Kelas12 SMK Teknik-Struktur-Bangunan Dian
Kelas12 SMK Teknik-Struktur-Bangunan Dian
Kelas12 SMK Teknik-Struktur-Bangunan Dian
TEKNIK
STRUKTUR
BANGUNAN
JILID 3
SMK
TEKNIK
STRUKTUR
BANGUNAN
JILID 3
Untuk SMK
Diterbitkan oleh
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
KATA SAMBUTAN
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan
karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar
dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakan
kegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatan
pembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK.
Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.
Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar
Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telah
dinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses
pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45
Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.
Penulis.
ii
sinopsis
SINOPSIS
iiiiii
sinopsis
iv iv
daftar isi
DAFTAR ISI
KATA SAMBUTAN i
KATA PENGANTAR ii
SINOPSIS iii
DAFTAR ISI v
PETA KOMPETENSI vi
STANDAR KOMPETENSI vii
BUKU JILID 1
1. LINGKUP PEKERJAAN DAN PERATURAN BANGUNAN 1
1.1. Ruang Lingkup Pekerjaan Bangunan 1
1.2. Peraturan Bangunan 6
1.3. Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) 9
1.4. Kriteria Desain dalam Penyelenggaraan Bangunan 22
1.5. Manajemen Pelaksanaan Konstruksi 28
1.6. Pelelangan Proyek Konstruksi 33
BUKU JILID 2
3. STATIKA BANGUNAN 115
3.1. Elemen-elemen Sistem Struktur Bangunan 115
3.2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Struktur 126
3.3. Macam-macam Gaya dalam Struktur Bangunan 138
3.4. Cara Menyusun Gaya 148
3.5. Statika Konstruksi Balok Sederhana 157
3.6. Analisis Rangka Batang (Truss) Sederhana 169
3.7. Dasar-Dasar Tegangan 175
vv
daftar isi
BUKU JILID 3
6. TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN
DENGAN KONSTRUKSI BAJA 267
6.1. Sifat Baja sebagai Material Struktur Bangunan 267
6.2. Jenis Baja Struktural 269
6.3. Konsep Sambungan Struktur Baja 274
6.4. Penggunaan Konstruksi Baja 301
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR ISTILAH
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
vi
vi
peta kompetensi
PETA KOMPETENSI
Jenis Bangunan:
Gedung dan
BANGUNAN perumahan
Infrastruktur:Jemba
tan, jalan, irigasi,
dll
Khusus /Industri:
SISTEM BANGUNAN pabrik,kilang,dll
Lingkup, Persyaratan dan
Penyelenggaraan Bangunan, K3
(Bab 1)
STRUKTUR
BANGUNAN: Utilitas Bangunan:
Arsitektur
Konstruksi Mekanikal,
bangunan
(Bab 3) Elektrikal dan
Plambing
vii
vii
standar kompetensi
STANDAR KOMPETENSI
STANDAR
KOMPETENSI DASAR
KOMPETENSI
1. Memahami lingkup 1) Memahami ruang lingkup pekerjaan bangunan
pekerjaan dan 2) Memahami Standar Nasional Indonesia (SNI)
peraturan yang terkait dengan pekerjaan bangunan
bangunan 3) Memahami Keselamatan dan Kesehatan Kerja
(K3)
4) Memahami kriteria desain
5) Memahami pelelangan bangunan
6) Memahami manajemen pelaksanaan konstruksi
2. Memahami 1) Memahami macam-macam program komputer
penggunaan untuk teknik bangunan
program komputer 2) Memahami pengoperasian program MS Office
dalam teknik 3) Memahami pengoperasian program MS Project
bangunan 4) Memahami pengoperasian program SAP/STAAD
5) Memahami pengoperasian program CAD
3. Memahami statika 1) Memahami elemen-elemen struktur
bangunan 2) Memahami faktor yang memperngaruhi struktur
3) Memahami macam-macam gaya dalam struktur
bangunan
4) Memahami cara menyusun gaya
5) Memahami konstruksi balok sederhana (sendi
dan rol)
6) Memahami gaya batang pada konstruksi rangka
sederhana
7) Memahami tegangan pada struktur
4. Memahami analisa 1) Memahami analisis struktur rangka batang
berbagai struktur 2) Memahami analisis struktur balok
3) Memahami analisis struktur kolom
4) Memahami analisis konstruksi bangunan
bertingkat
5. Memahami daya 1) Memahami sifat-sifat tanah
dukung tanah dan 2) Memahami daya dukung tanah
pondasi 3) Memahami berbagai macam pondasi
4) Memahami berbagai macam dinding / perkuatan
penahan tanah
6. Memahami 1) Memahami sifat-sifat baja
konstruksi baja 2) Memahami bentuk-bentuk baja struktural
3) Memahami konsep sambungan baja
4) Memahami penggunaan konstruksi baja di
lapangan
viiiviii
standar kompetensi
ixix
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
267
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
268
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
269
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Pembentukan dengan
pendinginan (cold-forming) adalah
metode lain yang digunakan untuk
membuat komponen-komponen baja
dalam jumlah yang besar. Dalam
proses ini, lembaran baja tipis datar
yang telah dihasilkan dari proses
peng-gilingan dengan pemanasan di-
lipat atau dibengkokkan dalam
keadaan dingin untuk membentuk
penampang melintang struktur
(Gambar 6.3). Elemen-elemen yang
dihasilkan dari proses ini mempunyai
Gambar 6.3. Bentuk baja profil
cold-forming
karakteristik yang serupa dengan
Sumber: Macdonald, 2002
270
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
271
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
20,7 pon per kaki. Siku diidentifikasi oleh panjang kaki (yang panjang ditulis
lebih dahulu) dan tebalnya, seperti, L6 X 4 X 3
Profil T struktural [Gambar 6.4(e)] dibuat dengan membelah dua
profil sayap lebar atau balok I dan biasanya digunakan sebagai batang pada
rangka batang (truss). Profil T misaInya diidentifikasi sebagai WT5 X 44,
dengan 5 adalah tinggi nominal dan 44 adalah berat per kaki; profil T ini
didapat dari W10 X 88,
Penampang pipa [Gambar 6.4(f)] dibedakan atas "standar", "sangat
kuat", dan "dua kali sangat kuat" sesuai dengan tebalnya dan juga
dibedakan atas diameternya; misalnya, diameter 10 in-dua kali sangat kuat
menunjukkan. ukuran pipa tertentu.
Boks struktural [Gambar 6.4(g)] dipakai bila dibutuhkan penampilan
arsitektur yang menarik dengan baja ekspos. Boks ditunjukkan dengan
dimensi luar dan tebalnya, seperti boks struktural 8 X 6 X 1/4.
272
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
273
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
BALOK
Bentuk sayap lebar biasanya digunakan sebagai elemen yang
membentang secara horizontal [lihat Gambar 6.7(a)]. Interval bentang yang
mungkin untuk elemen ini sangat lebar. Elemen ini biasanya ditumpu
274
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
GIRDER PLAT
Girder plat adalah bentuk khusus dari balok dengan penampang
tersusun [Iihat Gambar 6.7(d)], Elemen ini dapat dirancang untuk berbagai
macam beban maupun bentang yang dibutuhkan. Elemen struktur ini sangat
berguna apabila beban yang sangat besar harus dipikul oleh bentang
menengah. Elemen ini sering digunakan, misalnya sebagai elemen penyalur
beban utama yang memikul beban kolom pada bentang bersih.
275
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
KONSTRUKSI KOMPOSIT
Banyak sistem struktural yang tidak dapat dikelompokkan secara
mudah menurut material yang digunakan. Sistem balok komposit seperti
terlihat pada Gambar 6.7(c) sering kita jumpai. Dalam hal ini, baja adalah
bagian yang diletakkan pertama kali, kemudian beton dicor di sekitar
penghubung geser (shear connectors) di atas balok baja. Adanya
penghubung geser tersebut menyebabkan balok baja dan beton di atasnya
bekerja secara integral. Dengan demikian terbentuk penampang T dengan
baja sebagai bagian yang mengalami tarik, dan beton yang mengalami
tekan.
276
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
277
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
278
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
(rivet) dan baut. Baut kekuatan tinggi (high strength bolt) telah banyak
menggantikan paku keling sebagai alat utama dalam sambungan struktural
yang tidak dilas.
Gambar 6.9. Bentang yang dapat dicapai untuk beberapa sistem struktur
Sumber: Schodek, 1999
279
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
280
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
c) Baut Hitam
Baut ini dibuat dari baja karbon rendah yang diidentifikasi sebagai
ASTM A307, dan merupakan jenis baut yang paling murah. Namun, baut ini
belum tentu menghasilkan sambungan yang paling murah karena
banyaknya jumlah baut yang dibutuhkan pada suatu sambungan.
Pemakaiannya terutama pada struktur yang ringan, batang sekunder atau
281
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
282
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
b) Teknik pemasangan
Tiga teknik yang umum untuk memperoleh pratarik yang dibutuhkan
adalah metode kunci yang dikalibrasi (calibrated wrench), metode putaran
mur (turn-of the nut), dan metode indikator tarikan langsung (direct tension
indicator).
Metode kunci yang dikalibrasi dapat dilakukan dengan kunci puntir
manual (kunci Inggris) atau kunci otomatis yang diatur agar berhenti pada
harga puntir yang ditetapkan. Secara umum, masing-masing proses
283
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
284
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
285
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
dan digunakan sejak beberapa ribu tahun yang lalu. Para ahli sejarah
memperkirakan bahwa orang Mesir kuno mulai menggunakan pengelasan
dengan tekanan pada tahun 5500 sebelum masehi (SM), untuk membuat
pipa tembaga dengan memalu lembaran yang tepinya saling menutup.
Disebutkan bahwa benda seni orang Mesir yang dibuat pada tahun 3000 SM
terdiri dari bahan dasar tembaga dan emas hasil peleburan dan pemukulan.
Jenis pengelasan ini, yang disebut pengelasan tempa (forge welding),
merupakan usaha manusia yang pertama dalam menyambung dua potong
logam. Dewasa ini pengelasan tempa secara praktis telah ditinggalkan dan
terakhir dilakukan oleh pandai besi. Pengelasan yang kita lihat sekarang ini
jauh lebih kompleks dan sudah sangat berkembang.
Asal mula pengelasan tahanan listrik (resistance welding) dimulai
sekitar tahun 1877 ketika Profesor Elihu Thompson memulai percobaan
pembalikan polaritas pada gulungan transformator. Dia mendapat hak paten
pertamanya pada tahun 1885 dan mesin las tumpul tahanan listrik
(resistance butt welding) pertama diperagakan di American Institute Fair
pada tahun 1887. Pada tahun 1889, Coffin diberi hak paten untuk
pengelasan tumpul nyala partikel (flash-butt welding) yang menjadi salah
satu proses las tumpul yang penting.
Zerner pada tahun 1885 memperkenalkan proses las busur nyala
karbon (carbon arc welding) dengan menggunakan dua elektroda karbon.
Pada tahun 1888, N.G. Slavinoff di Rusia merupakan orang pertama yang
menggunakan proses busur nyala logam dengan memakai elektroda
telanjang (tanpa lapisan). Coffin yang bekerja secara terpisah juga
menyelidiki proses busur nyala logam dan mendapat hak Paten Amerika
dalam 1892. Pada tahun 1889, A.P. Strohmeyer memperkenalkan konsep
elektroda logam yang dilapis untuk menghilangkan banyak masalah yang
timbul pada pemakaian elektroda telanjang.
Thomas Fletcher pada tahun 1887 memakai pipa tiup hidrogen dan
oksigen yang terbakar, serta menunjukkan bahwa ia dapat memotong atau
mencairkan logam. Pada tahun 1901-1903 Fouche dan Picard
mengembangkan tangkai las yang dapat digunakan dengan asetilen (gas
karbit), sehingga sejak itu dimulailah zaman pengelasan dan pemotongan
oksiasetilen (gas karbit oksigen).
Setelah 1919, pemakaian las sebagai teknik konstruksi dan fabrikasi
mulai berkembang dengan pertama menggunakan elektroda paduan (alloy)
tembaga-wolfram untuk pengelasan titik pada tahun 1920. Pada periode
1930-1950 terjadi banyak peningkatan dalam perkembangan mesin las.
Proses pengelasan busur nyala terbenam (submerged) yang busur nyalanya
tertutup di bawah bubuk fluks pertama dipakai secara komersial pada tahun
1934 dan dipatenkan pada tahun 1935.
Sekarang terdapat lebih dari 50 macarn proses pengelasan yang dapat
digunakan untuk menyambung pelbagai logarn dan paduan.
286
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
a) Proses dasar
Menurut Welding Handbook, proses pengelasan adalah "proses
penyambungan bahan yang menghasilkan peleburan bahan dengan
memanasinya hingga suhu yang tepat dengan atau tanpa pemberian
tekanan dan dengan atau tanpa pemakaian bahan pengisi." ;
Energi pembangkit panas dapat dibedakan menurut sumbernya: listrik,
kimiawi, optis, mekanis, dan bahan semikonduktor. Panas digunakan untuk
mencairkan logam dasar dan bahan pengisi agar terjadi aliran bahan (atau
terjadi peleburan). Selain itu, panas dipakai untuk menaikkan daktilitas
(ductility) sehingga aliran plastis dapat terjadi walaupun jika bahan tidak
mencair; lebih jauh lagi, pemanasan membantu penghilangan kotoran pada
bahan.
Proses pengelasan yang paling umum, terutama untuk mengelas
baja struktural yang memakai energi listrik sebagai sumber panas; dan
paling banyak digunakan adalah busur listrik (nyala). Busur nyala adalah
pancaran arus listrik yang relatif besar antara elektroda dan bahan dasar
yang dialirkan melalui kolom gas ion hasil pemanasan. Kolom gas ini disebut
plasma. Pada pengelasan busur nyala, peleburan terjadi akibat aliran bahan
yang melintasi busur dengan tanpa diberi tekanan.
Proses lain (yang jarang dipakai untuk struktur baja) menggunakan
sumber energi yang lain, dan beberapa proses ini menggunakan tekanan
tanpa memandang ada atau tidak adanya pencairan bahan. Pelekatan
(bonding) dapat juga terjadi akibat difusi. Dalam proses difusi, partikel
seperti atom di sekitar pertemuan saling bercampur dan bahan dasar tidak
mencair.
b) Pengelasan Busur Nyala Logam Terlindung (SMAW)
Pengelasan busur nyala logam terlindung (Shielded metal arc
welding) merupakan salah satu jenis yang paling sederhana dan paling
canggih untuk pengelasan baja struktural. Proses SMAW sering disebut
proses elektroda tongkat manual. Pemanasan dilakukan dengan busur listrik
(nyala) antara elektroda yang dilapis dan bahan yang akan disambung.
Rangkaian pengelasan diperlihatkan pada Gambar 6.13.
Elektroda yang dilapis akan habis karena logam pada elektroda
dipindahkan ke bahan dasar selama proses pengelasan. Kawat elektroda
(kawat las) menjadi bahan pengisi dan lapisannya sebagian dikonversi
menjadi gas pelindung, sebagian menjadi terak (slag), dan sebagian lagi
diserap oleh logam las. Bahan pelapis elektroda adalah campuran seperti
lempung yang terdiri dari pengikat silikat dan bahan bubuk, seperti senyawa
flour, karbonat, oksida, paduan logam, dan selulosa. Campuran ini ditekan
dari acuan dan dipanasi hingga diperoleh lapisan konsentris kering yang
keras.
