TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN DENGAN KONSTRUKSI BETON
Sifat dan Karakteristik Beton sebagai Material Bangunan
Material Penyusun Beton Bertulang
Detail Beton bertulang
Konstruksi dan Detail Beton Bertulang
Sistem struktur dengan konstruksi beton masih menjadi pilihan utama dalam konstruksi bangunan. Selain kemudahan fabrikasi dan kuat tekan yang tinggi, beberapa pertimbangan lainnya antara lain kemudahan memperoleh bahan penyusun dan kontinuitas proses suplai dalam proses produksi.
Sistem Konstruksi Beton Bertulang
Sistem konstruksi beton yang digunakan antara lain:
a) Slab dan Balok
Di antara semua sistem beton bertulang, yang paling sederhana
adalah slab satu arah konvensional [Gambar (a)]. Salah satu
keuntungan sistem ini adalah mudah dalam pelaksanaannya. Sistem
dengan tinggi konstan ini khususnya cocok untuk bentang kecil. Untuk
bentang besar, berat sendiri slab menjadi sangat besar sehingga akan lebih
efisien kalau menggunakan slab ber-rusuk [Gambar (b)]
 |
| Gambar Sistem konstruksi untuk struktur beton |
Sumber: Schodek, 1999
Sistem balok satu arah dengan slab satu arah melintang dapat
digunakan untuk bentang yang relatif panjang (khususnya apabila balok
tersebut post-tensioned) dan memikul bentang besar. Sistem demikian
biasanya tinggi. Jarak balok biasanya ditentukan berclasarkan kebutuhan
untuk menumpu slab melintang.
 |
| Gambar Sistem konstruksi untuk struktur beton (lanjutan) |
Sumber: Schodek, 1999
b) Sistem Plat Ber-rusuk Satu Arah
Sistem pelat rusuk satu arah adalah tulangan yang dibuat dengan menuangkan beton ke perancah baja atau fiberglass yang berbentuk khusus. Sistem kolom dan pelat berusuk memiliki kapasitas besar untuk memikul
beban horizontal karena balok memanjang dan melintang dicetak secara
monolitik dengan lantai. Dengan demikian, aksi kerangka akan diperoleh di kedua arah.
Balok silang dengan ketinggian yang berbeda dapat dengan mudah ditempatkan sehingga dalam sistem ini denah kolom dapat sangat bervariasi. Balok memanjang dapat juga dapat dengan mudah dilemparkan dengan menyesuaikan jarak tempat sampah. Pelat bergaris ini dapat memiliki bentang yang lebih besar dibandingkan dengan pelat padat, khususnya jika pelat berusuk memiliki tiang tegangan. Dukungan vertikal dari sistem ini dapat berupa kolom atau dinding bata penahan beban.
c) Konstruksi Plat Datar
Plat datar adalah sistem slab beton bertulang dua arah bertinggi
konstan [lihat Gambar (d)]. Konstruksi ini cocok digunakan untuk beban
atap dan lantai ringan dan bentang relatif pendek. Sistem demikian banyak
digunakan pada konstruksi rumah. Meskipun sistem demikian lebih cocok
digunakan dengan pola kolom teratur, kita dapat saja membuat pola kolom
tidak teratur. Plat datar sering digunakan apabila ortogonalitas kaku yang
disyaratkan pada banyak sistem lain terhadap pola tumpuan vertikal tidak
dikehendaki atau tidak mungkin dilaksanakan. Tetapi, pada konstruksi ini
bentangnya tidak dapat sebesar sistem yang menggunakan balok maupun
yang menggunakan rusuk.
Dengan konstruksi plat datar ini kita dapat memperoleh jarak plafon
ke lantai yang lebih kecil daripada sistem-sistem lainnya. Pada sistem plat
datar ini diperlukan tulangan baja lebih banyak sebagai akibat tipisnya plat
yang digunakan. Faktor desain yang menentukan pada plat datar umumnya
geser pons pada plat di pertemuannya dengan kolom. Dengan demikian,
untuk mengatasinya di daerah ini diperlukan tulangan khusus. Selain itu,
kolom yang terletak di tepi plat biasanya diletakkan agak ke dalam untuk
menjamin bahwa luas kritis pons tetap besar.
