuk menganalisis kestabilitas struktur (kemantapan kolom) diantaranya:

• Metode tekuk Euler
• Teori modulus ganda
• Teori modulus singgung
• Metode Southwell
• Metode energi

Analisis pelat:

• Teori Khirchoff-Love
• Teori Mindlin-Reissner
• Teori Reissner–Stein

Dengan pendekatan grafis:

• Metode Cremona
• Diagram defleksi Williot-Mohr
• Analisis grafis pada analisis plastis (bukan elastis) kerangka atau balok.

Analisis dengan bantuan komputer

STAAD.Pro adalah salah satu program analisis struktur.
Hingga akhir tahun 1950an, analisis beberapa tipe struktur tak-tentu panjang dan rumit. Analisis struktur dengan banyak sambungan dan anggota (truss ruang, contohnya) memerlukan beberapa bulan perhitungan oleh tim insinyur berpengalaman. Itupun perlu banyak asumsi yang disederhanakan sehingga hasilnya kadang justru menimbulkan keraguan. Sekarang, program komputer yang tersedia bisa membuat pekerjaan lebih cepat dan akurat. Beberapa pengecuali tetap ada. Jika struktur memiliki bentuk yang tidak lazim dan komplek seperti dinding tebal wadah nuklir atau lambung kapal selam, analisis komputer akan lebih rumit dan memakan waktu yang banyak.

Kebanyakan program komputer ditulis untuk analisis orde-pertama, dimana diasumsikan (1) kelakuan linear-elastis (2) anggota tidak memiliki efek akibat deformasi (3) tidak ada pengurangan kekakuan akibat beban tekan. Ketika masalah lebih rumit,dianjurkan menggunakan analisis orde kedua dengan memperhatikan kelakuan in-elastis, perubahan geometri, dan pertimbangan lain yang dianggap mempengaruhi perilaku struktur.[4]

Program analisis struktur ditulis bedasarkan metode elemen hingga. Contohnya adalah Frame3DD, SAP2000 dan ETABS.

Sumber Artikel: id.wikipedia.org

Kartografi, atau pembuatan peta, telah menjadi bagian integral dari sejarah manusia selama ribuan tahun. Dari lukisan gua sampai peta kuno dari Babilon, Yunani, dan Asia, melewati Zaman Penjelajahan, dan memasuki abad ke-21, orang menciptakan dan menggunakan peta sebagai alat penting untuk membantu mereka menentukan, menjelaskan, dan menavigasi arah mereka di seluruh dunia. Peta mulai sebagai lukisan dua dimensi namun juga bisa mendukung bentuk tiga dimensi (globe, model) dan disimpan dalam bentuk numerik murni.

Istilah kartografi adalah istilah modern, dipinjamkan ke dalam bahasa Inggris dari bahasa Prancis cartographie pada tahun 1840-an, berdasarkan Latin Pertengahan carta "peta".

Peta yang paling awal dikenal

Peta yang paling awal dikenal adalah bintang-bintang, bukan bumi. Noktah-noktah yang berasal dari tahun 16.500 SM ditemukan di dinding gua Lascaux memetakan bagian dari langit malam, termasuk tiga bintang terang Vega, Deneb, dan Altair (rasi bintang Segitiga Musim Panas), serta gugus bintang Pleiades. Gua El Castillo di Spanyol di dalamnya terdapat sebuah peta noktah dari konstelasi Corona Borealis yang berasal dari tahun 12.000 SM.

Sumber Artikel : Wikipedia