Pemindahan logam dari elektroda ke bahan yang dilas terjadi karena
penarikan molekul dan tarikan permukaan tanpa pemberian tekanan.
Perlindungan busur nyala mencegah kontaminasi atmosfir pada cairan
logam dalam arus busur dan kolam busur, sehingga tidak terjadi penarikan
287
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
nitrogen dan oksigen serta pembentukan nitrit dan oksida yang dapat
mengakibatkan kegetasan.
288
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
289
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
290
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
posisinva dan busur ditimbulkan pada saat cincin keramik berisi logam cair.
Setelah beberapa saat, penembak mendorong stud ke kolam yang mencair
dan akhirnya terbentuk las sudut (fillet weld) keeil di sekeliling stud.
Penetrasi sempurna di seluruh penampang lintang stud diperoleh dan
pengelasan biasanya selesai dalam waktu kurang dari satu detik.
Sambungan Sebidang
Sambungan sebidang dipakai terutama untuk menyambung ujung-
ujung plat datar dengan ketebalan yang sama atau hampir sarna.
Keuntungan utama jenis sambungan ini ialah menghilangkan
eksentrisitas yang timbul pada sambungan lewatan tunggal seperti
291
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Sambungan Lewatan
Sambungan lewatan pada Gambar 6.17 merupakan jenis yang paling
umum. Sambungan ini mempunyai dua keuntungan utama:
− Mudah disesuaikan.
Potongan yang akan disambung tidak memerlukan ketepatan dalam
pembuatannya bila dibanding dengan jenis sambungan lain.
Potongan tersebut dapat digeser untuk mengakomodasi kesalahan
kecil dalam pembuatan atau untuk penyesuaian panjang.
− Mudah disambung.
Tepi potongan yang akan disambung tidak memerlukan persiapan
khusus dan biasanya dipotong dengan nyala (api) atau geseran.
Sambungan lewatan menggunakan las sudut sehingga sesuai baik
untuk pengelasan di bengkel maupun di lapangan. Potongan yang
akan disambung dalam banyak hal hanya dijepit (diklem) tanpa
menggunakan alat pemegang khusus. Kadang-kadang potongan-
potongan diletakkan ke posisinya dengan beberapa baut
pemasangan yang dapat ditinggalkan atau dibuka kembali setelah
dilas.
− Keuntungan lain sambungan lewatan adalah mudah digunakan untuk
menyambung plat yang tebalnya berlainan.
Sambungan Tegak
Jenis sambungan ini dipakai untuk membuat penampang bentukan
(built-up) seperti profil T, profil 1, gelagar plat (plat girder), pengaku
tumpuan atau penguat samping (bearing stiffener), penggantung, konsol
(bracket). Umumnya potongan yang disambung membentuk sudut tegak
lurus seperti pada Gambar 6.16(c). Jenis sambungan ini terutama
bermanfaat dalam pembuatan penampang yang dibentuk dari plat datar
yang disambung dengan las sudut maupun las tumpul.
Sambungan Sudut
Sambungan sudut dipakai terutama untuk membuat penampang
berbentuk boks segi empat seperti yang digunakan untuk kolom dan
balok yang memikul momen puntir yang besar.
292
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Sambungan Sisi
Sambungan sisi umumnya tidak struktural tetapi paling sering dipakai
untuk menjaga agar dua atau lebih plat tetap pada bidang tertentu atau
untuk mempertahankan kesejajaran (alignment) awal.
Seperti yang dapat disimpulkan dari pembahasan di muka, variasi
dan kombinasi kelima jenis sambungan las dasar sebenarriya sangat
banyak. Karena biasanya terdapat lebih dari satu cara untuk menyambung
sebuah batang struktural dengan lainnya, perencana harus dapat memilih
sambungan (atau kombinasi sambungan) terbaik dalam setiap persoalan.
293
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
294
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
dipakai dibandingkan jenis las dasar yang lain. Beberapa pemakaian las
sudut diperlihatkan pada Gambar 6.20. Las ini umumnya memerlukan
lebih sedikit presisi dalam pemasangan karena potongannya saling
bertumpang (overlap), sedang las tumpul memerlukan kesejajaran yang
tepat dan alur tertentu antara potongan. Las sudut terutama
menguntungkan untuk pengelasan di lapangan, dan untuk
menyesuaikan kembali batang atau sambungan yang difabrikasi dengan
toleransi tertentu tetapi tidak cocok dengan yang dikehendaki. Selain itu,
tepi potongan yang disambung jarang memerlukan penyiapan khusus,
seperti pemiringan (beveling). atau penegakan, karena kondisi tepi dari
proses pemotongan nyala (flame cutting) atau pemotongan geser
umumnya memadai.
295
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
296
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
(a) (b)
(c)
(d)
Gambar 6.21. Kombinasi las baji dan pasak dengan las sudut
Sumber: Salmon dkk, 1991
Pengontrolan
Faktor lain yang mempengaruhi kualitas las adalah penyusutan. Jika
las titik diberikan secara menerus pada suatu plat, maka plat akan
mengalami distorsi (perubahan geometri). Distorsi ini akan terjadi jika
tidak berhati-hati baik dalam perencanaan sambungan maupun
prosedur pengelasan.
Berikut ini adalah ringkasan cara untuk memperkecil distorsi
− Perkecil gaya susut dengan:
297
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
298
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
299
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
atau dapat merupakan rongga yang besar terpusat di dasar las sudut
atau dasar dekat plat pelindung pada las tumpul. Yang terakhir
diakibatkan oleh prosedur pengelasan yang buruk dan pemakaian
plat pelindung yang ceroboh.
300
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
senyawa lain. Karena kerapatan terak kecil dari logam las yang
mencair, terak biasanya berada pada permukaan dan dapat
dihilangkan dengan mudah setelah dingin. Namun, pendinginan
sambungan yang terlalu cepat dapat menjerat terak sebelum naik ke
permukaan. Las menghadap ke atas seperti yang diperlihatkan pada
Gambar 6.22(d) sering mengalami kemasukan terak dan harus
diperiksa dengan teliti. Bila beberapa lintasan las dibutuhkan untuk
memperoleh ukuran las yang dikehendaki, pembuat las harus
membersihkan terak yang ada sebelum memulai pengelasan yang
baru. Kelalaian terhadap hal ini merupakan penyebab utama
masuknya terak.
− Retak
Retak adalah pecah-pecah pada logam las, baik searah ataupun
transversal terhadap garis las, yang ditimbulkan oleh tegangan
internal. Retak pada logam las dapat mencapai logam dasar, atau
retak terjadi seluruhnya pada logam dasar di sekitar las. Retak
mungkin merupakan cacat las yang paling berbahaya, namun, retak
halus yang disebut retak mikro (mikrofissures) umumnya tidak
mempunyai pengaruh yang berbahaya.
Retak kadang-kadang terbentuk ketika las mulai memadat dan
umumnya diakibatkan oleh unsur-unsur yang getas (baik besi
ataupun elemen paduan) yang terbentuk sepanjang serat
perbatasan. Pemanasan yang lebih merata dan pendinginan yang
lebih lambat akan mencegah pembentukan retak "panas".
Retak pada bahan dasar yang sejajar las juga dapat terbentuk pada
suhu kamar. Retak ini terjadi pada baja paduan rendah akibat
pengaruh gabungan dari hidrogen, mikrostruktur martensit yang
getas, serta pengekangan terhadap susut dan distorsi. Pemakaian
elektroda rendah-hidrogen bersama dengan pemanasan awal dan
akhir yang sesuai akan memperkecil retak "dingin" ini.
301
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
302
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
pengaku sistem lantai rangka batang atau untuk penumpu antara sistem
dinding berusuk (bracing).
Batang tarik dapat berbentuk profil tunggal ataupun variasi bentuk
dari susunan profil tunggal. Bentuk penampang yang digunakan antara lain
bulat, plat strip, plat persegi, baja siku dan siku ganda, kanal dan kanal
ganda, profil WF, H, I, ataupun boks dari susunan profil tunggal. Secara
umum pemakaian profil tunggal akan lebih ekonomis, namun penampang
tersusun diperlukan bila:
− Kapasitas tarik profil tunggal tidak memenuhi
− Kekakuan profil tunggal tidak memadai karena kelangsingannya
− Pengaruh gabungan dari lenturan dan tarikan membutuhkan
kekakuan lateral yang lebih besar
− Detail sambungan memerlukan penampang tertentu
− Faktor estetika.
303
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
304
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
dimensi nominal lubangnya dalam arah normal pada tegangan yang bekerja.
AISC memberikan daftar hubungan antara diameter lubang dengan ukuran
alat penyambungnya. Untuk lubang-lubang standar, diameter lubang di
ambil 1/16 in lebih besar dari ukuran nominal alat penyambung. Dengan
demikian di dalam menghitung luas netto, diameter alat penyambung harus
ditambah 1/8 in atau (d + 1/16 + 1/16).
305
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
−
Gambar 6.27. Pemakaian batang tarik bulat
Sumber: Salmon dkk, 1991
306
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
307
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
308
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
atas tidak berlaku untuk batang bulat dalam tarik. Batang-batang yang
ditentukan oleh gaya tarik, namun dapat berubah menjadi tekan yang tidak
dominan pada kombinasi pembebanan yang lain, tidak perlu memenuhi
batas kelangsingan batang tekan.
Panjang tekuk
Nilai faktor panjang tekuk (kc) bergantung pada kekangan rotasi dan
translasi pada ujung-ujung komponen struktur. Untuk komponen struktur tak-
bergoyang, kekangan translasi ujungnya dianggap tak-hingga, sedangkan
untuk komponen struktur bergoyang, kekangan translasi ujungnya dianggap
nol. Nilai faktor panjang tekuk (kc) yang digunakan untuk komponen struktur
dengan ujung-ujung ideal ditunjukkan pada Gambar 6.30.
309
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
310
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
bah, maka sayap tekan bisa mengalami tekukan. Terjadinya perpindahan ini
pada sumbu yang lebih lemah akan menyebabkan timbulnya puntiran yang
akhirnya bisa menyebabkan terjadinya keruntuhan. Batang-batang yang
mengalami pembengkokan bukan pada sumbu utamanya tidak memerlukan
konstruksi ikatan. Namun demikian batang-batang tersebut harus memenuhi
syarat-syarat yang dimuat dalam AISCS 1.9.2. Struktur kotak biasanya tidak
memerlukan konstruksi ikatan menurut ketentuan dalarn AISCS 1.5.1.4. 1.
dan 1.5.1.4.4. Batang-batang yang mengalami pembengkokan pada sumbu
utamanya, perlu mendapatkan konstruksi ikatan pada sayap tekannya untuk
mencegah terjadinya ketidakstabilan lateral.
Untuk menentukan bentuk tunjangan lateral, diperlukan suatu penilaian
tertentu sesuai dengan keadaan yang dihadapi. Sebuah gelagar yang
dibungkus dengan beton dapat dikatakan telah dilengkapi dengan tunjangan
lateral pada seluruh bentangnya. Balok bersilangan yang mengikat gelagar
yang satu dengan gelagar yang lainnya apabila disambung dengan baik
pada sayap tekan, juga merupakan suatu tunjangan lateral. Dalam hal ini
perlu diperhatikan bahwa balok silang tersebut harus rnempunyai kekakuan
yang cukup baik. Kadang-kadang kita perlu memberikan ikatan diagonal
pada suatu bagian tertentu untuk mencegah terjadinya pergerakan pada
kedua arah. Konstruksi ikatan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 6.31.
dapat memberikan kekakuan pada beberapa bagian lainnya.
Lantai metal dalam beberapa hal bukanlah merupakan konstruksi
ikatan lateral. Setelah diberikan sambungan-sambungan secukupnya,
barulah lantai metal dapat dianggap sebagai konstruksi ikatan lateral.
Kasus-kasus tunjangan parsial (sebagian) bisa diubah menjadi tunjangan
sepenuhnya dengan melipat gandakan jarak celahnya. Misalnya lantai yang
dipaku mati setiap empat ft bisa dianggap sebagai sepertiga dari tunjangan
lateral yang utuh, dan pada jarak 12 ft lantai tersebut akan merupakan suatu
tunjangan yang utuh.
Gaya geser
Pada sebuah gelagar yang diberikan beban berupa momen lentur
positif, serat-serat bagian bawah batang tersebut akan mengalami
perpanjangan, sedang serat-serat bagian atasnya akan mengalami
perpendekan dan pada sumbu netralnya panjang serat tidak akan
mengalami perubahan (lihat Gambar 6.32).
311
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 6.33. Lenturan pada gelegar yang terdiri dari papan-papan yang
disusun
Sumber: Salmon dkk, 1991
312
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Lenturan
Lenturan dari sebuah batang struktur merupakan fungsi dari momen
inersianya. Lenturan yang diijinkan pada gelagar biasanya dibatasi oleh
peraturan dan perlu diperiksa dalam proses pemilihan gelagar. Menurut
AISC batas lenturan terhadap beban hidup dari gelagar yang menyangga
langit-langit sebesar 1/360 panjang bentangnya.
313
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
314
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
315
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Pengertian yang lebih baik tentang kelakuan gelagar plat, baja yang
berkekuatan lebih tinggi, dan teknik pengelasan yang sudah maju membuat
gelagar plat ekonomis untuk banyak keadaan yang dahulu dianggap ideal
untuk rangka batang, Umumnya, bentangan sederhana sepanjang 70
sampai 150 ft (20 sampai 50 m) merupakan jangkauan pemakaian gelegar
plat. Untuk jembatan, bentang menerus dengan pembesaran penampang
(penampang dengan tinggi variabel) sekarang merupakan aturan bagi
316
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
317
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
untuk memikul gaya geser, tetapi tebal badan yang berlebihan menambah
berat gelagar. Ditinjau dari sudut bahan, badan yang tipis dengan pengaku
akan menghasilkan gelagar yang paling ringan. Dengan demikian, stabilitas
plat badan yang tipis menjadi masalah utama.
Ketidakstabilan pada plat badan antara lain diakibatkan adanya:
− Tekuk elastis akibat geser murni
− Tekuk inelastis akibat geser murni
− Gabungan geser dan lentur
− Tekuk elastis akibat tekanan merata
Ketidakstabilan pada sayap tekan
Plat-plat sayap pada balok profil giling dihubungkan oleh badan yang
relatif tebal sehingga kedua sayap bekerja sebagai satu kesatuan (kekakuan
puntir yang besar) ketika ketidakstabilan lateral hampir terjadi. Bila h/t plat
badan diperbesar, pengaruh dari sayap tarik menurun (kekuatan kolom.
sayap tekan berdasarkan kekakuan lentur lateral lebih dominan). Jika h/t
melampaui harga kritis uriluk tekuk akibat lentur pada bidang badan, maka
penampang lintang akan berlaku memikul tegangan lentur seolah-olah
sebagian badan tidak ada. Akibatnya, sokongan vertikal yang diberikan oleh
badan pada sayap tekan akan banyak berkurang dan kemungkinan tekuk
vertikal pada sayap harus ditinjau. Juga, setelah sokongan badan terhadap
sayap berkurang, tekuk puntir sayap yang berbentuk T (gabungan sayap
dan segmen badan) cenderung terjadi, tergantung pada tebal badan dan
banyaknya bagian badan yang bekerja sebagai satu kesatuan dengan plat
sayap.