Kestabilan lateral untuk keseluruhan susunan plat dan kolom juga
perlu diperhatikan. Karena plat dan kolom dicor secara monolit, titik
hubungnya relatif kaku sehingga memberi kontribusi pada tahanan lateral
struktur, dan hal ini sudah cukup untuk gedung bertingkat rendah. Akan
tetapi, karena tipisnya elemen plat, tahanan ini sangat terbatas. Untuk
struktur bertingkat tinggi, kestabilan terhadap beban lateral baru terpenuhi
dengan menggunakan dinding geser atau elemen inti yang dicor di tempat
pada gedung, yang biasanya terdapat di sekitar elevator (lift) atau di sekitar
tangga.
Pada sistem ini, keuntungan lain yang dapat diperoleh adalah
mudahnya membuat perancah. Perilaku planar pada permukaan bawah juga
memudahkan desain dan penempatan komponen gedung lainnya. Sistem ini
sering digunakan pada gedung apartemen dan asrama yang umumnya
membutuhkan ruang fungsi yang tidak besar, tetapi banyak.
d) Konstruksi Slab Datar
Slab datar adalah sistem beton bertulang dua arah yang hampir
sama dengan plat datar, hanya berbeda dalam hal luas kontak antar plat
dan kolom yang diperbesar dengan menggunakan drop panels dan atau
kepala kolom (column capitals) [lihat Gambar (e)]. Drop panels atau
kepala kolom itu berfungsi mengurangi kemungkinan terjadinya keruntuhan
geser pons. Sistem demikian khususnya cocok untuk kondisi pembebanan
relatif berat (misalnya untuk gudang), dan cocok untuk bentang yang lebih
besar daripada bentang plat datar. Drop panels dan kepala kolom juga
memberikan kontribusi dalam memperbesar tahanan sistem slab-dan-kolom
terhadap beban lateral.
e) Konstruksi Slab dan Balok Dua Arah
Sistem slab dan balok dua arah terdiri atas plat dengan balok beton
bertulang yang dicor di tempat secara monolit, dan balok tersebut terdapat
di sekeliling plat [lihat Gambar (f)]. Sistem ini baik untuk kondisi beban
besar dan bentang menengah. Beban terpusat yang besar juga dapat dipikul
apabila bekerja langsung di atas balok. Pada sistem ini selalu digunakan
kolom sebagai penumpu vertikal. Karena balok dan kolom dicor secara
monolit, sistem ini secara alami akan membentuk rangka pada dua arah. Hal
ini sangat meningkatkan kapasitas pikul beban lateral sehingga sistem
demikian banyak digunakan pada gedung bertingkat banyak.
f) Slab Wafel
Slab wafel (waffle slab) adalah sistem beton bertulang dua arah
bertinggi konstan yang mempunyai rusuk dalam dua arah [lihat Gambar
(g)]. Rusuk ini dibentuk oleh cetakan khusus yang terbuat dari baja atau
fibreglass. Rongga yang dibentuk oleh rusuk sangat mengurangi berat
sendiri struktur. Untuk situasi bentang besar, slab wafel lebih
menguntungkan dibandingkan dengan plat datar. Slab wafel juga dapat
diberi pasca tarik untuk digunakan pada bentang besar,
Di sekitar kolom, slab biasanva dibiarkan tetap tebal. Daerah yang
kaku ini berfungsi sama dengan drop panels atau kepala kolom pada slab
datar. Dengan demikian, kemungkinan terjadinya keruntuhan geser pons
akan berkurang, dan kapasitas tahanan momen sistem ini akan meningkat
termasuk pula kapasitas pikul bebannya.
g) Bentuk Lengkung
Setiap bentuk lengkung tunggal maupun ganda (silinder, kubah, dan
sebagainya) selalu dapat dibuat dari beton bertulang. Pada umumnya di
dalam cangkang beton terdapat jaring tulangan baja. Biasanya pada lokasi
yang mengalami gaya internal besar, tulangan itu semakin banyak.
Pemberian pasca tarik pada umumnya dilakukan untuk elemen-elemen
khusus (misalnya cincin tarik pada kubah).
h) Elemen Beton Pracetak
Elemen beton pracetak dibuat tidak di lokasi bangunan, dan harus
diangkut ke lokasi apabila akan digunakan. Elemen ini umumnya berupa
elemen yang membentang satu arah, yang pada umumnya diberi pratarik.
Banyak bentuk penampang melintang yang dapat dibuat untuk berbagai
kondisi bentang dan beban. Elemen ini umumnya digunakan untuk beban
terpusat (pada lantai maupun atap) yang terdistribusi merata dan tidak untuk
beban terpusat atau beban terdistribusi yang sangat besar. Elemen struktur
pracetak ini hampir selalu ditumpu sederhana.