Ketidakstabilan pada sayap tekan antara lain diakibatkan adanya
− Tekuk puntir lateral
− Tekuk vertikal
− Tekuk puntir
318
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
(d) (e)
319
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
320
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
321
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
322
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
323
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
324
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
325
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
326
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
327
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
328
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Aksi komposit
Aksi komposit timbul bila dua batang struktural pemikul beban seperti
konstruksi lantai beton dan balok baja penyangga disambung secara integral
dan melendut secara satu kesatuan. Contoh penampang lintang komposit
yang umum diperlihatkan pada Gambar 6.56. Besarnya aksi komposit yang
329
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 6.56. Perbandingan lendutan balok dengan dan tanpa aksi komposit
Sumber: Salmon dkk, 1991
330
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
331
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
dengan memakai lebar plat efektif yang diredusir atau dengan memperbesar
rasio modulus elastisitas n.
Alat Penyambung Geser Komposit
Gaya geser horisontal yang timbul antara plat beton dan balok baja
selama pembebanan harus ditahan agar penampang komposit bekerja
secara monolit. Walaupun lekatan yang timbul antara plat beton dan balok
baja mungkin cukup besar, Iekatan ini tidak dapat diandahkan untuk
memberi interaksi yang diperlukan. Juga, gaya gesek antara plat beton dan
balok baja tidak mampu mengembangkan interaksi ini. Sebagai gantinya,
alat penyambung geser mekanis yang disambung ke bagian atas balok baja
harus diberikan. Alat penyambung geser yang umum diperlihatkan pada
Gambar 6.57.
Pertanyaan pemahaman:
1. Apakah kelebihan penggunaan bahan baja sebagai material struktur
bangunan?
2. Sebutkan sifat-sifat mekanis baja?
3. Sebutkan jenis-jenis profil baja di pasaran berdasarkan klasifikasi
proses pembentukannya?
4. Sebutkan dan jelaskan beberapa sistem konstruksi baja untuk
struktur bangunan?
5. Jelaskan karakteristik sambungan baut untuk konstruksi baja?
6. Sebutkan macam-macam sambungan las?
7. Jelaskan kriteria struktur dengan konstruksi baja!
8. Jelaskan kriteria dan persyaratan struktur dengan konstruksi baja
untuk elemen batang tarik, batang tekan dan lentur!
9. Gambarkan beberapa aplikasi konstruksi pada struktur baja?
Tugas pendalaman:
Cari sebuah contoh bangunan dengan struktur rangka baja. Gambarkan
macam-macam konstruksi sambungan yang terdapat pada struktur rangka
baja tersebut. Jelaskan jenis konstruksi sambungan serta peralatan
sambung apa saja yang digunakan.
332
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Beton merupakan
bahan komposit dari agregat
bebatuan dan semen seba-
gai bahan pengikat, yang
dapat dianggap sebagai se-
jenis pasangan bata tiruan
karena beton memiliki sifat
yang hampir sama dengan
bebatuan dan batu bata
(berat jenis yang tinggi, kuat
tekan yang sedang, dan kuat
tarik yang kecil). Beton di-
buat dengan pencampuran
bersama semen kering dan
agregrat dalam komposisi
yang tepat dan kemudian di-
tambah dengan air, yang me-
nyebabkan semen menga-
lami hidrolisasi dan kemudi-
an seluruh campuran ber-
Gambar 7.1. Bangunan struktur beton
kumpul dan mengeras untuk Sumber: Chen & M. Lui, 2005
membentuk sebuah bahan
dengan sifat seperti bebatuan.
Beton mempunyai satu keuntungan lebih dibandingkan dengan
bebatuan, yaitu bahwa beton tersedia dalam bentuk semi cair selama
proses pembangunan dan hal ini mempunyai tiga akibat penting: pertama,
hal ini berarti bahwa bahan-bahan lain dapat digabungkan ke dalamnya
dengan mudah untuk menambah sifat yang dimilikinya. Baja yang terpenting
dari baja-baja lainnya adalah baja dalam bentuk batang tulangan tipis yang
memberikan kepada bahan komposit yakni beton bertulang kekuatan tarik
dan kekuatan lentur selain kekuatan tekan. Kedua, tersedianya beton dalam
bentuk cairan membuatnya dapat dicetak ke dalam variasi bentuk yang luas.
Ketiga, proses pencetakan memberikan sambungan antar elemen yang
sangat efektif dan menghasilkan struktur yang menerus yang meningkatkan
efisiensi struktur
Beton bertulang selain memiliki kekuatan tarik .juga memiliki
kekuatan tekan dan karena itu cocok untuk semua jenis elemen struktur
termasuk elemen struktur yang memikul beban jenis lentur. Beton bertulang
juga merupakan bahan yang kuat, dengan demikian beton dapat digunakan
pada berbagai bentuk struktur seperti pada rangka kerja di mana diperlukan
bahan yang kuat dan elemen-elemen yang ramping. Beton bertulang juga
333
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
334
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
335
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
336
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
337
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
− ASTM A 617M, Standar spesifikasi untuk serat baja ulir dan polos untuk
beton bertulang.
− ASTM A 645M-96a, Standar spesifikasi untuk baja gilas ulir and polos -
Tulangan baja untuk beton bertulang.
− ASTM A 706M, Standar spesifikasi untuk baja ulir dan polos paduan
rendah mutu tinggi untuk beton prategang.
− ASTM A 722, Standar spesifikasi untuk baja tulangan mutu tinggi tanpa
lapisan untuk beton prategang.
− ASTM A 767M-90, Standar spesifikasi untuk baja dengan pelapis seng
(galvanis) untuk beton bertulang.
− ASTM A 775M-94d, Standar spesifikasi untuk tulangan baja berlapis
epoksi.
− ASTM A 82, Standar spesifikasi untuk kawat tulangan polos untuk
penulangan beton.
− ASTM A 82-94, Standar spesifikasi untuk jaringan kawat baja untuk
beton bertulang.
− ASTM A 884M, Standar spesifikasi untuk kawat baja dan jaring kawat
las berlapis epoksi untuk tulangan.
− ASTM A 934M, Standar spesifikasi untuk lapisan epoksi pada baja
tulangan yang diprefabrikasi.
− ASTM C 1017, Standar spesifikasi untuk bahan tambahan kimiawi untuk
menghasilkan beton dengan kelecakan yang tinggi.
− ASTM C 109, Metode uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis.
− ASTM C 109-93, Standar metode uji kuat tekan mortar semen hidrolis
(menggunakan benda uji kubus 50 mm).
− ASTM C 1240, Standar spesifikasi untuk silica fume untuk digunakan
pada beton dan mortar semen-hidrolis.
− ASTM C 31-91, Standar praktis untuk pembuatan dan pemeliharaan
benda uji beton di lapangan.
− ASTM C 33, Standar spesifikasi agregat untuk beton.
− ASTM C 33-93, Standar spesifikasi untuk agregat beton.
− ASTM C 39-93a, Standar metode uji untuk kuat tekan benda uji silinder
beton.
− ASTM C 42-90, Standar metode pengambilan dan uji beton inti dan
pemotongan balok beton.
− ASTM C 494, Standar spesifikasi bahan tambahan kimiawi untuk beton.
− ASTM C 595, Standar spesifikasi semen blended hidrolis.
− ASTM C 618, Standar spesifikasi untuk abu terbang dan pozzolan alami
murni atau terkalsinasi untuk digunakan sebagai bahan tambahan
mineral pada beton semen portland.
− ASTM C 685, Standar spesifikasi untuk beton yang dibuat melalui
penakaran volume dan pencampuran menerus.
− ASTM C 845, Standar spesifikasi semen hidrolis ekspansif.
− ASTM C 94-94, Standar spesifikasi untuk beton jadi.
338
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
7.2.1. Semen
Semen dipakai sebagai pengikat sekelompok bahan-ikat hidrolik
untuk pembuatan beton. Hidrolik berarti bahwa semen bereaksi dengan air
dan membentuk suatu batuan massa, suatu produksi keras (batuan-semen)
yang kedap air.
Semen adalah suatu hasil produksi yang dibuat di pabrik-semen.
Pabrik-pabrik semen memproduksi bermacam-macam jenis semen dengan
sifat-sifat dan karaktefistik yang berlainan.
339
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
340
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Faktor air semen (FAS) adalah perbandingan antara berat air dan
berat semen:
berat air
F.A.S = ------------------
berat semen
Misalkan:
F.A.S = 0,5; bila digunakan semen 350 [kg/m3],
Maka banyaknya air = 350 x 0,5 = 175 [l/ m3]
Faktor air-semen yang rendah (kadar air sedikit) menyebabkan air di
antara bagian- bagian semen sedikit, sehingga jarak antara butiran butiran
semen pendek. Akibatnya massa semen menunjukkan lebih berkaitan,
karenanya kekuatan awal lebih dipengaruh dan batuan-semen mencapai
kepadatan tinggi.
Semen dapat mengikat air sekitar 40% dari beratnya; dengan kata
lain air sebanyak 0,4 kali berat semen telah cukup untuk membentuk seluruh
semen berhidrasi. Air yang berlebih tinggal dalam pori-pori. Beton normal
selalu bervolume pori-pori halus rata yang saling berhubungan, karena itu
disebut pori-pori kapiler. Bila spesi-beton ditambah ekstra air, maka
sebenanya hanya pori-porinya yang bertambah banyak. Akibatnya beton
lebih berpori-pori dan kekuatan serta masa pakainya berkurang.
7.2.2. Agregat
Agregat adalah bahan-bahan campuran-beton yang saling diikat oleh
perekat semen. Agregat yang umum dipakai adalah pasir, kerikil dan batu-
batu pecah. Pemilihan agregat tergantung dari:
− syarat-syarat yang ditentukan beton
− persediaan di lokasi pembuatan beton
− perbandingan yang telah ditentukan antara biaya dan mutu
Dari pemakaian agregat spesifik, sifat-sifat beton dapat dipengaruhi.
Suatu pembagian yang sepintas lalu (kasar) dapat dilakukan sebagai
berikut:
− agregat normal (kuarsit, pasir, kerikil, basalt)
− agregat halus (puing-batu, terak-lahar, serbuk-batu/bims).
− agregat kasar (bariet, bijib-besi magnetiet dan limoniet).
Kecuali agregat alam dapat juga digunakan produk-aIami sinter atau
terbakar, beton gilas atau puing tembok batu-bata.
Umumnya pasir yang digali dari dasar sungai cocok digunakan untuk
pembuatan beton. Produksi penggalian pasir dan kerikil akan dipisah-
pisahkan dengan ayakan dalam 3 kelompok yaitu:
− kerikil kasar (lebih besar dari 30 mm)
− kerikil beton (dari 5 mm sampai 30 mm)
− pasir beton (lebih kecil dari 5 mm).
341
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
7.2.3. Air
Karena pengerasan beton berdasarkan reaksi antara semen dan air,
maka sangat perlu diperiksa apakah air yang akan digunakan memenuhi
syarat-syarat tertentu. Air tawar yang dapat diminum, tanpa diragukan boleh
dipakai. Bila tidak terdapat air minum disarankan untuk mengamati apakah
air yang digunakan tersebut tidak mengandung bahan-bahan yang merusak
beton/baja.
Pertama-tama yang harus diperhatikan adalah kejernihan air tawar,
apabila ada berberapa kotoran yang terapung, maka air tidak boleh dipakai.
Di samping pemeriksaan visual, harus juga diamati apakah air itu tidak
mengandung bahan-bahan perusak, contohnya: fosfat, minyak, asam, alkali,
bahan-bahan organis atau garam-garam. Penelitian semacam ini harus
dilakukan di laboratorium kimia. Selain air dibutuhkan untuk reaksi
pengikatan, dipakai pula sebagai perawatan-sesudah beton dituang. Suatu
metode perawatan selanjutnya dengan cara membasahi terus-menerus atau
beton yang baru direndam air.
Air ini pun harus mernenuhi syarat-syarat yang lebih tinggi daripada
air untuk pembuatan beton. Misalkan air untuk perawatan selanjutnya
keasaman tidak boleh memilik kadar pHnya > 6, juga tidak dibolehkan terlalu
sedikit mengandung kapur.
342
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
343
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
344
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
− batas luluh/leleh;
− regangan pada beban maksimal;
− modulus elastisitas (konstanta material), (Es)
Produk tulangan baja beton sangat bervariasi, untuk itu dalam
pelaksanaan di lapangan diberlakukan beberapa toleransi terhadap
penyimpangan-penyimpangan yang terjadi. Beberapa toleransi terhadap
penyimpangan pada kondisi baja yang ada di lapangan disebutkan dalam
tabel 7.2 hingga tabel 7.5.
Tabel 7.2. Penyimpangan yang diizinkan untuk panjang batang
Sumber: Sagel dkk, 1994
Panjang Toleransi
Minus 0 mm
Di bawah 12 meter
Plus 40 mm
Minus 0 mm
Mulai 12 meter ke atas
Plus 50 mm
Kurang dari 10 mm ± 6%
10 mm – 16 mm ± 5%
16 mm – 28 mm ± 4%
Lebih dari 28 mm ± 3%
345
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
346
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
347
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
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.
348
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
349
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
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 7.6(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 7.6(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 scbagai 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
7.6(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.
350
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
351
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
352
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
353
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
354
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 7.9. Detail penampang balok dan plat, hubungan tinggi balok, tinggi
efektif dan penutup beton
Sumber: Sagel dkk, 1994
Tabel 7.6. Tebal minimum penutup beton dari tulangan terluar (mm)
Sumber: Sagel dkk, 1994
355
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
356
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Tulangan balok
Syarat-syarat untuk mendapat penulangan balok yang baik, antara
lain:
− Batasi ukuran diameter batang yang berbeda-beda
− Sedapat mungkin gunakan diameter 6,8,10,12,14,16,19, 22, dan
32 mm
− Gunakan batang sesedikit mungkin, yaitu dengan cara
menggunakan jarak tulangan semaksimal mungkin sesuai
dengan yang diijinkan
− Perhitungkan panjang batang yang umum digunakan sehingga
dapat menghindari sisa potongan yang terbuang percuma
357
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Kait standar
Pembengkokan tulangan harus memenuhi ketentuan sebagai
berikut:
− Bengkokan 180° ditambah perpanjangan 4db (diameter batang
tulangan, mm), tapi tidak kurang dari 60 mm, pada ujung bebas kait.
− Bengkokan 90° ditambah perpanjangan 12 db pada ujung bebas kait.
− Untuk sengkang dan kait pengikat:
o Batang D-16 dan yang lebih kecil, bengkokan 90° ditambah
perpanjangan 6 db pada ujung bebas kait, atau
o Batang D-19, D-22, dan D-25, bengkokan 90° ditambah
perpanjangan 12 db pada ujung bebas kait, atau
o Batang D-25 dan yang lebih kecil, bengkokan 135° ditambah
perpanjangan 6 db pada ujung bebas kait.
Diameter bengkokan minimum
− Diameter bengkokan yang diukur pada bagian dalam batang tulangan
tidak boleh kurang dari nilai dalam Tabel 7.7. Ketentuan ini tidak
berlaku untuk sengkang dan sengkang ikat dengan ukuran D-10 hingga
D-16.
− Diameter dalam dari bengkokan untuk sengkang dan sengkang ikat
tidak boleh kurang dari 4db untuk batang D-16 dan yang lebih kecil.
Untuk batang yang lebih besar daripada D-16, diameter bengkokan
harus memenuhi Tabel 7.7.
− Diameter dalam untuk bengkokan jaring kawat baja las (polos atau ulir)
yang digunakan untuk sengkang dan sengkang ikat tidak boleh kurang
dari 4db untuk kawat ulir yang lebih besar dari D7 dan 2db untuk kawat
lainnya. Bengkokan dengan diameter dalam kurang dari 8db tidak boleh
berada kurang dari 4db dari persilangan las yang terdekat.
Cara pembengkokan
− Semua tulangan harus dibengkokkan dalam keadaan dingin, kecuali
bila diizinkan lain oleh pengawas lapangan.
− Tulangan yang sebagian sudah tertanam di dalam beton tidak boleh
dibengkokkan di lapangan, kecuali seperti yang ditentukan pada
gambar rencana, atau diizinkan oleh pengawas lapangan.
358
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Penempatan tulangan
− Tulangan harus ditempatkan secara akurat dan ditumpu secukupnya
sebelum beton dicor, dan harus dijaga agar tidak tergeser melebihi
toleransi yang diizinkan.
− Toleransi untuk tinggi d dan selimut beton minimum dalam komponen
struktur lentur, dinding dan komponen struktur tekan harus memenuhi
ketentuan pada tabel 7.8.
359
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Bundel tulangan:
− Kumpulan dari tulangan sejajar yang diikat dalam satu bundel sehingga
bekerja dalam satu kesatuan tidak boleh terdiri lebih dari empat
tulangan per bundel.
− Bundel tulangan harus dilingkupi oleh sengkang atau sengkang
pengikat.
− Pada balok, tulangan yang lebih besar dari D-36 tidak boleh dibundel.
− Masing-masing batang tulangan yang terdapat dalam satu bundel
tulangan yang berakhir dalam bentang komponen struktur lentur harus
diakhiri pada titik-titik yang berlainan, paling sedikit dengan jarak 40 db
secara berselang.
− Jika pembatasan jarak dan selimut beton minimum didasarkan pada
diameter tulangan db, maka satu unit bundel tulangan harus
diperhitungkan sebagai tulangan tunggal dengan diameter yang didapat
dari luas ekuivalen penampang gabungan.
Penyaluran tulangan
Beton bertulang dapat berfungsi dengan baik sebagai bahan
komposit jika baja tulangan saling bekerja sama sepenuhnya dengan beton.
Untuk itu perlu diusahakan agar terjadi penyaluran gaya dari bahan satu ke
bahan lainnya. Agar batang tulangan dapat menyalurkan gaya sepenuhnya
melalui ikatan, baja harus tertanam dalam beton hingga kedalaman tertentu
yang disebut sebagai panjang penyaluran.
Gaya tarik dan tekan pada tulangan di setiap penampang komponen
struktur beton bertulang harus disalurkan pada masing-masing sisi
penampang tersebut melalui panjang pengangkuran, kait atau alat mekanis,
atau kombinasi dari cara-cara tersebut. Kait sebaiknya tidak dipergunakan
untuk menyalurkan tulangan yang berada dalam kondisi tekan.
− Panjang penyaluran ld, dinyatakan dalam diameter db untuk batang ulir
dan kawat ulir dalam kondisi tarik, harus ditentukan berdasarkan SNI
03-2847-2002 bagian 14.2(2) atau 14.2(3), tetapi ld tidak boleh kurang
dari 300 mm.
− Panjang penyaluran ld, dalam mm, untuk batang ulir yang berada dalam
kondisi tekan harus dihitung dengan mengalikan panjang penyaluran
dasar ldb pada SNI 03-2847-2002 bagian 14.3(2) dengan faktor
modifikasi yang berlaku sesuai dengan SNI 03-2847-2002 bagian
14.3(3), tetapi ld tidak boleh kurang dari 200 mm.
− Panjang penyaluran ldh, dalam mm, untuk batang ulir dalam kondisi
tarik yang berakhir pada suatu kait standar harus dihitung dengan
mengalikan panjang penyaluran dasar lhb pada SNI 03-2847-2002
bagian 14.5(2) dengan faktor atau faktor-faktor modifikasi yang berlaku
yang sesuai dengan SNI 03-2847-2002 bagian 14.5(3), tetapi ldh tidak
boleh kurang dari 8db ataupun 150 mm (Gambar 7.12).
360
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
361
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
362
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
363
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
struktur adalah unik. Proses disain untuk struktur beton bertulang mengikuti
langkah-langkah berikut:
− Konfigurasi sistem struktur
− Penentuan data-data desain: desain pembebanan, kriteria desain,
dan spesifikasi materialnya.
− Membuat estimasi awal usulan elemen, misalnya berdasarkan pada
aturan-aturan kontrol defleksi dengan penambahan persyaratan
estétika dan fungsional.
− Menghitung properti penampang elemen, analisis struktural untuk
gaya-gaya internal: momen, gaya aksial, gaya geser, dan puntir.
Juga, peninjauan kembali perhitungan defleksi.
− Menghitung persyaratan kekuatan longitudinal yang didasarkan pada
kebutuhan momen dan gaya axial. Menghitung persyaratan
kekeuatan transveral berdasarkan tuntutan geser dan momen puntir.
− Jika elemen tidak memenuhi kriteria desain, modifikasi desain dan
ulangi langkah 1-3
− Lengkapi dengan evaluasi yang lebih detail desain elemen tersebut
dengan menambahkan beban-beban khusus dan kombinasi-
kombinasi, dan kekuatan serta persyaratan kemampulayanan
berdasarkan persyaratan peraturan, stándar dan spesifikasi
− Detail penulangan, pengembangan gambar-gambar desain, catatan-
catatan dan spesifikasi.
364
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
a) Lendutan
Suatu struktur beton disyaratkan memiliki kekakuan yang cukup
tegar, sehingga dapat menahan deformasi akibat lendutan tanpa
menimbulkan kerusakan atau gangguan. Struktur yang mengalami lendutan
yang besar dapat mengakibatkan dinding-dinding yang didukungnya
menjadi retak, atau terjadi getaran pada saat orang berjalan diatas lantai.
Ketinggian suatu penampang merupakan hal penting yang perlu
dipertimbangkan berkaitan dengan momen inersia dan kekakuan. Dalam
SNI 03-2847-2002 tercantum tebal minimum yang dipersyaratkan terhadap
bentang. Nilai pada tabel 7.11 berlaku untuk struktur yang tidak mendukung
serta sulit terdeformasi atau berpengaruh terhadap struktur yang mudah
rusak akibat lendutan yang besar.
b) Retak
Retak pada komponen struktur dengan penulangan dapat
mengakibatkan korosi pada baja tulangan. Pembentukan karat pada korosi
memungkinkan beton disekitar tulangan akan pecah dan lepas. Faktor
terpenting yang mengakibatkan retak adalah regangan dalam baja yakni
tegangan baja. Pembatasan retak dapat dicapai dengan membatasi
tegangan dari baja.
365
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
c) Panjang bentang
Panjang bentang komponen struktur ditentukan menurut ketentuan-
ketentuan berikut:
− Panjang bentang dari komponen struktur yang tidak menyatu dengan
struktur pendukung dihitung sebagai bentang bersih ditambah dengan
tinggi dari komponen struktur. Besarnya bentang tersebut tidak perlu
melebihi jarak pusat ke pusat dari komponen struktur pendukung yang
ada.
− Dalam analisis untuk menentukan momen pada rangka atau struktur
menerus, panjang bentang harus diambil sebesar jarak pusat ke pusat
komponen struktur pendukung.
366
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
367
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
− Terjepit sebagian atau elastis; plat yang menempel pada balok tepi
tetapi balok tepi tidak cukup kuat untuk mencegah rotasi (gambar
7.16c).
(a) (b)
(c)
Gambar 7.16. Jenis tumpuan pada plat beton
Sumber: Sagel dkk, 1994
Distribusi tegangan
Distribusi tegangan dapat diilustrasikan sebagai berikut:
Pada beban kecil distribusi tegangannya linier, bernilai nol pada
garis netral dan sebanding dengan regangan yang terjadi seperti
ditunjukan pada Gambar 7.17.
Pada beban sedang, kuat tarik beton dilampaui dan beton
mengalami retak. Beton tidak dapat meneruskan gaya tarik melintasi
bagian-bagian retak karena terputus-putus, selanjutnya tulangan
baja akan mengambil alih memikul seluruh gaya tarik yang timbul.
Distribusi tegangan untuk penampang pada/dekat bagian yang
368
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
369
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Kuat lentur
Kuat lentur Mn merupakan kekuatan lentur balok, yang besarnya
tergantung dari resultan gaya tekan dalam (ND) dan resultan gaya tarik
dalam (NT).
§ a·
Kuat lentur pada gaya tekan beton: M n = ND¨d − ¸ (7.1)
© 2¹
§ a·
Kuat lentur pada gaya tarik tulangan beton: M n = N T ¨ d − ¸ (7.2)
© 2¹
dimana ND : resultan gaya tekan dalam
NT : resultan gaya tarik dalam
d : tinggi efektif balok
a : kedalaman blok tegangan
370
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
As fy
Nilai a dapat dihitung dengan rumus: a= (7.3)
β1 f c b
dimana As : luas tulangan tarik (mm2)
fy : tegangan leleh baja
β1 : konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton
f’c : kuat tekan beton
b : lebar balok (mm)
371
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
4) Bandingkan hasilnya dengan 0,75 ρb atau ρmaks juga terhadap ρinin untuk
menentukan apakah penampang memenuhi syarat.
5) Hitung kedalaman blok tegangan beton tekan:
As fy
a=
β1 f c b
6) Hitung panjang lengan kopel momen dalam: z = d – ½ a
7) Hitung momen tahanan (dalam) ideal Mn
Mn = NT z = As fy z, atau
Mn = ND z = 0,85 As fc’ abz
MR = φ Mn
372
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Balok ini dapat dirancang dengan langkah dan rumusan yang sama
untuk balok segiempat biasa. Persyaratan penutup pada plat satu arah lebih
kecil dari balok, umumnya ¾ ”. Gaya-gaya internal umumnya lebih rendah,
sehingga penggunaan ukuran tulangannya menjadi lebih kecil. Desain
mungkin dapat dikendalikan dengan tulangan susut dan suhu yang
minimum. Faktor geser jarang dikontrol, dan tulangan transversal sulit
dipasang pada plat satu arah.
Karena beban yang bekerja semuanya dilimpahkan menurut arah
sisi pendek, maka plat terlentur satu arah dapat dianggap memiliki perilaku
seperti suatu balok persegi dengan tinggi setebal plat tersebut dan dengan
lebarnya adalah satu satuan panjang (umumnya 1 meter). Apabila diberi
beban merata plat akan melendut dengan kelengkungan satu arah,
sehingga menimbulkan momen lentur pada arah tersebut. Beban merata
umumnya menggunakan satuan kN/m2 (kPa), karena diperhitungkan untuk
setiap satuan lebar (1 meter) maka satuannya menjadi beban per satuan
panjang (kN/m).
Penulangan plat dihitung untuk setiap satuan lebar tersebut dan
merupakan jumlah rata-rata. Dalam SNI 03-2847-2002, plat struktural harus
pula dipasang tulangan susut dan suhu dengan arah tegak lurus tulangan
pokok. Tulangan ulir yang digunakan sebagai tulangan susut dan suhu
harus memenuhi ketentuan berikut:
− Tulangan susut dan suhu harus paling sedikit memiliki rasio luas
tulangan terhadap luas bruto penampang beton sebagai berikut (Tabel
7.13), tetapi tidak kurang dari 0,001
− Tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak tidak lebih dari
lima kali tebal plat, atau 450 mm.
373
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Tabel 7.13. Rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton
Sumber: Sagel dkk, 1994
MR = φ bd2k (7.5)
374
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Tebal minimum, h
Dua tumpuan Kedua ujung
Komponen struktur Satu ujung menerus Kantilever
sederhana menerus
Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang
mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar
Plat masif
Ɛ /16 Ɛ /18.5 Ɛ /21 Ɛ /8
satu arah
Balok atau
plat rusuk Ɛ /20 Ɛ /24 Ɛ /28 Ɛ /10
satu arah
Catatan:
Panjang bentang dalam mm.
3
Nilai yang diberikan harus digunakan langsung untuk komponen struktur dengan beton normal (wc = 2 400 kg/m ) dan
tulangan BJTD 40. Untuk kondisi lain, nilai di atas harus dimodifikasikan sebagai berikut:
3 3
(a) Untuk struktur beton ringan dengan berat jenis di antara 1 500 kg/m sampai 2 000 kg/m , nilai tadi harus
3
dikalikan dengan (1,65 - 0,000 3 wc) tetapi tidak kurang dari 1,09, dimana wc adalah berat jenis dalam kg/m .
(b) Untuk f y selain 400 MPa, nilainya harus dikalikan dengan (0,4 + fy/700).
375
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
d = h – 29,5 mm
376
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
5) Hitung k perlu
Mu
k=
φbd 2
6) Cari nilai k (tabel A-8 sampai A-37 dalam Dipohusodo, 1994), dan
tidak melampaui ρmaks
7) Hitung As yang dibutuhkan. As perlu = ρbd
8) Tentukan tulangan pokok (tabel A-3 dalam Dipohusodo, 1994).
Periksa jarak maksimum dari pusat ke pusat: 3h atau 500 mm.
Dan periksa ulang anggapan awal pada langkah 4.
9) Periksa tulangan susut dan suhu, sebagai berikut:
As = 0,0020 bh, untuk baja mutu 30
As = 0,0018 bh, untuk baja mutu 40
§ 400 ·
As = 0,0018bh¨ ¸ untuk mutu baja lebih tinggi dari 40.
¨ f ¸
© y ¹
dan tidak boleh kurang dari As = 0,0014 bh
10) Jumlah luas penampang tulangan baja pokok tidak boleh kurang
dari jumlah luas penulangan susut dan suhu.
11) Buat sketsa rancangan.
C. Perencanaan balok T
Balok-T seperti pada gambar 7.21, merupakan elemen struktur beton
dimana plat dan balok secara integral bekerja secara komposit menerima
distribusi gaya-gaya yang terjadi. Desain balok-T berbeda dengan balok
persegi empat hanya pada bagian momen positifnya, dimana bagian gaya
tekan internal juga terjadi pada bagian plat (sayap).