Hubungan yang mampu menahan gaya momen harus dibuat dengan
konstruksi khusus, tetapi hal ini umumnya sulit dilakukan. Dengan demikian,
penggunaan elemen ini sebagai kantilever besar juga sulit. Penggunaan
elemen pracetak akan sangat terasa untuk bagian yang berulang.
i) Papan Beton Pracetak
Papan beton pracetak berbentang pendek mempunyai bentang
sedikit lebih besar daripada papan kayu. Biasanya di atas papan beton
pracetak ini ada permukaan beton yang dicor di tempat (wearing surface).
Permukaan ini memang biasanya digunakan di atas balok beton bertulang
pracetak atau joist web terbuka. Papan beton bentang besar dapat
mempunyai bentang antara 16 dan 34 ft (5 dan I I m), bergantung pada
lebar dan tinggi eksak elemen. Papan beton bentang besar ini umumnya
diberi prategang dan juga diberi rongga untuk mengurangi berat dirinya.
Beton yang dicor di tempat di atas papan pracetak mempunyai fungsi
sebagai penghubung geser antara elemen-elemen yang dihubungkannya
sehingga struktur ini dapat berperilaku sebagai plat satu arah [lihat
Gambar (h)]. Papan beton umumnya cocok digunakan untuk memikul beban
atap
atau beban lantai yang tidak besar. Papan beton pracetak selalu ditumpu
sederhana dan sering kali digunakan bersama dinding pemikul beban
sebagai sistern penumpu vertikalnya (dinding ini harus terbuat dari bata
atau
beton, bukan kayu). Papan tersebut juga dapat digunakan bersama balok
beton bertulang maupun balok baja.
j) Bentuk T Rangkap dan Kanal
Elemen prategang, pracetak, satu arah, yang ber-rusuk dapat
digunakan untuk bentang panjang [Gambar (i)]. Jenis elemen ini biasa
digunakan untuk beban mati dan hidup pada atap. Di atas elemen ini
biasanya digunakan beton yang dicor di tempat sebagai lantai guna, juga
sebagai penghubung dengan elemen T lain di dekatnya.
k) Bentuk T Tunggal
Elemen prategang, pracetak, dan besar yang umumnya mempunyai
bentang relatif panjang. Elemen ini sangat jarang digunakan untuk situasi
bentang kecil karena sulitnya melaksanakan perakitannya. Elemen ini selalu
ditumpu sederhana. Elemen ini dapat digunakan untuk beban yang relatif
besar. Sebagai contoh, elemen ini dapat digunakan untuk garasi dan
gedung lain yang mempunyai bentang besar dan beban yang lebih besar
dari beban biasa (Gambar (j)],
l) Sistem Gedung Khusus
Kita dapat menyatukan sejumlah sistem yang secara lengkap
membentuk suatu gedung [Gambar (l)]. Sistem-sistem yang dirancang
secara khusus untuk konstruksi rumah ini umum dilakukan. Pendekatan
yang digunakan biasanya dapat dimasukkan ke dalam dua kelompok:
(1)
sistem-sistem yang mempunyai elemen planar atau linear (yang tidak
diproduksi di lokasi), seperti dinding atau sistem lain yang membentang
secara horisontal yang kemudian digabungkan di lokasi (biasanya dengan
sistem pascatarik) sehingga membentuk suatu volume; dan
(2) sistemsistem
yang sudah membentuk volume di luar lokasi yang kemudian
diangkut ke lokasi.
Ukuran Elemen
Gambar mengilustrasikan batas-batas bentang dan tinggi yang umum untuk beberapa sistem beton bertulang. Kolom beton bertulang umumnya mempunyai perbandingan tebal-tinggi (t / h) bervariasi dari 1 : 15 untuk kolom pendek dan dibebani ringan hingga sekitar I : 6 untuk kolom yang dibebani besar pada gedung bertingkat banyak. Dinding betonbertulang pemikul beban mempunyai perbandingan t / h bervariasi antara 1 : 22 dan I : 10.
 | |||
| Gambar Perkiraan batas bentang untuk berbagai sistem beton |
...
Selengkapnya : Teknik Struktur Bangunan
..
Sistem struktur dengan konstruksi beton masih menjadi pilihan utama
dalam konstruksi bangunan. Selain kemudahan fabrikasi dan kuat tekan
yang tinggi, beberapa pertimbangan lainnya antara lain kemudahan
memperoleh bahan penyusun dan kontinuitas proses suplai dalam proses
produksi.
..
Share ke Twitter . 
Share ke Facebook . 
Share ke Pinterest . 