377
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Konstruksi balok-T
− Pada konstruksi balok-T, bagian sayap dan badan balok harus dibuat
menyatu (monolit) atau harus dilekatkan secara efektif sehingga
menjadi satu kesatuan.
− Lebar plat efektif sebagai bagian dari sayap balok-T tidak boleh
melebihi seperempat bentang balok, dan lebar efektif sayap dari
masing-masing sisi badan balok tidak boleh melebihi:
o delapan kali tebal plat, dan
o setengah jarak bersih antara balok-balok yang bersebelahan.
− Untuk balok yang mempunyai plat hanya pada satu sisi, lebar efektif
sayap dari sisi badan tidak boleh lebih dari:
o seperduabelas dari bentang balok,
o enam kali tebal plat, dan
o setengah jarak bersih antara balok-balok yang bersebelahan.
− Balok-T tunggal, dimana bentuk T-nya diperlukan untuk menambah
luas daerah tekan, harus mempunyai ketebalan sayap tidak kurang
378
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
dari setengah lebar badan balok, dan lebar efektif sayap tidak lebih
dari empat kali lebar badan balok.
− Bila tulangan lentur utama plat, yang merupakan bagian dari sayap
balok-T (terkecuali untuk konstruksi plat rusuk), dipasang sejajar
dengan balok, maka harus disediakan penulangan di sisi atas plat
yang dipasang tegak lurus terhadap balok berdasarkan ketentuan
berikut:
o Tulangan transversal tersebut harus direncanakan untuk
memikul beban terfaktor selebar efektif plat yang dianggap
berperilaku sebagai kantilever. Untuk balok-T tunggal,seluruh
lebar dari sayap yang membentang harus diperhitungkan.
Untuk balok-T lainnya, hanya bagian plat selebar efektifnya
saja yang perlu diperhitungkan.
o Tulangan transversal harus dipasang dengan spasi tidak
melebihi lima kali tebal plat dan juga tidak melebihi 500 mm.
y=
¦ ( Ay ) kemudian, z = d - y
¦A
379
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
380
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
381
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
382
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Dalam persamaan ini satuan fC’ dalam Mpa, bw dan d dalam mm, dan VC
dalam kN. Pada balok persegi bw sama dengan d. Kuat geser ideal
dikenakan faktor reduksi φ = 0,60. Kuat geser rencana Vu didapatkan dari
hasil penerapan faktor beban.
Berdasarkan peraturan, meskipun sevcara teoritis tidak diperlukan
penulangan geser apabila Vu φVC, akan tetapi tetap diharuskan untuk
selalu menyediakan penulangan geser minimum pada semua bagian
struktur beton yang mengalami lenturan. Ketentuan penulangan geser
minimum tersebut terutama untuk menjaga agar tidak terjadi kegagalan
geser bila terjadi beban yang tak terduga. Pada tempat di mana tidak
diperlukan tulangan geser yang memiliki ketebalan cukup untuk menahan
Vu, maka tulangan geser minimum tidak diperlukan. Sedangkan pada
tempat yang memerlukan tulangan geser minimum, jumlah luasnya
ditentukan dengan persamaan:
1 bw s
A= (7.7)
3 fy
Pada persamaan ini, dan mengacu pada gambar 10.14, dijelaskan:
Av = luas penampang tulangan geser total dengan jarak spasi antar
tulangan s, untuk sengkang keliling tunggal Av = 2 As, dimana
As adalah luas penampang batang tulangan sengkang (mm2)
bw = lebar balok, untuk balok persegi = b (mm)
s = jarak pusat ke pusat batang tulangan geser ke arah sejajar
tulangan pokok memanjang (mm)
fy = kuat luluh tulangan geser (Mpa)
tinggi
antara
Tinggi lebar
Rusuk antara
Total
Rusuk
383
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 7.25. Struktur plat lantai dua arah dan prinsip penyaluran beban
Sumber: Chen & M. Lui, 2005
384
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
F. Plat rata
Sistem lantai tanpa menggunakan balok-balok disebut sebagai plat
rata (flat), seperti pada gambar 7.27. Sistem ini ekonomis dan fungsional
karena dengan dihilangkannya balok maka tinggi bersih antar lantai dapat
lebih maksimal. Tebal minimal plat rata ini seperti pada tabel 7.16.
385
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
b b
Tanpa penebalan Dengan penebalan
Tegangan
leleh Panel luar Panel luar
fya MPa Dengan balok
Panel dalam Panel dalam
Tanpa balok Tanpa balok Dengan balok
c c
pinggir pinggir pinggir pinggir
300 Ɛn / 33 Ɛn / 36 Ɛn / 36 Ɛn / 36 Ɛn / 40 Ɛn / 40
400 Ɛn / 30 Ɛn / 33 Ɛn / 33 Ɛn / 33 Ɛn / 36 Ɛn / 36
500 Ɛn / 28 Ɛn / 31 Ɛn / 31 Ɛn / 33 Ɛn / 34 Ɛn / 34
Catatan:
a. Untuk tulangan dengan tegangan leleh di antara 300 MPa dan 400 MPa atau di antara 400 MPa dan 500 MPa,
gunakan interpolasi linear.
b. Penebalan panel didefinisikan dalam 15.3(7(1)) dan 15.3(7(2)).
c. Pelat dengan balok di antara kolom kolomnya di sepanjang tepi luar. Nilai Į untuk balok tepi tidak boleh kurang
dari 0,8.
386
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
H. Plat wafel
Untuk beban lantai yang sangat berat atau untuk bentang yang
panjang maka sistem plat wafel dimungkinkan untuk digunakan. Plat wafel
dapat digambarkan sebagai plat datar yang sangat tebal, tetapi dengan grid
kotak-kotak untuk mengurangi berat dan mendapatkan efisiensi. (gambar
7.29)
Desain penulangan lentur berdasarkan pada lajur-lajur penampang T
sebagai pengganti lajur palat persegi. Pada sekeliling pendukung kolom,
lubang-lubang grid dapat diisi untuk menahan kepala kolom.
387
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
388
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
389
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Jarak bersih antar batang tulangan pokok tidak boleh kurang dari 1,5
db atau 40 mm. Syarat-syarat lain diantaranya:
− tebal minimum penutup beton ditetapkan tidak boleh kurang dari 40 mm
− batang tulangan pokok harus dilingkupi sengkang dengan kait pengikat
lateral paling sedikit dengan batang D10 untuk tulangan pokok D32 atau
lebih kecil
− untuk tulangan pokok yang lebih besar menggunakan yang tidak kurang
dari D12, tetapi tidak lebih besar dari D16.
− jarak spasi tulangan sengkang tidak lebih dari 16 kali diameter tulangan
pokok, atau 48 kali diameter tulangan sengkang, dan dimensi lateral
terkecil (lebar) kolom
− kait pengikat harus diatur sehingga sudut-sudutnya tidak dibengkokan
dengan sudut lebih besar dari 135º, seperti pada gambar 7.32.
390
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
391
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Untuk analisis
1) Menentukan kekuatan bahan-bahan yang dipakai. Menentukan rasio ρg
penulangan yang direncanakan (bila diinginkan)
2) Menentukan beban rencana terfaktor Pu
3) Menentukan luas kotor penampang kolom yang diperlukan Ag
4) Memilih bentuk dan ukuran penampang kolom, gunakan bilangan bulat
5) Menghitung beban yang dapat didukung oleh beton dan tulangan pokok
memanjang. Tentukan luas penampang batang tulangan memanjang
yang diperlukan, kemudian pilih batang tulangan yang akan dipakai.
6) Merancang tulangan pengikat, dapat berupa tulangan sengkang atau
spiral.
7) Buat sketsa rancangannya.
7.4.6. Dinding
Pada dinding yang tinggi atau juga dinding geser serta gabungan
dinding-dinding seperti pada dinding core yang paling menentukan adalah
beban aksial dan lentur, seperti yang berlaku pada kolom. Oleh karena itu,
prosedur desain dan perhitungan-perhitungan pada kolom juga secara
umum juga dapat diaplikasikan. Detail penulangan untuk dinding berbeda
392
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
393
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Pertanyaan pemahaman:
10. Apakah kelebihan dan kekurangan bahan beton sebagai material
struktur bangunan?
11. Sebutkan beberapa sifat dan karakteristik bahan beton?
12. Uraikan material penyusun beton bertulang?
13. Sebutkan dan jelaskan beberapa sistem konstruksi beton untuk
struktur bangunan?
14. Sebutkan syarat-syarat untuk penampang balok atau plat beton
bertulang?
15. Sebutkan syarat-syarat penulangan beton bertulang?
16. Sebutkan syarat-syarat kekuatan beton bertulang
17. Jelaskan prosedur untuk menghitung struktur untuk konstruksi balok,
plat, dan kolom beton?
Tugas pendalaman:
Cari sebuah contoh bangunan dengan struktur kolom dan balok beton
dengan plat di atasnya. Buat rancangan sederhana sebuah satuan unit
struktur dengan komponen kolom, balok dan plat berdasarkan kasus
bangunan tersebut. Lakukan perhitungan pengecekan untuk balok, kolom
dan plat beton tersebut.
394
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
395
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 8.2. Metoda penggergajian kayu dan profil serat yang dihasilkan
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
396
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
397
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
(b)
(a)
(c) (d)
Gambar 8.5. Cacat kayu: (a) mata kayu; (b) lapuk; (c) wane / tepian batang
bulat; dan (d) retak
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
398
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
399
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 8.7. Arah serat dan kekuatan kayu terhadap tekan dan tarik
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
Gambar 8.8. Arah serat dan kekuatan kayu terhadap lentur dan geser
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
400
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
401
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Pada Gambar 8.9 diperlihatkan contoh berbagai jenis sistem konstruksi kayu
yang umum digunakan.
RANGKA RINGAN.
Sistem struktur joists ringan pada Gambar 8.9(a) adalah konstruksi
kayu yang paling banyak digunakan pada saat ini. Sistem joists lantai
402
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
terutama sangat berguna untuk beban hidup ringan yang terdistribusi merata
dan untuk bentang yang tidak besar. Kondisi demikian umumnya dijumpai
pada konstruksi rumah. Joists pada umumnya menggunakan tumpuan
sederhana karena untuk membuat tumpuan vang dapat menahan momen
diperlukan konstruksi khusus. Pada umumnya, lantai dianggap tidak monolit
dengan joists kecuali apabila digunakan konstruksi khusus yang
menyatukannya.
403
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
BALOK BOKS.
Perilaku yang diberikan oleh kotak balok dari kayu lapis [lihat
Gambar 8.9(c)] memungkinkan penggunaannya untuk berbagai ukuran
bentang dan kondisi pembebanan. Sistem yang demikian sangat berguna
pada situasi bentang besar atau apabila ada kondisi beban yang khusus.
Balok boks dapat secara efisien mempunyai bentang lebih besar daripada
balok homogen maupun balok berlapis.
404
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
RANGKA BATANG
Rangka batang kayu merupakan sistem berbentang satu arah yang
paling banyak digunakan karena dapat dengan mudah menggunakan
banyak variasi dalam konfigurasi dan ukuran batang. Rangka batang dapat
dibuat tidak secara besar-besaran, tetapi dapat dibuat secara khusus untuk
kondisi beban dan bentang tertentu. Sekalipun demikian, kita juga. membuat
rangka batang secara besar-besaran (mass production). Rangka batang
demikian umumnya digunakan pada situasi bentang tidak besar dan beban
ringan. Rangka batang tnissed rafter pada Gambar 8.9(g) misalnya, banyak
digunakan sebagai konstruksi atap pada bangunan rumah. Sistem yang
terlihat pada Gambar 8.9(b) analog dengan balok baja web terbuka dan
berguna untuk situasi bentang besar (khususnya untuk atap).
Sistem penumpu vertikal pada struktur ini umumnya berupa dinding
batu atau kolom kayu. Tahanan terhadap beban lateral pada struktur ini
umumnya diperoleh dengan menggunakan dinding tersebut sebagai bidang
geser. Apabila bukan dinding, melainkan kolom yang digunakan, pengekang
(bracing) dapat pula digunakan untuk meningkatkan kestabilan struktur
terhadap beban lateral. Peningkatan kestabilan dengan menggunakan titik
hubung kaku dapat saja digunakan untuk struktur rendah, tetapi hal ini
jarang dilakukan.
PLAT LIPAT DAN PANEL PELENGKUNG
Banyak struktur plat lengkung atau plat datar yang umumnya berupa
elemen berbentang satu, yang dapat dibuat dari kayu. Kebanyakan struktur
tersebut menggunakan kayu lapis. Gambar 8.9(j) dan (k) mengilustrasikan
dua contoh struktur itu.
PELENGKUNG
Bentuk pelengkung standar dapat dibuat dari kayu. Elemen
berlapisan paling sering digunakan. Hampir semua bentuk pelengkung
dapat dibuat dengan menggunakan kayu. Bentang yang relatif panjang
dapat saja diperoleh. Struktur-struktur ini umumnya berguna sebagai atap
saja. Kebanyakan bersendi dua atau tiga, dan tidak dijepit.
LAMELLA
Konstruksi lamella merupakan suatu cara untuk membuat
permukaan lengkung tunggal atau ganda dari potongan-potongan kecil kayu
[lihat Gambar 8.9(l)]. Konstruksi yang menarik ini dapat digunakan untuk
membuat permukaan silindris berbentang besar, juga untuk struktur kubah.
Sistem ini sangat banyak digunakan, terutama pada struktur atap.
UKURAN ELEMEN
Gambar 8.10 mengilustrasikan kira-kira batas-batas bentang untuk
berbagai jenis struktur kayu. Bentang "maksimum" yang diperlihatkan pada
diagram ini bukanlah bentang maksimum yang mungkin, melainkan batas
405
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
406
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 8.11: Beragam produk paku : paku polos, paku berlapis semen–seng,
paku ulir, paku berulir biasa, paku berulir helical
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
407
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
P = K D2 (8.2)
Dimana: P = Beban lateral per paku
D = Diameter paku
K = Koefisien yang tergantung dari karakteristik jenis kayu.
408
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
biasanya adalah 2/3 dari diameter benam. Sekerup dapat dibuat dari baja,
alloy, maupun kuningan diberi lapisan/coating nikel, krom atau cadmium.
Ragam produk sekerup dapat ditunjukkan pada Gambar 8.12 berikut.
Tabel 8.4. Nilai K untuk Perhitungan Kuat Lateral Paku dan Sekerup
Sumber: Forest Products Laboratory USDA , 1999
409
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
410
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
411
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
412
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Kayu kelas I:
Sambungan tampang 1 untuk λb = bmin / d = 4.8
S = 50 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 240 d2 (1 – 0.35 Sin α)
Sambungan tampang 2 untuk λb = bmin / d = 3.8
S = 125 d b3 (1 – 0.6 Sin α)
S = 250 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 480 d2 (1 – 0.35 Sin α)
413
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
8.3.4. Sambungan dengan cincin belah (Split Ring) dan plat geser
Produk alat sambung ini merupakan alat sambung yang memiliki
perilaku lebih baik dibanding alat sambung baut. Namun karena
pemasangannya agak rumit dan memerlukan peralatan mesin, alat
sambung ini jarang diselenggarakan di Indonesia. Produk sambung ini terdiri
dari cincin dan dirangkai dengan baut.
Dalam penyambungan, alat ini mengandalkan kuat desak kayu ke
arah sejajar maupun arah tegak lurus serat. Seperti halnya alat sambung
baut, jenis kayu yang disambung akan memberikan kekuatan yang berbeda.
Produk alat sambung ini memiliki sifat lebih baik dari pada
sambungan baut maupun paku. Ini karena alat sambung ini
mendistribusikan gaya baik tekan maupun tarik menjadi gaya desak kayu
yang lebih merata dinading alat sambung baut dan alat sambung paku.
414
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 8.18. Produk alat sambung cincin belah dan cara pemasangannya
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
Gambar 8.20. Perilaku gaya pada sambungan cincin dan plat geser.
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
415
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
struktur batang pada rangka batang, rangka usuk (rafter) atau sambungan
batang struktur berupa papan kayu. Plat sambung umumnya berupa plat
baja ringan yang digalvanis untuk menahan karat, dengan lebar/luasan
tertentu sehingga dapat menahan beban pada kayu tersambung.
Tabel 8.7. Kekuatan per alat untuk alat sambung Cincin dan plat Geser
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
416
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
λ = Lk / i min (8.9)
417
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
I = ¼ (It + 3 Ig)
418
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
419
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
setempat atau pondasi dinding menerus dari bahan pasangan batu atau
beton.
Pemasangan kolom kayu selain memerlukan jangkar (anchor) ke
pondasi diperlukan penyekat resapan dari tanah, baik berupa beton kedap
atau pelat baja agar kayu terhindar dari penyebab lapuk/busuk. Jika
dipasang plat kaki keliling, harus terdapat lubang pengering, untuk menjaga
adanya air tertangkap pada kaki kolom tersebut. Terlebih jika kolom tersebut
berada diluar bangunan yang dapat terekspose dengan hujan dan/atau
kelembaban yang berlebihan. Kaki kolom sederhana dengan penahan
hanya di dua sisi seperti pada Gambar 8.23 sangat disarankan untuk
memungkinkan adanya drainase pada kaki kolom.
Kolom kayu dapat berupa kolom tunggal, kolom gabungan dan kolom
dari produk kayu laminasi seperti ditunjukkan pada Gambar 8.24. Kolom
gabungan dapat disusun dari dua batang kayu atau berupa papan yang
membentuk bangun persegi. Bentuk lain adalah berupa kolom dari kayu
laminasi. Kayu Laminasi merupakan kayu buatan yang tersusun dan
direkatkan dari kayu tipis.
Gambar 8.24: Kolom tunggal, kolom ganda dan produk kolom laminasi
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
420
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 8.26: Struktur balok dari kayu solid ditumpukan pada kolom
dan struktur balok laminasi bertumpu pada balok
Sumber: Forest Products Laboratory USDA , 1999
421
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
422
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 8.30: Stuktur balok lantai bertumpu pada balok kayu induk
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
Gambar 8.31: Contoh sambungan keliru dan sambungan benar pada balok
karena sifat kembang susut kayu
Sumber: Forest Products Laboratory USDA , 1999
423
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
424
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 8.35: Contoh struktur rangka batang kayu dengan plat sambung
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999
425
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
426
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
dan struktur lain untuk menyangga struktur atas yang terdiri dari balok
jembatan dan lantai jembatan.
Bentuk penyusun struktur dapat berupa kayu gelondong/log, kayu
gergajian, hingga kayu laminasi atau kayu buatan lainnya. Hingga produk
glulam tersebar, ketersediaan ukuran kayu menjadi kendala
penyelenggaraan kayu untuk jembatam. Kalaupun ada, jembatan kayu
merupakan jembatan sementara dengan umur pakai dibawah 10 tahun.
427
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Pertanyaan:
18. Apakah kelebihan dan kekurangan sifat kayu sebagai material
struktur bangunan?
19. Sebutkan jenis cacat-cacat pada kayu?
20. Apa yang dimaksud dengan kelas kuat dan kelas awet kayu?
21. Sebutkan klasifikasi produk kayu di pasaran?
22. Sebutkan jenis-jenis alat sambung untuk konstruksi kayu? Jelaskan
pula spesifikasinya?
23. Sebutkan komponen struktur apa saja pada bangunan yang dapat
menggunakan konstruksi kayu?
24. Jelaskan beberapa contoh aplikasi jenis struktur dengan konstruksi
kayu?
Tugas:
Cari kasus sebuah bangunan dengan struktur kayu. Gambarkan konstruksi
kolom, balok, maupun sambungan-sambungannya. Sebutkan dan jelaskan
jenis alat-alat sambung yang digunaka. Tinjau persyaratan kekuatan
komponen-komponen kolom dan balok berdasarkan rumusan-rumusan yang
ada.
428
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
9. TEKNIK STRUKTUR
BANGUNAN JEMBATAN
Jembatan merupakan struktur yang melintasi sungai, teluk, atau
kondisi-kondisi lain berupa rintangan yang berada lebih rendah, sehingga
memungkinkan kendaraan, kereta api maupun pejalan kaki melintas dengan
lancar dan aman. Jika jembatan berada di atas jalan lalu lintas biasa maka
biasanya dinamakan viaduct.
Jembatan dapat dikatakan mempunyai fungsi keseimbangan
(balancing) sistem transportasi, karena jembatan akan menjadi pengontrol
volume dan berat lalu lintas yang dapat dilayani oleh sistem transportasi.
Bila lebar jembatan kurang menampung jumlah jalur yang diperlukan oleh
lalu lintas, jembatan akan menghambat laju lalu lintas.
Struktur jembatan dapat dibedakan menjadi bagian atas (super
struktur) yang terdiri dari deck atau geladak, sistem lantai, dan rangka utama
berupa gelagar atau girder, serta bagian bawah (sub struktur) yang terdiri
dari pier atau pendukung bagian tengah, kolom, kaki pondasi (footing), tiang
pondasi dan abutmen. Super struktur mendukung jarak horisontal di atas
permukaan tanah. Tipikal jembatan dapat dilihat pada Gambar 9.1.
429
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
430
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
− Jembatan Gantung
431
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
432
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
433
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
434
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
A. Jembatan Sederhana
435
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
436
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
437
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
438
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
439
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gambar 9.9. Pengaku web: (a) tekukan web dan (b) pengaku web.
Sumber: Chen & Duan, 2000
440
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
gelagar datar baja mendapat gaya tarik. Gelagar komposit lebih efektif
dibandingkan dengan gelagar bertingkat sederhana.
Gambar 9.11. menunjukkan perbedaan antara balok tier dan balok
komposit. Penampang keduanya sama dan mendapat pembebanan
terpusat pada tengahnya. Momen inersia balok komposit 4 kali lebih besar
daripada balok tier, sehingga defleksi yang terjadi hanya ¼ nya. Tekanan
lendut maksimum di permukaan (atas atau bawah) hanya ½ dari konfigurasi
balok tier.
441
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Tiga tipe sambungan geser, studs, horse shoes dan blok baja
ditunjukkan pada Gambar 9.12. Studs lebih umum digunakan karena lebih
mudah dilas ke sayap tegangan dengan menggunakan pengelasan elektrik,
tetapi sulit dalam pemeriksaannya. Jika pengelasan pada stud kurang, stud
dapat bergeser dan menyebabkan kerusakan. Tipe yang lain menjadi
pertimbangan karena lebih mudah pemeliharaannya.
Sambungan geser diletakkan mendekati akhir bentang dimana terjadi
gaya geser terbesar.
442
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
443
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Puntiran ditahan dalam dua bagian, yaitu puntir murni dan puntir
tersembunyi. Ketahanan puntir murni untuk gelagar profil I bisa diabaikan.
Untuk bagian tertutup seperti gelagar kotak, puntir murni harus
dipertimbangkan, sesuai untuk jembatan lengkung atau jembatan bentang
panjang. Di sisi lain, puntir tersembunyi untuk bagian kotak bisa diabaikan.
444
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Slab
Slab beton bertulang merupakan supersturktur jembatan yang paling
ekonomis untuk bentang sekitar 40 ft / 12.2 m. Slab mempunyai detail yang
sederhana, formwork standar, rapi, sederhana, dan tampilan menarik.
Umumnya bentang berkisar antara 16 -44 ft (4.9 – 13.4 m) dengan
perbandingan ketebalan dan bentang struktur 0.06 untuk bentang
sederhana dan 0.045 untuk bentang menerus.
445
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
keseluruhan, ketebalan slab, dan biaya formwork sekitar 1.5 kali ketebalan
struktur. Jarak yang umum digunakan antara 6 – 10 ft ( 1.8 – 3.1 m).
Slab
Gambar 9.17. menunjukkan standar tipe-tipe slab precast beton
pratekan. Jika slab cast-in-place pratekan lebih mahal dari pada slab beton
bertulang, slab precast beton pratekan lebih ekonomis apabila digunakan
untuk beberapa bentang. Umumnya bentangan berkisar antara 20 – 50 ft
(6.1 – 15.2 m). Perbandingan tebal dan bentangnya 0.03 baik untuk bentang
sederhana maupun menerus.
Gelagar I - precast
Gambar-gambar 9.18; 9.19; dan 9.20. menunjukkan standar tipe-tipe
balok-I, gelagar-I, dan Gelagar Bulb-Tee. Bersaing dengan gelagar baja,
umumnya lebih mahal dibanding beton bertulang dengan perbandingan
tebal dan bentang yang sama. Formwork lebih rumit, terutama untuk struktur
miring. Bagian ini dapat diaplikasikan untuk bentang 30-120 ft (9.1 – 36.6
m). Perbandingan tebal dan bentang struktur adalah 0.055 untuk bentang
sederhana dan 0.05 untuk bentang menerus.
446
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
447
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
448
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Gelagar Kotak
Gambar 9.21. menunjukkan standar tipe kotak precast dan Gambar
9.22. menunjukkan standar precast gelagar ’bathtub’. Dalam bentuk cast-in-
place gelagar kotak beton pratekan serupa dengan gelagar kotak beton
bertulang konvensional. Untuk bentang struktur 100 – 600 ft (30.5 – 182.9
m) jarak antar gelagar umumnya menggunakan dua kali lipat dari tebal
struktur. Perbandingan tebal dan bentang struktur 0.045 untuk bentang
sederhana dan 0.04 untk bentang menerus. Bagian ini sering digunakan
untuk bentang sederhana lebih dari 100 ft (30.5 m) dan sesuai untuk
memperlebar kontrol defleksi. Sekitar 70 – 80 % sistem jembatan jalan raya
di California terdiri dari jembatan gelagar kotak beton pratekan.
449
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
450
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
451
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
452
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Rangka baja terdiri atas bagian atas dan bagian rendah yang
dihubungkan oleh elemen diagonal dan vertikal (elemen web). Rangka
tersebut akan bertindak sesuai dengan gaya balok di atas dan bawah
rangkaian seperti sayap dan pengikat diagonal akan bertindak yang sama
sebagai plat web. Rangkaian terutama akan menahan momen tekuk
sedangkan elemen web akan menahan gaya geser. Rangka batang
merupakan rangkaian batang-batang, juga bukan merupakan plat atau
lembaran, sehingga merupakan alternatif termudah untuk didirikan di lokasi
dan sering digunakan untuk jembatan yang panjang
bracing lateral atas
Batang bawah
rangka
Batang bawah
rangka
453
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
454
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
455
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Rangka Portal
Rangka portal adalah desain sederhana dan bisa dipergunakan
secara luas untuk pier atau pendukung jembatan jalan raya yang diangkat
karena ruang di bawahnya dapat digunakan secara efektif untuk jalan yang
lain atau area parkir. Pendukung ini, telah dibuktikan penggunaannya pada
gempa bumi Kobe di jepang tahun 1995, lebih ulet sehingga akan lebih kuat
dan mampu menyerap energi lebih banyak dari pada pier kolom tunggal.
∏ - Rahmen
Desain ∏ - Rahmen biasanya digunakan untuk jembatan di daerah
pegunungan dengan struktur pondasinya yang kuatdan kokoh sehingga
dapat melintasi lembah dengan bentang yang relatif panjang. Selain itu
dapat juga untuk jembatan yang melintasi jalan raya jalur cepat. Seperti
yang ditunjukkan pada model struktur ∏ - Rahmen gambar 9.29. Adanya dua
lengan pendukung gelagar utama menyebabkan tegangan axial pada pusat
panjang gelagar. Beban hidup pada geladak disalurkan pada gelagar utama
melalui sistem lantai. Engsel tengah mungkin dimasukkan pada gelagar
untuk membentuk gelagar gerber. Jembatan model A-V leg rahmen sama
dengan jembatan ∏ - Rahmen tetapi memungkinkan bentang yang lebih
panjang tanpa gaya axial di pusat bentang gelagar.
Jembatan Vierendeel
Jembatan vierendeel merupakan rangka kaku dimana bagian atas
dan bawah rangkaian dihubungkan secara kaku ke elemen vertikal. Seluruh
elemen diarahkan ke arah axial dan gaya geser seperti momen lentur.
Kondisi ini merupakan sistem internal yang sangat tidak tentu. Analisa
rangka vierendeel harus mempertimbangkan tegangan sekunder. Bentuk
jembatan ini lebih kaku daripada jembatan lengkung Langer atau Lohse
yang hanya mempunyai elemen penahan gaya axial.
456
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
457
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Tipe Pelengkung
Jembatan lengkung meliputi geladak jalan dan lengkung pendukung.
Berbagai tipe pelengkung diperlihatkan pada Gambar 9.30. Garis tebal
menunjukkan elemen penahan momen tekuk, geser dan gaya axial.
Sedangkan garis tipis menunjukkan elemen yang hanya menerima gaya
axial. Jembatan pelengkung dikelompokkan ke dalam geladak, dan tipe
geladak tergantung lokasi permukaan jalan. Geladak pada semua tipe
jembatan digantung oleh kolom vertikal maupun pelengkung penggantung,
secara struktural sama dengan gaya axial, baik gaya tekan maupun gaya
tarik pada elemen-elemennya. Perbedaannya terletak pada elemen vertikal
geladak jembatan menahan gaya tekan dan penggantung menahan gaya
tarik. Beban hidup hanya membebani pelengkung secara tidak langsung.
Tipe struktur dasar pelengkung adalah pelengkung 2 sendi/engsel.
Pelengkung 2 sendi mempunyai satu derajat tingkat ketidakpastian eksternal
karena terdapat 4 reaksi akhir. Jika satu sendi ditambahkan pada mahkota
pelengkung, membentuk pelengkung 3 sendi, hal ini akan menjadikan lebih
pasti/kokoh. Jika akhiran diklem, menjadi pelengkung jepit/kaku, maka akan
mejadi ketidakpastian tingkat ketiga. Pelengkung dibentuk oleh dua sendi
dengan pengikat dan pendukung sederhana. Pelengkung yang diikat,
secara eksternal dalam kondisi mantap, tetapi secara internal dalam kondisi
satu derajat tingkat ketidakpastian. Struktur lantai tergantung pada
pelengkung dan terpisah dari pengikat.
Jembatan Langer
Pelengkung Langer dianalisa dengan asumsi bahwa rusuk
pelengkung hanya menahan gaya tekan axial. Rusuk pelengkung tipis,
tetapi gelagar tebal dan mampu menahan momen dan geser sebaik gaya
tarik axial. Gelagar jembatan langer dianggap sebagai rusuk pelengkung
yang diperkuat. Gambar 9.31, menunjukkan komponen struktural jembatan
Langer.
458
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Jika diagonal digunakan pada web, disebut Langer truss. Perbedaan Langer
truss dengan truss standar bahwa pada rangkaian bawah berupa gelagar
sebagai pengganti batang. Jembatan Langer mantap sebagai eksternal dan
tidak pasti secara internal. Jembatan Langer tipe geladak sering disebut
”reversed” / kebalikan Langer.
Jembatan Lohse
Jembatan Lohse hampir sama dengan jembatan Langer, hanya saja
jembatan Lohse lebih mampu menahan lentur di rusuk pelengkung seperti
halnya gelagar. Dengan asumsi tersebut, jembatan Lohse lebih kaku
daripada jembatan Langer. Distribusi momen lentur pada rusuk pelengkung
dan gelagar tergantung pada rasio kekakuan dua elemen yang ditetapkan
perancang. Jembatan pelengkung Lohse dapat dianggap sebagai balok
terikat yang dihubungkan dengan elemen vertikal. Elemen vertikal
diasumsikan hanya menahan gaya axial. Secara estetika Lohse lebih
mengagumkan dibanding Langer dan lebih sesuai untuk daerah perkotaan
sedangkan Langer untuk daerah pegunungan.
459
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Jembatan Gantung
Komponen jembatan gantung (Gambar 9.32) berupa
− Kabel utama yang menggantung gelagar jembatan
− Menara utama mendukung kabel utama. Kadang-kadang subtower
yang lebih rendah diletakkan di antara menara utama dan kabel
pengangker untuk mengarahkan kabel menuju pengangkeran.
− Gelagar pengaku, baik gelagar solid-web maupun truss, akan
disatukan dengan geladak jembatan
− Penggantung (hanger atau suspender) akan menghubungkan
geladak jembatan dengan kabel utama
− Pengangkeran, merupakan angker kabel utama. Biasanya berupa
blok beton masif tempat bingkai angker ditanam.
460
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
utama satu untuk bentang dua, dua untuk bentang tunggal dan
bentang tiga, dan lebih dari dua untuk bentang banyak. Jembatan
gantung bentang dua jarang digunakan karena kurang efisien.
Jembatan gantung bentang tunggal mempunyai backstays lurus.
Jembatan gantung bentang tiga yang paling umum dipakai terutama
untuk jembatan bentang panjang dengan perbandingan bentang
samping – bentang utama 0.2 – 0.5. Meskipun jembatan gantung
bentang banyak jarang digunakan karena fleksibilitasnya besar,
dapat diterapkan untuk dipelajari melintasi selat di masa mendatang.
Perhatian utama untuk jembatan gantung bentang banyak adalah
perencanaan menara antara dan kabel pendiriannya.
− Urutan pengakuan gelagar.
Pengakuan gelagar secara sederhana didukung pada setiap bentang
atau menerus melewati dua atau lebih bentang. Bentuk itu disebut
dua sendi dan umumnya digunakan untuk jembatan jalan. Meskipun
gelagar menerus dengan pendukung antara tidak ekonomis, hal itu
menguntungkan untuk jembatan rel untuk meningkatkan kelancaran
kereta api.
− Pengaturan gantungan
Gantungan ada yang vertikal maupun horisontal. Bahkan kini stuktur
gantung dibuat seperti rangka batang yang disatukan dengan kabel
utama dan geladak jembatan.
− Metode pengangkeran kabel
Kabel utama jembatan gantung diangkerkan kepada blok angker
atau diangkerkan sendiri ke gelagar pengaku.
461
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
hanya untuk jembatan yang sangat panjang tetapi juga bisa untuk jembatan
pejalan kaki berbentang pendek. Berlawanan dengan jembatan gantung,
jembatan kabel tarik merupakan sistem struktur tertutup, dengan kata lain
lebih ke arah sistem self-anchored. Karena jembatan kabel tarik dapat
dibangun tanpa blok angker yang besar dan penyangga temporer, akan
sangat menguntungkan diterapkan pada daerah di mana kondisi lahan tidak
terlalu baik.
Jika dibandingkan dengan jembatan gantung, jembatan kabel tarik
lebih kaku karena kabel lurus hingga mendekati batas panjang bentang
yang mungkin lebih panjang dari sebelumnya.
Meskipun struktur bentang tiga paling umum digunakan, tetapi
struktur dengan bentang dua bisa diterapkan dalam jembatan kabel tarik.
Apabila sisi bentang sangat pendek, semua atau beberapa kabel tarik
diangkerkan ke tanah. Angker tanah jembatan kabel menyebabkan seluruh
struktur menjadi kaku dan lebih menguntungkan perencanaan jembatan
kabel tarik yang sangat panjang.
Gambar 9.34. Jenis jembatan kabel tarik: (a) jembatan bentang dua dengan angker
tanah dan (b) jembatan bentang tiga dengan pendukung antara di sisi bentang
Sumber: Chen & Duan, 2000
462
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
463
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
9.2.4. Abutmen
Abutmen merupakan pendukung akhir sebuah jembatan. Gambar
9.37 menunjukkan tipikal abutmen yang digunakan untuk jembatan jalan
raya. Tujuh tipe abutmen dapat dikelompokkan ke dalam dua kategori yaitu
akhiran terbuka dan tertutup. Pemilihan tipe abutmen tergantung pada
kebutuhan pendukung struktural, pergerakan, drainase, kedekatan jalan dan
gempa bumi.
464
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
465
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Balok Stringer
Balok stringer mendukung langsung geladak dan menyalurkan beban
ke balok lantai seperti yang terlihat pada gambar sistem lantai (Gambar
9.39) Balok ditempatkan ke arah membujur seperti gelagar utama pada
jembatan gelagar datar dan memberikan dukungan yang sama.
Balok stringer harus cukup kaku untuk menahan lentur untuk
mencegah retakan pada geladak atau permukaan jalan. Desain jembatan
umumnya memberikan batas ketinggian sesuai dengan berat kendaraan.
466
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Balok Lantai
Balok lantai ditempatkan ke arah melintang dan dihubungkan oleh
baut berkekuatan tinggi ke rangka truss atau pelengkung seperti pada
gambar sistem lantai (Gambar 9.38). Balok lantai mendukung balok stringer
dan menyalurkan beban ke gelagar utama, rangka batang, atau pelengkung.
Di sisi lain, rangka utama utama atau pelengkung menerima pembebanan
secara tidak langsung melalui balok lantai. Balok lantai juga membuat kaku
jembatan dan meningkatkan kemampuan menahan puntir.
Lantai jembatan berfungsi sebagai lantai untuk lalu lintas, merupakan
balok yang disusun sedemikian rupa sehingga mampu mendukung beban.
Biasanya dipasang dalam arah melintang jembatan, di atas gelagar (rasuk)
Agar balok lantai jembatan lebih baik, dapat diberi lapisan aus
permukaan berupa aspal atau beton (Gambar 9.39). Bila diberi aspal maka
balok lantai jembatan harus disusun rapat tanpa spasi, sedang bila
menggunakan beton dapat dikombinasikan dengan seng.
Bila bahan aspal dan beton sulit didapat atau tidak tersedia, dapat
menggunakan papan (kayu) yang disusun di atas balok lantai seperti pada
Gambar 9.40.
467
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
9.2.6. Geladak
Geladak beton
Slab geladak beton
bertulang umumnya digunakan
pada jembatan jalan raya.
Geladak paling rawan terhadap
kerusakan akibat arus lalu
lintas, yang berlangsung terus
menerus. Jalan raya perkotaan
mendapat beban lalu lintas
yang berat dan memerlukan
lebih sering perbaikan.
Slab geladak komposit
(Gambar 9.41) dikembangkan
menjadi lebih kuat, lebih daktail,
dan lebih awet tanpa
meningkatkan beratnya atau
jangka waktu pelaksanaan
maupun pembiayaannya. Pada
Gambar 9.41. Geladak komposit slab komposit plat dasar baja
Sumber: Chen & Duan, 2000 menjadi bagian dari slab
sekaligus bekesting beton.
Geladak Orthotropic
Untuk bentang panjang, geladak orthotropic digunakan untuk
meminimalkan berat geladak. Geladak orthotropic merupakan plat geladak
baja yang diberi pengaku rusuk membujur dan melintang seperti yang
terlihat pada gambar 9.42. Geladak baja juga bekerja sebagai sayap atas
468
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
9.2.7. Gelagar
Gelagar jembatan akan mendukung semua beban yang bekerja pada
jembatan. Bahan gelagar berupa bahan kayu dan atau profil baja berupa
kanal, profil H atau I. Penggunaan bahan baja akan memberikan kekuatan
struktur yang lebih baik dibandingkan bahan kayu. Akan tetapi, bila kondisi
tidak memungkinkan dapat digunakan bahan kayu, yang berupa balok
tunggal atau balok susun tergantung perencanaannya.
Untuk kontrol, lendutan ijin jembatan tidak boleh dilampaui. Untuk
mengurangi atau memperkecil lendutan dapat dilakukan dengan
menambahkan balok melintang sebagai perkuatan sekaligus untuk
meratakan beban. Pada bentang jembatan lebih dari 8 m, perlu
ditambahkan pertambatan angin untuk menahan gaya akibat tekanan angin
guna memperkaku konstruksinya. Letak pertambatan angin biasanya di
bagian bawah gelagar dan dibuat bersilangan.
469
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
470
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
9.3.3. Pengecatan
Baja harus dicat untuk melindungi dari karat. Ada berbagai variasi cat
dan usia struktur baja dipengaruhi oleh mutunya. Untuk daerah yang
berdekatan dengan laut, udara yang mengandung garam berbahaya untuk
baja ekspose. Harga pengecatan tinggi tetapi sangat penting untuk
mempertahankan kondisi baja. Warna cat juga penting sesuai keinginan
masyarakat serta kualitas estetika.
471
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
9.4.1. Penahan
Penahan (bearing/shoes) mendukung superstruktur (gelagar utama,
rangka batang, atau pelengkung) dan menyalurkan beban ke substruktur
(abutmen atau pendukung bagian tengah). Penahan menghubungkan
bagian atas dan bawah struktur dan membawa seluruh berat superstruktur.
Penahan didesain untuk menahan gaya reaksi yang mendukung kondisi
jepit atau sendi. Penahan sendi dapat bergerak atau tidak, gerak horisontal
dapat dikendalikan atau tidak (ada reaksi horisontal atau tidak). Jumlah
pergerakan horisontal ditentukan dengan menghitung perpanjangan yang
terjadi terkait dengan perubahan suhu.
Sepanjang gempa bumi Kobe tahun 1995 di Jepang, banyak
ditemukan penahan untuk menahan kerusakan akibat pemusatan tekanan,
yang merupakan titik lemah di sepanjang jembatan. Penahan berperan
sebagai pengaman dalam mempertahankan dari kerusakan yang terjadi
pada bagian penting jembatan, dengan resiko superstruktur bergerak naik
turun. Sambungan gelagar ke gelagar atau gelagar ke abutmen mencegah
gelagar roboh selama gempa bumi yang kuat.
Beberapa tipe penahan dapat dilihat pada Gambar 9.45. dengan
penjelasan sebagai berikut:
Penahan garis
Garis penghubung antara plat atas dan permukaan alas putaran yang
memberikan kemampuan putaran seperti dorongan. Ini digunakan pada
jembatan kecil.
Penahan plat
Plat penahan mempunyai permukaan rata di bagian atas yang
mengijinkan dorongan dan permukaan berbentuk bola di bagian bawah yang
mengijinkan perputaran. Plat diletakkan antara sepatu atas dan bawah.
Penahan jepit dengan paku
Sebuah paku dimasukkan di antara sepatu atas dan bawah yang
mengijinkan perputaran tetapi tidak pergerakan ke arah membujur.
Penahan roll
Pergerakan lateral tidak dikendalikan dengan penggunaan satu atau
beberapa roll untuk penahan sendi atau penahan berbentuk bola (spherical
bearings).
Penahan spherical (Penahan Pivot)
Permukaan berbentuk bola cembung dan cekung mengijinkan
perputaran ke segala arah dan tanpa pergerakan lateral. Ada dua macam,
yaitu: sebuah titik penghubung untuk perbedaan besar untuk setiap lapisan
dan sebuah bidang penghubung untuk perbedaan kecil.
472
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Penahan pendel
Sambungan titik (eye bar) menghubungkan superstruktur dan
substruktur dengan pin/paku di setiap akhiran. Gerakan membujur
dimungkinkan dengan memiringkan sambungan titik, jarak pin di bagian
akhir harus ditentukan dengan baik. Hal ini dimaksudkan untuk
menyediakan reaksi negatif jembatan Cable-stayed. Tidak ada ketahanan ke
arah melintang.
Penahan angin
Penahan tipe ini menyiapkan ketahanan terhadap angin ke arah
melintang dan sering digunakan pada penahan Pendel.
Penahan elastomeric
Fleksibilitas elastomeric atau penahan karet memungkinkan
pergerakan rotasi atau putaran dan horisontal. Gambar 9.46. akan
menjelaskan prinsip penahan lembaran karet dan membandingkannya
dengan sebuah unit karet. Lembaran karet kaku, tidak seperti unit karet,
untuk menahan gaya tekan vertikal karena plat baja diletakkan diantara
473
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
pengendali deformasi karet secara vertikal, tetapi fleksibel untuk gaya geser
horisontal seperti unit karet. Fleksibilitas menyerap energi seismic horisontal
dan sangat sesuai untuk menahan aksi gempa bumi. Setelah bencana
gempa bumi Kobe di Jepang tahun 1995 penahan karet elastomeric
menjadi semakin populer, tetapi belum ada jaminan apakah dapat efektif
menahan gaya vertikal tanpa menyebabkan kerusakan.
474
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
475
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
476
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
Pertanyaan:
25. Apakah fungsi dari bangunan jembatan?
26. Bagaimanakan klasifikasi bangunan jembatan?
27. Sebutkan bentuk-bentuk struktur bangunan jembatan?
28. Jelaskan elemen-elemen yang ada dari sebuah struktur jembatan?
29. Bagaimanakah proses mendirikan jembatan dengan panjang ben-
tang yang cukup lebar?
30. Jelaskan fungsi dari beberapa komponen pendukung sebuah
jembatan?
Tugas:
Cari kasus sebuah jembatan dengan bentang yang cukup lebar (lebih dari
10 meter). Jelaskan klasifikasi jembatan tersebut, bentuk strukturnya, serta
uraikan elemen-elemen yang terdapat pada jembatan tersebut. Lengkapi
dengan gambar-gambar yang memperjelas, baik keseluruhan maupun
masing-masing elemennya.
477
daftar pustaka
DAFTAR PUSTAKA
A11
daftar pustaka
A2
daftar pustaka
Nilson, Arthur H., Darwin, David, Dole, Charles W. (2004). Design of Concrete
Structures, thirdteenth edition. McGraw-Hill Companies.
Oentoeng (1999). Konstruksi Baja. Yogyakarta. Andi Ofset.
Patterson, Terry L. (2003). Illustrated 2003 Building Code Handbook. McGraw-Hill.
R. Sagel; P. Kole; Kusuma, Gideon H. (1994). Pedoman Pengerjaan Beton;
Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03. Jakarta. Erlangga.
R. Sutrisno (1984). Bentuk Struktur Bangunan dalam Arsitektur Modern. Jakarta.
Gramedia.
Salmon, Charles G., Johnson, John E. & Wira M (penterjemah) (1991). Struktur
Baja, Disain dan Perilaku, jilid 1 dan 2, Edisi kedua. Jakarta. Erlangga.
Salvadori, Mario & Levy, Matthys (1986). Disain Struktur dalam Arsitektur. Jakarta.
Erlangga.
Schodek, Daniel L. (1999). Struktur (Alih Bahasa) edisi kedua. Jakarta. Erlangga.
Schuler, Wolfgang (1983). Horizontal-Span Building Structures. John Wiley & Sons,
Inc.
Schuler, Wolfgang (1989). Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi. Bandung. Eresco.
Soegihardjo & Soedibjo (1977). Ilmu Bangunan Gedung. Depdikbud. Direktorat
Pendidikan Menengah Kejuruan.
Sumarni, Sri (2007). Struktur Kayu. Surakarta. UNS Press.
Supriyadi, Bambang & Muntohar, Agus Setyo (2007). Jembatan. Yogyakarta. Beta
Offset.
TY Lin & SD Stotesbury (1981). Structural Concepts and Systems for Architects and
Engineers. New York. John Wiley & Sons, Inc
WC Vis & Kusuma, Gideon (1993). Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang.
Jakarta. Erlangga
NSPM Kimpraswil (2002). Metode, Spesifikasi dan Tata Cara, bagian 8: Bendung,
Bendungan, Sungai, Irigasi, Pantai. Jakarta. Departemen Permukiman dan
Prasarana Wilayah. Badan Penelitian dan Pengembangan.
Forest Products Laboratory USDA (1999). Wood Handbook: Wood as an
Engineering Material. Forest Cervice Madison Wisconsin
Pembangunan Perumahan (2003). Buku Referensi untuk Kontraktor Bangunan
Gedung dan Sipil, Jakarta. PT. Gramedia Pustaka Utama
A33
daftar istilah
DAFTAR ISTILAH
Balok – elemen struktur linier horisontal yang akan melendut akibat beban
transversal
Balok spandrel – balok yang mendukung dinding luar bangunan yang
dalam beberapa hal dapat juga menahan sebagian beban lantai
Batas Atterberg – besaran kadar air (%) untuk menandai kondisi
konsistensi tanah yakni terdiri dari batas cair (Liquid Limit / LL), bata plastis
(Plastic Limit/ PL) maupun batas susut (shirinkage Limit).
Batas Cair – besaran kadar air tanah uji (%) dimana dilakukan ketukan
sebanyak 25 kali menyebabkan alur tanah pada cawan Cassangrade
berimpit 1.25 cm (1/2 inch).
Batas Plastis – besaran kadar air tanah sehingga saat dilakukan pilinan
pada contoh tanah hingga ∅ 3 mm mulai terjadi retakan dan tidak putus
Beban – suatu gaya yang bekerja dari luar
Beban hidup – semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan
penghunian suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal
dari barang-barang yang dapat berpindah dan/atau beban akibat air hujan
pada atap
Beban mati – berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap,
termasuk segala beban tambahan, finishing, mesin-mesin serta peralatan
tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung tersebut
Beton – suatu material komposit yang terdiri dari campuran beberapa bahan
batu-batuan yang direkatkan oleh bahan-ikat, yaitu dibentuk dari agregat
campuran (halus dan kasar) dan ditambah dengan pasta semen (semen
+air) sebagai bahan pengikat.
Beton Bertulang – beton yang diperkuat dengan tulangan, didesain
sebagai dua material berbeda yang dapat bekerja bersama untuk menahan
gaya yang bekerja padanya.
Beton Cast-in-place – beton yang dicor langsung pada posisi dimana dia
ditempatkan. Disebut juga beton cast- in situ.
B1 1
daftar istilah
Beton Precast – beton yang dicor di tempat yang berbeda dengan site,
biasanya di tempat yang berdekatan dengan lokasi site
Beton Prestressed – beton yang mempunyai tambahan tegangan tekan
longitudinal melalui gaya tarik pada serat yang diberi pra-tegang di
sepanjang elemen strukturnya.
Beton struktural – beton yang digunakan untuk menahan beban atau untuk
membentuk suatu bagian integral dari suatu struktur. Fungsinya berlawanan
dengan beton insulasi (insulating concrete).
Bracing – konfigurasi batang-batang kaku yang berfungsi untuk
menstabilkan struktur terhadap beban lateral
Faktor reduksi – suatu faktor yang dipakai untuk mengalikan kuat nominal
untuk mendapatkan kuat rencana;
Gaya tarik – gaya yang mempunyai kecenderungan untuk menarik elemen
hingga putus.
Gaya tekan – gaya yang cenderung untuk menyebabkan hancur atau tekuk
pada elemen. Fenomena ketidakstabilan yang menyebabkan elemen tidak
dapat menahan beban tambahan sedikitpun bisa terjadi tanpa kelebihan
pada material disebut tekuk (buckling).
Geser – keadaan gaya yang berkaitan dengan aksi gaya-gaya berlawanan
arah yang menyebabkan satu bagian struktur tergelincir terhadap bagian di
dekatnya. Tegangan geser umumnya terjadi pada balok.
Girder – susunan gelagar-gelagar yang biasanya terdiri dari kombinasi
balok besar (induk) dan balok yang lebih kecil (anak balok)
Goyangan (Sideways) – fenomena yang terjadi pada rangka yang memikul
beban vertikal. Bila suatu rangka tidak berbentuk simetris, atau tidak
dibebani simetris, struktur akan mengalami goyangan (translasi horisontal)
ke salah satu sisi.
2 B2
daftar istilah
HVAC – singkatan dari Heating, Ventilating, Air Conditioning, yaitu hal yang
berhubungan dengan sistem pemanasan, tata udara dan pengkondisian
udara dalam bangunan
Kolom – elemen struktur linier vertikal yang berfungsi untuk menahan beban
tekan aksial
Komposit – tipe konstruksi yang menggunakan elemen-elemen yang
berbeda, misalnya beton dan baja, atau menggunakan kombinasi beton
cast-in situ dan pre-cast, dimana komponen yang dikombinasikan tersebut
bekerja bersama sebagai satu elemen struktural.
Kuat nominal – kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang
dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum
dikalikan dengan nilai faktor reduksi kekuatan yang sesuai
Kuat perlu – kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang
diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam
yang berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi seperti yang
ditetapkan dalam tata cara ini
Kuat rencana – kuat nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi
kekuatan φ
Kuat tarik leleh – kuat tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh
dari tulangan dalam MPa
Kuat tekan beton yang disyaratkan (fC’ ) – kuat tekan beton yang
ditetapkan oleh perencana struktur (benda uji berbentuk silinder diameter
150 mm dan tinggi 300 mm), untuk dipakai dalam perencanaan struktur
beton, dinyatakan dalam satuan MPa.
Las tumpul penetrasi penuh – suatu las tumpul, yang fusinya terjadi
diantara material las dan metal induk, meliputi seluruh ketebalan
sambungan las
Las tumpul penetrasi sebagian – suatu las tumpul yang kedalaman
penetrasinya kurang dari seluruh ketebalan sambungan;
Lentur – keadaan gaya kompleks yang berkaitan dengan melenturnya
elemen (biasanya balok) sebagai akibat adanya beban transversal. Aksi
lentur menyebabkan serat-serat pada sisi elemen memanjang, mengalami
tarik dan pada sisi lainnya akan mengalami tekan, keduanya terjadi pada
penampang yang sama.
Lintel – balok yang membujur pada tembok yang biasanya berfungsi untuk
menahan beban yang ada di atas bukaan-bukaan dinding seperti pintu atau
jendela
LRFD – singkatan dari load and resistance factor design.
B3 3
daftar istilah
Plat Komposit – plat yang dalam aksi menahan bebannya dilakukan oleh
aksi komposit dari beton dan plat baja / steel deck sebagai tulangannya.
Pondasi – bagian dari konstruksi bangunan bagian bawah (sub-structure)
yang menyalurkan beban struktur dengan aman ke dalam tanah.
Sag – simpangan yang terjadi pada struktur kabel, yang merupakan tinggi
lengkungan struktur tersebut
sengkang – tulangan yang digunakan untuk menahan tegangan geser dan
torsi dalam suatu komponen struktur,
SNI – singkatan dari Standar Nasional Indonesia
Spesi-beton – campuran antara semen, agregat campuran (halus dan
kasar) dan air yang belum mengeras
Spesi-mortar – campuran antara semen, agregat halus dan air yang belum
mengeras
Struktur bangunan – bagian dari sebuah sistem bangunan yang bekerja
untuk menyalurkan beban yang diakibatkan oleh adanya bangunan di atas
tanah.
Struktur Balok dan Kolom (post and beam) – sistem struktur yang terdiri
dari elemen struktur horisontal (balok) diletakkan sederhana di atas dua
elemen struktur vertikal (kolom) yang merupakan konstruksi dasar
Struktur Cangkang – bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis
serta mempunyai permukaan lengkung.
Struktur Grid – salah satu analogi struktur plat yang merupakan struktur
bidang, secara khas terdiri dari elemen-elemen linier kaku panjang seperti
4 B4
daftar istilah
balok atau rangka batang, dimana batang-batang tepi atas dan bawah
terletak sejajar dengan titik hubung bersifat kaku.
Struktur Funicular – sistem struktur yang berbentuk seperti tali, kurva atau
kumpulan segmen elemen-elemen garis lurus yang membentuk lengkung
Struktur Membran – konfigurasi struktur yang terbentuk dari lembaran tipis
dan fleksibel.
Struktur Plat – struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material
monolit yang tingginya relatif kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi
lainya.
Struktur Rangka Batang – susunan elemen-elemen linier yang membentuk
segitiga atau kombinasi segitiga, sehingga menjadi bentuk rangka yang
tidak dapat berubah bentuk bila diberi beban eksternal tanpa adanya
perubahan bentuk pada satu atau lebih batangnya.
Struktur Rangka Kaku (rigid frame) – struktur yang terdiri atas elemen-
elemen linier, umumnya balok dan kolom, yang saling dihubungkan pada
ujung-ujungnya oleh joints (titik hubung) yang dapat mencegah rotasi relatif
di antara elemen struktur yang dihubungkannya.
Struktur Tenda – bentuk lain dari konfigurasi struktur membran, dapat
berbentuk sederhana maupun kompleks dengan menggunakan membran-
membran.
Struktur Vierendeel – struktur rangka kaku yang digunakan secara
horisontal. Struktur ini tampak seperti rangka batang yang batang
diagonalnya dihilangkan. Perlu diingat bahwa struktur ini adalah rangka,
bukan rangka batang. Jadi titik hubungnya kaku.
Sub-structure – struktur bagian bawah. Pada struktur jembatan merupakan
bagian yang mendukung bentang horisontal
Super-structure – struktur bagian atas. Pada struktur jembatan, merupakan
bagian struktur yang terdiri dari bentang horisontal.
Sway Frame – suatu rangka yang mempunyai respon terhadap gaya
horisontal dalam bidang tidak cukup kaku untuk menghindari terjadinya
tambahan gaya internal dan momen dari pergeseran horisontal, sehingga
memungkinkan terjadinya goyangan (sway)
B5 5
daftar istilah
Tendon – elemen baja misalnya kawat baja, kabel batang, kawat untai atau
suatu bundel dari elemen-elemen tersebut, yang digunakan untuk memberi
gaya prategang pada beton
Torsi – puntiran yang timbul pada elemen struktur apabila padanya
diberikan momen puntir langsung atau secara tak langsung. Tegangan tarik
maupun tekan akan terjadi pada elemen yang mengalami torsi.
Triangulasi – konfigurasi struktur segitiga yang bersifat stabil, tidak bisa
berubah bentuk atau runtuh
Tulangan – batang, kawat atau elemen lain yang ditambahkan pada beton
untuk memperkuat beton menahan gaya.
tulangan polos – batang baja yang permukaan sisi luarnya rata, tidak
bersirip dan tidak berukir
tulangan ulir – batang baja yang permukaan sisi luarnya tidak rata, tetapi
bersirip atau berukir
tulangan spiral – tulangan yang dililitkan secara menerus membentuk suatu
ulir lingkar silindris
Un-sway Frame – suatu rangka yang mempunyai respon terhadap gaya
horisontal dalam bidang cukup kaku untuk menghindari terjadinya tambahan
gaya internal dan momen dari pergeseran horisontal tersebut.
Umur bangunan – periode/waktu selama suatu struktur dipersyaratkan
untuk tetap berfungsi seperti yang direncanakan;
6 B6
daftar tabel
DAFTAR TABEL
C11
daftar tabel
C2
daftar gambar
DAFTAR GAMBAR
D1
daftar gambar
D2
daftar gambar
D3
daftar gambar
D4
daftar gambar
5.1. Ayakan untuk uji ukuran butir dan gradasi tanah 242
5.2. Alat uji hidrometer 242
5.3. Alat uji batas cair dan batas plastis 244
5.4. Grafik uji geser langsung 246
5.5. Alat uji geser langsung 246
5.6. Alat uji tekan bebas 246
5.7. Alat boring tanah dan alat pengambil sampel 248
5.8. Tipikal split sampler pada ujung alat SPT 249
5.9. Alat sondir 249
5.10. Konus tunggal dan konus ganda pada alat sondir 250
5.11. Ilustrasi besaran tegangan efektif tanah 250
5.12. Ilustrasi tegangan pada tanah 251
5.13. lustrasi perhitungan tinggi pemotongan tanah 252
5.14. Macam-macam pondasi 253
5.15. Pondasi dinding, telapak kolom, dan telapak dinding 254
5.16. Bentuk pondasi untuk tanah miring 254
5.17. Tampang dan bahan pondasi tiang 255
5.18. Tipikal pondasi tiang dalam menyalurkan beban 255
5.19. Plat kaki kolom di atas pondasi tiang 256
5.20. Peralatan boring pondasi tiang sumuran 256
5.21. Tahapan pembuatan sistem pondasi Frankie 257
5.22. Ilustrasi perhitungan daya dukung pondasi 257
5.23. Macam-macam bentuk struktur dinding penahan tanah 259
5.24. Ilustrasi perhitungan tekanan lateral tanah 260
5.25. Keruntuhan dinding penahan 261
5.26. Bagian struktur dinding penahan tanah 262
5.27. Kestabilan dinding penahan gravity dan semi gravity 262
5.28. Pemakaian geotekstil dan gabion 264
5.29. Perilaku perkuatan dinding dengan paku 265
5.30. Tahapan konstruksi dinding dengan paku atau jangkar 265
D5
daftar gambar
D6
daftar gambar
D7
daftar gambar
D8
daftar gambar
D9